KR20140143429A - 폴리우레탄 포움 제조 방법, 예비혼합물, 포뮬레이션, 및 물품 - Google Patents

폴리우레탄 포움 제조 방법, 예비혼합물, 포뮬레이션, 및 물품 Download PDF

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보순 렝
토르즈텐 파니츠쉬
슈테판 헤르만 벤델
레니 조 켈러
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Abstract

폴리우레탄 포움 물품, 폴리우레탄 포움 물품 예비혼합물, 폴리우레탄 포움 물품 포뮬레이션, 및 폴리우레탄 포움 물품을 제조하는 방법이 기술된다. 폴리우레탄 포움 물품을 제조하는 방법은 할로하이드린 성분을 폴리우레탄 포움 물품 예비혼합물과 접촉시키는 것을 포함한다. 폴리우레탄 포움 물품 예비혼합물은 할로하이드린 성분을 포함한다. 폴리우레탄 포움 물품 포뮬레이션은 폴리올 성분, 이소시아네이트 성분, 및 할로하이드린 성분을 포함한다. 폴리우레탄 포움 물품은 할로하이드린 성분을 갖는 예비혼합물에 의해 형성된다.

Description

폴리우레탄 포움 제조 방법, 예비혼합물, 포뮬레이션, 및 물품{POLYURETHANE FOAM PRODUCTION PROCESS, PRE-MIX, FORMULATION, AND PRODUCT}
본 발명은 물질, 및 물질을 제조하는 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게, 본 발명은 폴리우레탄 포움(polyurethane foam) 및 예비혼합물(pre-mix), 및 폴리우레탄 포움 및 예비혼합물을 제조하는 방법에 관한 것이다.
폴리우레탄 포움은 다양한 물품들에서 사용되고 있다. 이러한 물품들은 자동차 산업, 주택 산업, 다른 빌딩 및 제조 산업, 및 다른 곳에 제공된다. 여러 이러한 알려진 폴리우레탄 포움 물품들은 첨가제의 존재 하에 폴리이소시아네이트를 폴리올과 반응시킴으로써 제조된다.
이러한 하나의 첨가제는 일반적으로 CFC로서 알려진 클로로플루오로카본이다. CFC는 반응 발열의 결과로서 기화하여 중합 물질(polymerizing mass)이 포움(foam)을 형성하게 하는 발포제(blowing agent)로서 사용된다. CFC는 이러한 것이 성층권에서 오존을 감소시켜 환경적 관심(environmental concern)을 불러일으키는 단점을 나타낸다.
발포제로서 물의 사용은 물과 폴리이소시아네이트의 반응으로부터 CO2의 발생을 수반한다. CFC를 사용하는 환경적 위험성으로 인하여, 발포제로서 물의 사용이 더욱 널리 퍼지고 있다. 그러나, 발포제로서 물의 사용은 추가적인 문제를 나타낸다.
3차 아민 촉매들은 발포제가 물일 때 발포(blowing)를 가속화하기 위해 사용되는 것으로 알려져 있다. 3차 아민 촉매는 폴리우레탄 포움 물품의 생산에서 발포 또는 겔화(gelling)를 선택적으로 촉진시킨다. 이러한 공정에서 너무 많은 발포 3차 아민 촉매가 포함되는 경우에, CO2는 폴리우레탄 포움 물품 밖으로 버블링할 것이며, 폴리우레탄 포움 물품의 구조는 붕괴되어, 예를 들어 부서지거나 불량하게 규정된 셀 구조를 초래할 것이다.
폴리우레탄 포움 물품을 형성하는데 있어서 3차 아민 촉매의 사용은 또한, 3차 아민의 위험으로 인해 요망되지 않는다. 3차 아민은 악취를 풍기고 매우 휘발성이다. 또한, 이러한 것은 안전성 및 독성 문제를 가질 수 있다. 이에 따라, 사용될 때에 3차 아민이 거의 방출되지 않거나 전혀 방출되지 않는 것이 요망될 수 있다. 이를 달성하기 위하여, 공지된 3차 아민 촉매는 폴리우레탄 폴리머에서 아민 촉매를 고정시킬 수 있는 이소시아네이트-반응성 기를 포함할 수 있다. 그러나, 얻어진 물품들은 고온 다습(hot humidity)한 가속화된 에이징(accelerated aging) 하에서 실질적으로 분해와 같은 요망되지 않는 성질들을 가질 수 있다. 대안적으로, 낮은 증기압, 고분자량 아민 촉매의 사용은 많은 양의 촉매의 사용을 필요로 할 수 있어서, 제조 공정에서 비용이 과도하게 비싸진다.
여러 알려진 공정들은 폴리우레탄 제품들을 제조하기 위해 첨가제의 사용을 포함한다. 예를 들어, 미국특허번호 제4,007,140호(이러한 문헌은 전문이 본원에 참고로 포함됨)에는 저취성(low odor) 촉매로서 N,N'-비스(3-디메틸아미노프로필)우레아가 기재되어 있다. 미국특허번호 제4,338,408호 및 제4,433,170호(각각의 문헌은 전문이 참고로 포함됨)에는 발포 촉매로서 비스(디메틸아미노)에틸 에테르와 구조적으로 관련된 첨가제가 기재되어 있다. 미국특허번호 제5,508,314호, 제5,559,161호, 및 제5,633,293호(각각의 문헌은 전문이 참고로 포함됨)에는 활성 수소-이소시아네이트 반응 및 이소시아네이트와 첨가제의 반응의 촉진의 균형을 맞추기 위해 2차 알코올을 함유한 많은 양의 아민 촉매를 갖는 첨가제가 기재되어 있다. 상기 참조된 특허들에 기재된 첨가제들은 습식 에이징 성질들을 개선시키지 못한다.
미국특허번호 제5,859,079호(이러한 문헌은 전문이 본원에 참고로 포함됨)에는 폴리우레탄 물품의 유동성(flowability), 공기-흐름 및 파쇄력(force to crush) 성질을 조절하기 위해 사전결정된 비율로 N,N'-비스(3-디메틸아미노프로필)우레아 및 3-메틸아미노프로필우레아를 갖는 첨가제가 기재되어 있다. 미국특허번호 제6,114,403호(이러한 문헌은 전문이 본원에 참고로 포함됨)에는 강성 폴리우레탄 포움 물품에 대한 유동성 및 개방 셀 함량의 백분율을 조절하기 위하여 사전결정된 비율로 N,N'-비스(3-디메틸아미노프로필)우레아 및 3-디메틸아미노프로필우레아를 갖는 첨가제가 기재되어 있다. 상기 참조된 특허들에 기재된 첨가제는 습식 에이징 성질(humid aged property)을 개선시키지 못한다.
공지된 첨가제는 수-발포된 가요성 폴리우레탄 포움 물품을 제조하기 위해 사용된다. 미국특허번호 제6,201,033호(이러한 문헌은 이의 전문이 본원에 참고로 포함됨)에는 3차 아민 겔화 촉매 또는 3차 아민 발포 촉매 중 어느 하나와 함께 3차 아미노 알킬 우레아 및/또는 비스(3차 아미노 알킬)우레아를 포함하는 첨가제가 기재되어 있다. 미국특허번호 제6,232,356호(이러한 문헌은 이의 전문이 본원에 참고로 포함됨)에는 생산된 물품의 물리적 성질들을 개선시키기 위해 겔화 촉매 또는 발포 촉매 중 어느 하나와 함께 3차 아미노 알킬 우레아 및/또는 비스(3차 아미노 알킬)우레아를 포함하는 첨가제가 기재되어 있다. 상기 참조된 특허들에 기재된 첨가제들은 습식 에이징 성질을 개선시키지 못한다.
미국특허번호 제6,858,654호(이러한 문헌은 전문이 본원에 참고로 포함됨)에는 얻어진 폴리우레탄 포움 물품이 낮은 수준의 휘발성 및/또는 악취를 내는 물질을 갖게 하는 선택된 겔화 촉매 및 발포 촉매를 포함하는 폴리우레탄 포우밍 반응(foaming reaction)을 촉매화시키기 위한 첨가제가 기재되어 있다. 밝혀진 첨가제에는 3차 아미노알킬 치환 1차 또는 2차 아민, 알칸올 모이어티, 1차 아민 모이어티, 또는 1차 아민 모이어티로부터 유도된 운레이도 모이어티를 갖는 비스(아미노알킬)에테르가 있다. 상기 참조된 특허에 기재된 첨가제들은 습식 에이징 성질을 개선시키지 못한다.
WO/2004/113,410호(이러한 문헌은 전문이 본원에 참고로 포함됨)에는 산 화합물과 함께 일부 또는 전부 중화된 3차 아민 기 및 4차 암모늄 알콕사이드 모이어티를 함유한 첨가제가 기재되어 있다. WO/2004/113,410호에 기재된 첨가제는 습식 에이징 성질을 개선시키지 못한다.
미국특허번호 제7,666,919호 및 제7,615,580호(이러한 문헌 각각은 전문이 참고로 포함됨)에는 습식 에이징 저하 성질(humid aged deterioration property)을 증가시키기 위하여 에스테르 알코올 또는 카바메이트의 존재 하에 비-방출성 촉매를 갖는 첨가제를 수반하는 방법이 기재되어 있다. 이러한 첨가제는 이러한 성질들을 갖는 폴리우레탄을 제조하기 위해 고농도(예를 들어, 폴리올 100부 당 1.0부(일반적으로 pphp로 지칭됨) 보다 높은 농도)로 사용되어, 비용이 과도하게 높다. 일반적으로, 상기 참조된 특허들에 기재된 첨가제 및 다른 상기 기재된 첨가제들은 습식 에이징 조건(humid aged condition)에 대하여 요망되는 성능 성질을 갖는 폴리우레탄 포움 물품을 경제적인 방식으로 제조하지 못하는 단점을 나타낸다.
상기 단점들 중 하나 이상을 나타내지 않는 폴리우레탄 포움 제조 공정, 예비혼합물, 포뮬레이션, 및 물품은 당해 분야에 요망될 것이다.
예시적인 구체예에서, 폴리우레탄 포움 물품을 제조하는 방법은 할로하이드린 성분을 폴리우레탄 포움 물품 예비혼합물과 접촉시키는 것을 포함한다.
다른 예시적 구체예에서, 폴리우레탄 포움 물품 예비혼합물은 할로하이드린 성분을 포함한다.
다른 예시적 구체예에서, 폴리우레탄 포움 물품 포뮬레이션은 폴리올 성분, 이소시아네이트 성분, 및 할로하이드린 성분을 포함한다.
다른 예시적 구체예에서, 폴리우레탄 포움 물품은 할로하이드린 성분을 갖는 예비혼합물에 의해 형성된다.
다른 예시적 구체예에서, 조성물은 적어도 하나의 할로하이드린, 적어도 하나의 실리콘 계면활성제 및 적어도 하나의 글리콜 담체를 포함한다.
본 발명의 다른 특징들 및 장점들은 일 예로서 본 발명의 원리를 예시하는 첨부된 도면들과 함께 취해진 하기 바람직한 구체예의 보다 상세한 설명으로부터 명백하게 될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 예시적 방법의 개략도이다.
어디든 가능한 경우에, 동일한 참조 번호는 도면 전반에 걸쳐 동일한 부분을 나타내기 위해 이용될 것이다.
예시적인 폴리우레탄 포움 제조 방법, 예비혼합물, 포뮬레이션, 및 물품이 제공된다. 본 발명의 구체예들은 폴리우레탄 포움 물품의 제조업체가 비-방출성 아민 촉매와 함께 제조된 플렉스 성형된(flex-molded) 포움 물품에서 보다 많은 톨루엔 디이소시아네이트를 사용할 수 있게 하거나, 제조업체가 가공 설비를 교체하지 않으면서 물품 성질들을 개선시킬 수 있게 하거나, 비교적 조작하기 용이한 화학물질을 사용하거나, 주변 및 습식 에이징 조건 하에서 요망되는 물리적 성질들을 허용하거나, 이들의 조합을 가능하게 한다.
도 1을 참조로 하여, 일 구체예에서, 조성물을 제조하는 공정(100)은 예비혼합물(101)를 제공하는 것(단계 102)을 포함한다. 예비혼합물(101)은 폴리올 성분(109), 계면활성제 성분(123), 발포제 성분(125), 가교 성분(127), 또는 이들의 조합을 포함한다. 일 구체예에서, 예비혼합물(101)은 용매(예를 들어, 고체 또는 반-고체 물품을 반응시키기 위해 사용되는 경우) 또는 용매 없이 폴리올 성분(109)(예를 들어, 액체 물품을 반응시키기 위해 사용되는 경우, 즉 모든 경우에 최종 물품은 고체 포우밍된 폴리머임)을 포함한다. 일 구체예에서, 본 발명은 지연 작용 촉매를 수득하기 위하여 상이한 산들로 블로킹된 3차 아민 촉매의 존재 하에 클로로하이드린의 사용을 포함한다. 지연 작용 촉매(delay action catalyst)라 함은 촉매가 중합 공정의 초기 단계에서 실질적으로 활성적이지 않아서 중합 물질이 자유롭게 흐르고 모울드(mold)를 완전히 채울 수 있음을 의미한다.
폴리올 성분(109)은 폴리에테르 폴리올 및 코폴리머 폴리올을 포함한다. 일 구체예에서, 예비혼합물(101)은 폴리올 100부 당 약 50부(pphp)의 폴리올 성분(109)의 제 1 폴리올(예를 들어, 폴리에테르 폴리올), 약 50 pphp의 폴리올 성분(109)의 제 2 폴리올(예를 들어, 코폴리머 폴리올), 약 3.0 pphp 내지 약 3.5 pphp의 발포 성분(125)의 물, 약 0.60 pphp의 계면활성제 성분(123)의 계면활성제(예를 들어, 실리콘 계면활성제), 약 0.70 pphp의 가교 성분(127)의 가교제(예를 들어, 디에탄올아민), 또는 이들의 조합을 포함한다. 일 구체예에서, 폴리올 성분(109)은 예를 들어 자동차의, 기기 판넬 및/또는 내부 트림(interior trim)에서와 같은, 반-강성 또는 반-가요성 물품을 제조하기 위한 폴리올을 포함한다.
본 발명에 따라 사용될 수 있는 다른 적합한 폴리올은 천연 오일 폴리올, 또는 식물성 오일과 같은 재생 가능한 천연 자원으로부터 얻어진 폴리올을 포함한다. 저렴하고 재생 가능한 자원으로부터 폴리우레탄 포움의 제조에서 유용한 폴리올은 화석 연료 및 다른 비-지속 가능한 자원의 고갈을 최소화하기 위해 요망될 수 있다. 천연 오일은 포화 및 불포화 지방산의 트리글리세라이드로 이루어진다. 본 발명에 따라 폴리올로서 사용하는데 적합한 하나의 천연 오일 폴리올은 피마자유를 포함하는데, 이는 리시놀레산의 천연 트리글리세라이드이다. 다른 천연 오일은 폴리우레탄 폴리머의 제조에서 이러한 것을 유용하게 하기 위하여 충분한 하이드록실 함량을 도입하도록 화학적으로 개질되어야 한다. 천연 오일 또는 지방을 유용한 폴리올로 개질시키기 위해 시도할 때에 고려될 수 있는 두 가지 화학적 반응 사이트가 존재한다: 1) 불포화 사이트(이중 결합); 2) 에스테르 작용성. 오일 또는 지방 중에 존재하는 불포화 사이트는 에폭사이드화, 이후에 개환 또는 하이드로포르밀화, 이후에 수소화를 통해 하이드록실화될 수 있다. 대안적으로, 에스테르교환 반응은 또한 천연 오일 및 지방에 OH 기를 도입하기 위해 사용될 수 있다.
에폭사이드화 경로를 이용한 천연 폴리올의 화학적 제조 공정은 에폭사이드화된 천연 오일, 개환 산 촉매 및 개환제를 필요로 하는 반응 혼합물을 포함한다. 에폭사이드화된 천연 오일은 에폭사이드화된 식물계 오일(에폭사이드화된 식물성 오일) 및 에폭사이드화된 동물 지방을 포함한다. 에폭사이드화된 천연 오일은 전부 또는 일부 에폭사이드화될 수 있으며, 이러한 오일은 대두유, 옥수수 오일, 해바라기유, 올리브유, 카놀라유, 참기름, 팜유, 평지씨유, 동유, 면실유, 홍화유, 땅콩 기름, 아마인유 및 이들의 조합을 포함한다. 에폭사이드화를 위한 동물 지방은 어류, 우지(tallow) 및 라드(lard)를 포함할 수 있다. 이러한 천연 오일은 C12 내지 C24의 다양한 사슬 길이를 갖는 포화되거나 불포화될 수 있는 지방산의 트리글리세라이드이다. 이러한 산은 예를 들어, 1) 포화산, 예를 들어 라우르산, 미리스트산, 팔미트산, 스테르산, 아라키드산, 또는 리그노세르산, 2) 모노-불포화산, 예를 들어 팔미톨레산 또는 올레산, 또는 3) 폴리-불포화산, 예를 들어 리놀레산, 리놀렌산, 또는 아라키돈산일 수 있다. 일부 또는 전부 에폭사이드화된 천연 오일은 적합한 반응 조건 하에서 퍼옥시산을 반응시킬 때에 제조될 수 있다. 오일의 에폭사이드화에서 사용되는 퍼옥시산의 예는 WO 2006/116456 A1호에 기재되어 있으며, 이러한 문헌은 전문이 참고로 포함된다. 에폭사이드화된 오일의 알코올, 물 및 하나 또는 다수의 친핵성 기를 갖는 다른 화합물로의 개환이 또한 달성될 수 있다. 반응 조건에 따라, 에폭사이드화된 오일의 올리고머화가 또한 일어날 수 있다. 개환은 폴리우레탄 물품의 제조를 위해 사용될 수 있는 천연 오일 폴리올을 산출한다. 하이드로포밀화/수소화 공정에서, 오일은 폴리올을 형성하기 위해 코발트 또는 니켈 촉매의 존재 하에 수소화되는 알데하이드를 형성하기 위해 적합한 촉매(통상적으로, 코발트 또는 로듐)의 존재 하에 수소/일산화탄소 혼합물로 채워진 반응기에서 하이드로포르밀화된다. 대안적으로, 천연 오일 및 지방 폴리올은 에스테르교환 촉매로서 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 염기 또는 염을 사용하여 적합한 폴리-하이드록실 함유 물질로의 에스테르교환에 의해 제조될 수 있다. 천연 오일, 또는 대안적으로 임의의 일부 수소화된 오일은 에스테르교환 공정에서 사용될 수 있다. 오일의 예는 대두유, 옥수수 오일, 목화씨유, 땅콩 기름, 아마인유, 해바라기유, 카놀라유, 평지씨유, 홍화유, 어유, 물개(seal) 기름, 야자유, 동유, 올리브유, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하지만, 이로 제한되지 않는다. 또한, 락토즈, 말토즈, 라피노즈, 수크로즈, 소르비톨, 자일리톨, 에리스리톨, 만니톨, 또는 이들의 임의의 조합과 같은 다작용성 하이드록실 화합물들이 사용될 수 있다.
유용한 폴리에스테르 폴리올은 디카복실산이 과량의 디올과 반응될 때에 형성되는 것을 포함한다. 예를 들어, 아디프산, 프탈산, 또는 프탈산 무수물은 폴리에스테르 폴리올을 형성하기 위해 에틸렌 글리콜 또는 부탄디올과 반응될 수 있다. 대안적으로, 락톤은 과량의 디올과 반응될 수 있으며, 예를 들어 카프로락톤은 프로필렌 글리콜과 반응될 수 있다.
본 발명의 일 구체예는 지연 작용 촉매를 수득하기 위한 상이한 산들로 블로킹된 3차 아민 촉매의 존재 하에서의 본 발명의 할로하이드린의 용도를 제공한다. 이러한 촉매는 가요성 성형된 폴리우레탄 포움에서 유리할 수 있는 지연 작용을 산출할 것으로 예상된다. 가요성 폴리우레탄 포움을 제조할 때에, 3차 아민의 촉매 활성을 억제하고 특히 복잡한 형상 및 기하학적 구조를 갖는 모울드가 요구되는 경우에 보다 효율적인 모울드-충전 작업을 가능하게 하는 점도의 비교적 빠른 증가를 방지하기 위해 일반적으로 카복실산이 폴리우레탄 포뮬레이션에 첨가된다. 이러한 방법은 작은 공동 및 보이드(void)를 채울 수 있어 결함있는 물품의 수를 최소화할 수 있다. 이러한 목적을 위해 가장 일반적으로 사용되는 산은 모노산, 예를 들어 아세트산, 프로피온산, 부탄산, 헥산산, 2-에틸헥산산, 등, 및 이들의 혼합물이다. 방출 최소화를 필요로 하는 적용에서 일반적으로 사용되는 다른 산은 폴리우레탄 폴리머에 고정된 카복실산을 제공하기 위해 이소시아네이트와 반응할 수 있는 작용기들을 함유한 카복실산을 포함한다. 이러한 산의 예는 글리콜산, 글루콘산, 또는 이소시아네이트 반응성 기를 함유한 임의의 다른 산을 포함한다. 또한, 카복실 이산, 삼산(triacid) 및 폴리산이 또한 사용될 수 있다. 이러한 산은 말론산, 말레산, 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 피멜산, 수베르산, 아젤라산, 세박산, 프탈산, 이소프탈산 및 테레프탈산을 포함한다. 다른 산은 폴리우레탄 포움의 제조를 위한 US 6432864 및 US 6525107(두 문헌 모두는 본원에 참고로 포함됨)에 기술된 것들을 포함한다. 이러한 산-블로킹된 아민 촉매는 통상적으로 3차 아민을 유기 환형 무수물 및 글리콜로부터 제조된 산과 조합함으로써 제조된다. 산으로 블로킹된 3차 아민 촉매의 양은 포우밍 가능한 조성물(foamable composition)의 약 0.1 pphp 내지 약 20 pphp의 범위일 수 있다.
적합한 셀 안정화제(계면활성제 성분(123)의 일부 또는 전부를 형성함)는 실리콘 계면활성제, 음이온성 계면활성제, 또는 이들의 조합을 포함하지만, 이로 제한되지 않는다. 일 구체예에서, 셀 안정화제는 임의의 아실 기가 존재하지 않는 것으로서, 실리콘 계면활성제, 예를 들어 폴리알킬실록산, 폴리옥시알킬렌 폴리올-개질된 디메틸폴리실록산, 알킬렌 글리콜-개질된 디메틸폴리실록산, 또는 이들의 조합이다. 일 구체예에서, 실리콘 계면활성제는 아실 기를 포함한다. 일 구체예에서, 셀 안정화제는 음이온성 계면활성제, 예를 들어 지방산의 염, 황산 에스테르의 염, 인산 에스테르의 염, 설폰산의 염, 또는 이들의 조합이다. 일 구체예에서, 예비혼합물(101) 및/또는 폴리우레탄 조성물(115)은 적합한 사전결정된 양의 셀 안정화제를 포함한다. 적합한 사전결정된 양은 약 0.1 pphp 내지 약 20 pphp, 0.1 pphp 내지 약 10 pphp, 0.1 pphp 내지 약 5 pphp, 또는 임의의 적합한 조합, 하위-조합, 범위, 또는 이러한 범위 내의 하위 범위를 포함하지만, 이로 제한되지 않는다.
적합한 가교제(가교 성분(127)의 일부 또는 전부를 형성함)는 적어도 두 개의 모이어티, 예를 들어 하이드록실 기, 1차 아미노 기, 2차 아미노 기, 이소시아네이트 기와 반응성인 다른 활성 수소-함유 기, 또는 이들의 조합을 함유하는 저분자량 화합물을 포함하지만, 이로 제한되지 않는다. 일 구체예에서, 가교제는 다가 알코올(예를 들어, 3가 알코올, 예를 들어 글리세롤 또는 트리메틸올프로판), 폴리아민, 또는 이들의 조합이다. 가교제가 폴리아민인 일 구체예에서, 가교제는 디에틸톨루엔디아민, 클로로디아미노벤젠, 디에탄올아민, 디이소프로판올아민, 트리에탄올아민, 트리프로판올아민, 1,6-헥산디아민, 또는 이들의 조합이다. 가교제가 디아민인 일 구체예에서, 가교제는 12개 이하의 탄소 원자, 7개 탄소 원자, 또는 7개 미만의 탄소 원자를 포함한다. 일 구체예에서, 가교제(들), 예를 들어 저분자량 가교제를 폴리올 성분과 블렌딩하는 것은 경도를 증진시키고 보다 빠른 탈형(demolding)을 촉진시킨다. 일 구체예에서, 가교제(들)의 양 및/또는 농도는 증가되거나 감소되어, 각각 경도를 증가시키거나 감소시킨다. 가교제의 양은 통상적으로 포우밍 가능한 조성물의 약 0.10 pphp 내지 약 20 pphp의 범위이다.
일 구체예에서, 예비혼합물(101)은 사슬 연장제, 안료, 충전제, 난연제, 보조 우레탄 겔화 촉매, 발포 성분(125)(예를 들어, 약 0.12 pphp) 이외의 보조 우레탄 발포 촉매(예를 들어, 비스-디메틸아미노에틸 에테르), 전이금속 촉매, 또는 이들의 조합을 추가로 포함한다. 하기에서 추가로 기술되는 바와 같이, 일부 구체예에서, 예비혼합물(101)은 임의의 적합한 절차를 통해 및/또는 공정(100)의 임의의 적합한 부분에서, 예를 들어 예비혼합물(101)의 일부로서 첨가되는 추가 성분들을 포함한다.
적합한 사슬 연장제는 하이드록실 또는 아미노 작용기를 갖는 화합물, 예를 들어 글리콜, 아민, 디올, 물, 또는 이들의 조합을 포함하지만, 이로 제한되지 않는다. 일부 구체예에서, 사슬 연장제는 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 1,4-부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 네오펜틸 글리콜, 1,6-헥산디올, 1,10-데칸디올, 1,12-도데칸디올, 에톡실화된 하이드로퀴논, 1,4-사이클로헥산디올, N-메틸에탄올아민, N-메틸이소프로판올아민, 4-아미노사이클로헥산올, 1,2-디아미노에탄, 2,4-톨루엔디아민, 또는 이들의 조합이다. 사슬 연장제의 양은 통상적으로 포우밍 가능한 조성물의 약 0.10 pphp 내지 약 20 pphp의 범위이다.
적합한 안료는 유기 안료, 무기 안료, 또는 이들의 조합을 포함하지만, 이로 제한되지 않는다. 안료는 착색(예를 들어, 칼라 등급을 매칭시키기 위함), 은폐(concealing)(황색화를 은폐하기 위함), 또는 이들의 조합을 가능하게 한다. 안료가 유기 안료인 일 구체예에서, 안료는 아조/디아조 염료, 프탈로시아닌, 디옥사진, 카본 블랙, 또는 이들의 조합이다. 안료가 무기 안료인 일 구체예에서, 안료는 이산화티탄, 이산화철, 산화크롬, 또는 이들의 조합이다. 안료의 양은 통상적으로 포우밍 가능한 조성물의 약 0.01 pphp 내지 약 20 pphp의 범위이다.
적합한 충전제는 폴리우레탄 포움의 밀도 및 하중 지지 성질을 증가시킨다. 일 구체예에서, 충전제는 바륨 설페이트, 칼슘 카보네이트, 또는 이들의 조합이다. 충전제의 양은 통상적으로 포우밍 가능한 조성물의 약 0 pphp 내지 약 20 pphp의 범위일 수 있다.
적합한 난연제는 폴리우레탄 포움의 가연성을 감소시킨다. 일 구체예에서, 난연제는 염소화된 포스페이트 에스테르, 염소화된 파라핀, 멜라민 분말, 또는 이들의 조합이다. 일 구체예에서, 예비혼합물(101) 및/또는 폴리우레탄 조성물(115)은 적합한 양의 난연제를 포함한다. 적합한 양은 약 0 pphp 내지 약 20 pphp, 약 0 pphp 내지 약 10 pphp, 약 0 pphp 내지 약 5 pphp, 약 1 pphp 내지 약 20 pphp, 약 1 pphp 내지 약 10 pphp, 약 1 pphp 내지 약 5 pphp, 또는 임의의 적합한 조합, 하위-조합, 범위, 또는 이러한 범위 내의 하위-범위를 포함하지만, 이로 제한되지 않는다.
다시 도 1을 참조로 하여, 공정(100)은 할로하이드린 성분(105)을 예비혼합물(101)과 직접적으로 또는 간접적으로 접촉시키는 것(단계 104)을 포함한다. 할로하이드린 성분(105)을 예비혼합물(101)의 전부 또는 일부와 접촉시키는 것(단계 104)은 임의의 적합한 절차에 의해 수행된다. 일 구체예에서, 할로하이드린 성분(105) 및 나머지 예비혼합물(101)은 사전결정된 기간 동안, 사전결정된 믹서(예를 들어, 기계 믹서(131))를 이용하여, 사전결정된 블레이드 회전 속도(예를 들어, 분당 약 6000회 회전수)에서, 또는 이들의 조합으로 블렌딩된다.
일 구체예에서, 공정(100)은 3차 아민 촉매 성분(113)을 촉매 조성물(111)에 그리고 이후에 예비혼합물(101)에 혼합함으로써(단계 106) 계속된다. 이러한 혼합(단계 106)은 사전결정된 기간(예를 들어, 약 10초) 동안, 사전결정된 블레이드 회전 속도(예를 들어, 분당 약 6,000회 회전수)로, 또는 이들의 조합들로 수행된다. 다른 구체예에서, 3차 아민 촉매 성분(113)이 포함되지 않으며, 촉매 조성물(111)에는 어떠한 3차 아민도 존재하지 않는다. 일 구체예에서, 할로하이드린 성분(105)은 촉매 조성물(111)이 첨가되기 전에 예비혼합물(101)과의 접촉(단계 104)에 추가하여 또는 이에 대한 대안으로 촉매 조성물(111)과 혼합된다.
할로하이드린 성분(105)은 적어도 하나의 할로겐 원자(예를 들어, F, Cl, Br, I, 등), 및 적어도 하나의 하이드록실 기(-OH)를 함유한 임의의 적합한 화합물이거나 이를 포함한다. 적합한 화합물은 3-클로로-1-프로판올, 6-클로로-1-헥산올, 2-(2-클로로에톡시)에탄올, 2,3-디클로로프로판올, 2,2-디클로로에탄올, 1-클로로-2-프로판올, 3-브로모-1-프로판올, 클로로부탄올, 에틸렌 클로르하이드린, 1-클로로-5-펜탄올, 1-클로로-2,3-프로판디올, 또는 이들의 조합을 포함하지만, 이로 제한되지 않는다. 일 구체예에서, 예비혼합물(101)과 접촉되는 할로하이드린 성분(105)의 양 및/또는 할로하이드린 성분(105)을 포함하거나 이러한 성분인 화합물의 타입은 제조된 폴리우레탄 포움 물품(121)의 요망되는 물리적 성질들에 대해 선택된다. 예를 들어, 일 구체예에서, 예비혼합물(101)의 할로하이드린 성분(105)에서의 할로하이드린은 약 0.15 pphp, 약 0.3 pphp, 약 0.5 pphp, 약 0.75 pphp, 약 1.0 pphp, 약 0.5 pphp 내지 약 1.0 pphp, 약 0.15 pphp 내지 약 0.3 pphp, 약 0.3 pphp 내지 약 0.5 pphp, 약 0.5 pphp 내지 약 0.75 pphp, 약 0.75 pphp 내지 약 1.0 pphp, 약 1.0 pphp 미만, 약 0.5 pphp 미만, 약 0.15 pphp 초과, 약 0.3 pphp 초과, 약 0.5 pphp 초과, 또는 임의의 적합한 조합, 하위-조합, 범위, 또는 이러한 범위 내의 하위-범위의 양으로 존재한다.
일 구체예에서, 할로하이드린 성분(105)에서의 할로하이드린은 사전결정된 양의 예비혼합물(101) 및/또는 폴리우레탄 조성물(115)을 형성한다. 일 구체예에서, 사전결정된 양은 약 5 중량% 미만, 약 4 중량% 미만, 약 3 중량% 미만, 약 2 중량% 미만, 약 1 중량% 미만, 약 1 중량% 내지 약 5 중량%, 약 1 중량% 내지 약 4 중량%, 약 1 중량% 내지 약 3 중량%, 약 1 중량% 내지 약 2 중량%, 약 2 중량% 내지 약 5 중량%, 약 2 중량% 내지 약 4 중량%, 약 2 중량% 내지 약 3 중량%, 또는 이러한 범위 내의 임의의 적합한 조합, 하위-조합, 범위 또는 하위-범위이다. 일 구체예에서, 할로하이드린 성분(105)은 가속화된 습식 에이징 후에 기계적 보존성 및/또는 성능을 제공한다. 예를 들어, 일 구체예에서, 할로하이드린 성분(105)의 양 및/또는 할로하이드린 성분(105) 내의 할로하이드린의 양은 개선된 물리적 성능을 제공하기에 충분하지만, 폴리우레탄 폴리머에서 폴리머 사슬 종결과 같은 해로운 손상을 방지하기에 충분히 낮다. 일 구체예에서, 물품(121)은 약 61 중량%, 약 55 중량%, 약 26 중량%, 또는 약 26 중량% 미만의 할로하이드린 화합물(105)로부터의 사전결정된 염소 백분율을 포함한다.
도 1을 다시 참조로 하여, 일 구체예에서, 본 공정(100)은 폴리우레탄 조성물(115)의 형성(단계 108)으로 이어진다. 폴리우레탄 조성물(115)은 이소시아네이트 성분(117)을 예비혼합물(101)과 조합함으로써 형성된다(단계 108). 이러한 조합은 사전결정된 기간(예를 들어, 약 6초) 동안, 사전결정된 블레이드 회전 속도(예를 들어, 분당 약 6,000회 회전수)로, 또는 이들의 조합으로 수행된다.
일 구체예에서, 폴리우레탄 조성물(115)을 형성하기 위해 예비혼합물(101)과 혼합된 이소시아네이트 성분(117)의 양은 NCO 지수를 기초로 한다. NCO 지수는 활성 수소 당량의 전체 수로 나누어진 이소시아네이트 당량의 수에 100을 곱한 것이다(예를 들어, [NCO/(OH+NH)]*100인 NCO 지수를 기초로 한 것이다). 폴리우레탄 조성물(115)은 사전결정된 범위 내의 NCO 지수를 포함한다. 일 구체예에서, 사전결정된 범위는 약 70 내지 약 500이다. 일 구체예에서, 폴리우레탄 조성물(115)이 가요성 포움을 제조하기 위해 사용될 때에, 이러한 범위는 약 70 내지 약 115이다.
이소시아네이트 성분(117)은 임의의 적합한 유기 이소시아네이트 화합물을 포함한다. 적합한 유기 이소시아네이트 화합물은 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI), 페닐렌 디이소시아네이트(PDI), 톨루엔 디이소시아네이트(TDI), 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트(MDI), 이소포론디-이소시아네이트(IPDI), 또는 이들의 조합을 포함하지만, 이로 제한되지 않는다. 일 구체예에서, 이소시아네이트 성분(117)은 2,4-TDI, 2,6-TDI, 또는 이들의 조합을 포함한다. 일 구체예에서, 이소시아네이트 성분(117)은 미정제 MDI, 예를 들어, 다른 이성질체 및 유사한 고급 폴리이소시아네이트와 함께 약 60% 4,4'-MDI 및/또는 화학양론적 양의 혼합물을 포함한다. 다른 적합한 이소시아네이트는 미국특허번호 제4,394,491호에 도시되고 기술된 이소시아네이트를 포함하며, 이러한 문헌은 전문이 본원에 참고로 포함된다.
폴리올 성분(109)에서의 베이스 폴리올은 폴리우레탄 조성물(115)을 제조하기 위해 이소시아네이트(117)와 반응한다. 적합한 베이스 폴리올은 WO 03/016373 A1, WO 01/58976 A1, WO 04/060956 A1, WO 03/016372 A1, 및 WO 03/055930 A1호에 도시되고 기술되어 있으며, 이러한 문헌들 각각은 전문이 본원에 참고로 포함된다. 적합한 베이스 폴리올은 폴리에테르 폴리올을 포함하지만, 이로 제한되지 않는다. 일 구체예에서, 폴리에테르 폴리올은 폴리(알킬렌 옥사이드) 폴리머, 예를 들어 폴리(에틸렌 옥사이드), 폴리(프로필렌 옥사이드), 및/또는 다가 화합물로부터 유도된 말단 하이드록실 기들을 갖는 코폴리머(예를 들어, 디올 및 트리올)이다. 일 구체예에서, 베이스 폴리올은 약 4,500 내지 약 6,000의 분자량을 갖는 트리올 및/또는 약 2,000 내지 약 4,000의 분자량을 갖는 디올이거나 이를 포함한다. 일 구체예에서, 사용되는 디올 및 트리올은 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 네오펜틸 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 펜타에리쓰리톨, 글리세롤, 디글리세롤, 트리메틸올 프로판, 다른 적합한 저분자량 폴리올, 또는 이들의 조합이다. 일 구체예에서, 베이스 폴리올은 폴리하이드록시-말단 아세탈 수지, 하이드록시-말단 아민, 하이드록실-말단 폴리아민, 또는 이들의 조합이거나 이를 포함한다. 일 구체예에서, 베이스 폴리올은 폴리알킬렌 카보네이트-기반 폴리올, 포스페이트-기반 폴리올, 또는 이들의 조합이거나 이를 포함한다. 폴리올의 양은 통상적으로, 포우밍 가능한 조성물의 약 20 pphp 내지 약 100 pphp(하나의 단일 폴리올)의 범위일 수 있다.
일 구체예에서, 베이스 폴리올은 단일의 고분자량 폴리에테르 폴리올이다. 다른 구체예에서, 베이스 폴리올은 각각이 상이한 분자량 또는 상이한 화학적 조성을 갖는 고분자량 폴리에테르 폴리올들의 혼합물이다. 이러한 구체예에서, 베이스 폴리올은 이작용성 및 삼작용성 물질, 예를 들어 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 글리세롤-기반 폴리에테르 트리올, 트리메틸올프로판-기반 폴리에테르 트리올, 다른 유사한 에스테르-부재 화합물 또는 이들의 혼합물 또는 이들의 조합(그러나 이로 제한되지 않음)을 포함한다. 일 구체예에서, 베이스 폴리올은 에틸렌 옥사이드(예를 들어, 약 75% 초과의 1차 하이드록실 기에서)로 약 10% 내지 약 20%의 캡핑 범위로 말단 캡핑된다. 일 구체예에서, 베이스 폴리올은 적어도 약 50 중량%의 농도의 에스테르-부재 폴리올 성분을 포함하며, 에스테르-부재 폴리올 성분은 하나 이상의 폴리에테르 폴리올을 포함한다.
추가적으로 또는 대안적으로, 일 구체예에서, 폴리올 성분(109)은 코폴리머 폴리올을 포함한다. 코폴리머 폴리올은 전체 폴리올 함량(전체 폴리올 함량은 베이스 폴리올, 코폴리머 폴리올 및 폴리우레탄 조성물(115)에서의 임의의 다른 폴리올의 양을 기반으로 함)의 약 20 중량% 이하를 형성한다. 코폴리머 폴리올은 폴리우레탄 포움의 변형에 대한 내성을 증가시킴으로써 폴리우레탄 조성물(115)에 의해 형성된 폴리우레탄 포움을 개선시키고, 이에 의해 폴리우레탄 조성물(115)에 의해 형성된 폴리우레탄 포움의 하중-지지 성질을 증가시킨다. 일 구체예에서, 코폴리머 폴리올은 그라프트 폴리올, 폴리우레아-개질된 폴리올, 또는 이들의 조합이거나 이를 포함한다.
그라프트 폴리올은 임의의 적합한 그라프트 폴리올이다. 일 구체예에서, 그라프트 폴리올은 비닐 모노머(예를 들어, 스티렌 및 아크릴로니트릴)를 적합한 출발 폴리올과 공중합시킴으로써 제조된다. 일 구체예에서, 출발 폴리올은 에틸렌 옥사이드(예를 들어, 약 80% 내지 약 85% 1차 하이드록실 기에서)로 말단-캡핑된, 글리세롤-개시된 트리올이거나 이를 포함한다. 이러한 구체예에서, 그라프트 폴리올은 출발 폴리올, 비닐 모노머의 호모폴리머, 및 출발 폴리올(변화되지 않음)로 그라프팅된 코폴리머를 포함한다. 일 구체예에서, 그라프트 폴리머는 약 5 중량% 내지 약 45 중량% 농도의 스티렌 또는 아크릴로니트릴을 포함한다.
일 구체예에서, 폴리우레아-개질된 폴리올은 출발 폴리올의 존재 하에서의 디아민 및 디이소시아네이트의 반응에 의해 형성된다. 이러한 구체예에서, 폴리우레아-개질된 폴리올은 폴리우레아 분산물을 포함한다. 일 구체예에서, 폴리우레아 개질된-폴리올은 예를 들어 이소시아네이트(117) 및 출발 폴리올 중의 알칸올아민의 반응으로부터 인시튜(in situ)로 형성되는 폴리이소시아네이트 폴리 부가(PIPA) 폴리올이거나 이를 포함한다.
도 1을 다시 참조로 하여, 일 구체예에서, 본 공정(100)은 예를 들어 폴리우레탄 조성물(115)을 예열된 모울드(119)에 부음으로써 폴리우레탄 조성물(115)을 붓는 것(단계 112)으로 이어진다. 일 구체예에서, 예열된 모울드(119)는 사전결정된 온도에서(예를 들어, 약 70℃, 약 61℃ 내지 약 65℃, 약 61℃ 내지 약 55℃ 또는 임의의 적합한 조합, 하위-조합, 범위 또는 이러한 범위 내의 하위-범위)에서 수행되며, 폴리우레탄 조성물(115)은 예열된 모울드(119)에서, 사전결정된 기간(예를 들어, 적어도 약 4분) 동안, 또는 이들의 조합에서 유지된다.
일 구체예에서, 이러한 공정(100)은 폴리우레탄 조성물(115)을 경화시키는 것(단계 114)으로 이어진다. 다른 것들 중에서, 폴리우레탄 조성물(115)의 경화(단계 114)는 예비혼합물(101), 촉매 조성물(111) 및/또는 3차 아민 촉매 성분(113)의 성분들에 의존적이다.
3차 아민 촉매 성분(113)은 단일 3차 아민 촉매 또는 3차 아민 촉매들의 조합이거나 이를 포함한다. 3차 아민 촉매 성분(113)은 비-휘산성 3차 아민 촉매이다. 일 구체예에서, 3차 아민 촉매 성분(113)은 사전결정된 양, 약 0.1 pphp 내지 약 20 pphp, 약 0.1 pphp 내지 약 10 pphp, 약 0.1 pphp 내지 약 5 pphp, 약 0.1 pphp 내지 약 0.5 pphp, 약 0.5 pphp 초과, 약 0.4 pphp에서, 또는 임의의 적합한 조합, 하위-조합, 범위, 또는 이러한 범위 내의 하위-범위로 사용된다.
3차 아민 촉매 성분(113)은 이소시아네이트 반응성 기를 포함하거나 포함하지 않는다. 일 구체예에서, 3차 아민 촉매 성분(113)은 N,N-비스(3-디메틸아미노프로필)-N-이소프로판올아민, N,N-디메틸아미노에틸-N'-메틸 에탄올아민, N,N,N'-트리메틸아미노프로필 에탄올아민, N,N-디메틸에탄올아민, N,N-디에틸에탄올아민 N,N-디메틸-N',N'-2-하이드록시(프로필)-1,3-프로필렌디아민, 디메틸아미노프로필아민, (N,N-디메틸아미노에톡시)에탄올, 메틸-하이드록시-에틸-피페라진, 비스(N,N-디메틸-3-아미노프로필)아민, N,N-디메틸아미노프로필 우레아, 디에틸아미노프로필 우레아 N,N'-비스(3-디메틸아미노프로필)우레아, N,N'-비스(3-디에틸아미노프로필)우레아; 비스(디메틸아미노)-2-프로판올, 6-디메틸아미노-1-헥산올, N-(3-아미노프로필)이미다졸), N-(2-하이드록시프로필)이미다졸, 및 N-(2-하이드록시에틸) 이미다졸, 또는 이들의 조합이거나, 이를 포함한다. 추가적으로 또는 대안적으로, 일 구체예에서, 3차 아민 촉매 성분(113)은 발포 촉매 성분(125)이거나 이를 포함한다. 예를 들어, 일 구체예에서, 3차 아민 촉매 성분(113)은 2-[N-(디메틸아미노에톡시에틸)-N-메틸아미노]에탄올, N,N-디메틸아미노에틸-N'-메틸-N'-에탄올, 디메틸아미노에톡시에탄올, N,N,N'-트리메틸-N'-3-아미노프로필-비스(아미노에틸) 에테르, 또는 이들의 조합이거나, 이를 포함한다.
일 구체예에서, 3차 아민 촉매 성분(113)은 고도로 휘발성이고, 이소시아네이트-반응성이지 않다. 예를 들어, 일 구체예에서, 3차 아민 촉매 성분(113)은 휘발성 겔화 촉매이고, 디아조비사이클로옥탄 (트리에틸렌디아민), 1,8-디아자비사이클로운데크-7-엔, 트리스(디메틸아미노프로필) 아민, 디메틸아미노사이클로헥실아민, 비스(디메틸아미노프로필)-N-메틸아민, 또는 이들의 조합이거나, 이를 포함한다. 추가적으로 또는 대안적으로, 일 구체예에서, 3차 아민 촉매 성분(113)은 휘발성 발포 촉매이거나 이를 포함하고, 비스-디메틸아미노에틸 에테르, 펜타메틸디에틸렌트리아민, 헥사메틸트리에틸렌테트라민, 헵타메틸테트라에틸렌펜타민 및 관련된 조성물들, 고급의 과메틸화된 폴리아민, 2-[N-(디메틸아미노에톡시에틸)-N-메틸아미노]에탄올 및 관련된 구조들, 알콕실화된 폴리아민, 이미다졸-붕소 조성물, 아미노 프로필-비스(아미노-에틸) 에테르 조성물, 또는 이들의 조합이거나, 이를 포함한다.
일 구체예에서, 3차 아민 촉매 성분(113)은 전이금속 촉매와 함께 사용된다. 예를 들어, 일 구체예에서, 3차 아민 촉매 성분(113)은 금속 착물 성분(103), 예를 들어 유기주석 화합물과 함께 사용된다. 일 구체예에서, 유기주석 화합물은 디부틸주석 디라우레이트, 디메틸주석 디라우레이트, 디메틸주석 디아세테이트, 디부틸주석 디아세테이트, 디메틸주석 디라우릴머캅타이드, 디부틸주석 디라우릴머캅타이드, 디메틸주석 디이소옥틸말레에이트, 디부틸주석 디이소옥틸말레에이트, 디메틸주석 비(2-에틸헥실 머캅트아세테이트), 디부틸주석 비(2-에틸헥실 머캅트아세테이트), 제1주석 옥테에이트, 다른 적합한 유기주석 촉매, 또는 이들의 조합을 포함한다. 예를 들어, 비스무트(Bi)와 같은 다른 금속들이 또한 포함될 수 있다.
일 구체예에서, 3차 아민 촉매 성분(113)은 금속 착물 성분(103), 예를 들어 비스무트 카복실레이트 염과 함께 사용된다. 금속 착물 성분(103)으로서 유용한 적합한 비스무트 카복실레이트 염은 펜탄산, 네오펜탄산, 헥산산, 2-에틸헥실 카복실산, 네오헥산산, 옥탄산, 네오옥탄산, 헵탄산, 네오헵탄산, 노난산, 네오노난산, 데칸산, 네오데칸산, 운데칸산, 네오운데칸산, 도데칸산, 네오도데칸산, 및 다른 적합한 카복실산의 염들을 포함할 수 있다. 납(Pb), 철(Fe), 아연(Zn)의 전이금속과 펜탄산, 네오펜탄산, 헥산산, 2-에틸헥실 카복실산, 옥탄산, 네오옥탄산, 네오헵탄산, 네오데칸산, 네오운데칸산, 네오도데칸산, 및 다른 적합한 카복실산의 다른 염이 또한 포함될 수 있다.
도 1을 다시 참조로 하여, 일 구체예에서, 본 공정(100)은 예열된 모울드(119)로부터 물품(121), 예를 들어 가요성 포움(예를 들어, 자동차 내부에서와 같음)으로서 폴리우레탄 조성물(115)을 제거하는 것(단계 116)으로 이어진다.
물품(121)을 형성하기 위해 본 공정(100)을 사용하여 물품(121)이 종래에 입수 가능하지 않은 성질을 갖게 할 수 있다. 일 구체예에서, 폴리우레탄 조성물(115)로부터 형성된 물품(121)의 성질들은 폴리우레탄 조성물(115)에 발포제 성분(125)을 포함시킴으로써 영향을 미친다. 발포제 성분(125)은 저비등점을 가지고 발열 중합 반응 동안에 기화시킴으로써 물품(121)의 폴리우레탄 매트릭스에 셀들을 형성시킨다. 일 구체예에서, 발포제 성분(125)은 불활성이고, 중합 반응 동안에 분해하거나 반응하지 않는다. 발포제 성분(125)은 임의의 적합한 발포제를 포함한다. 적합한 발포제는 이산화탄소, 클로로플루오로카본, 수소화된 플루오로카본, 수소화된 클로로플루오로카본, 플루오로올레핀, 클로로플루오로올레핀, 하이드로플루오로올레핀, 하이드로클로로플루오로 올레핀, 아세톤, 저비등 탄화수소(예를 들어, 사이클로펜탄, 이소펜탄, n-펜탄, 또는 이들의 조합), 또는 이들의 조합을 포함하지만, 이로 제한되지 않는다. 다른 적합한 발포제는 가스를 형성시키기 위해 이소시아네이트 화합물과 반응하는 화합물(예를 들어, 물)을 포함하지만, 이로 제한되지 않는다. 일 구체예에서, 예비혼합물(101) 및/또는 폴리우레탄 조성물(115)은 적합한 양의 발포제를 포함한다. 적합한 양은 약 0 (수-발포) 내지 약 80 pphp, 약 0 (수-발포) 내지 약 60 pphp(예를 들어, 매우 낮은 밀도의 포움), 약 1.0 pphp 내지 약 10 pphp, 약 2.0 pphp 내지 약 5 pphp, 또는 임의의 적합한 조합, 하위-조합, 범위, 또는 이러한 범위 내의 하위-범위를 포함하지만, 이로 제한되지 않는다. 수-발포되는 구체예에서, 이소시아네이트 성분(117)은 반응하여, 이산화탄소를 형성한다.
일 구체예에서, 폴리우레탄 포움 물품(121)은 요망되는 주변 물리적 성질 및/또는 습식 에이징 물리적 성질을 포함한다. 예를 들어, 일 구체예에서, 물품(121)은 이러한 성질들에 상응하는 사전결정된 표준을 충족시키거나 초과하는 이러한 성질들을 포함한다. 물품(121)은 인장 강도, 50% 압축 변형, 및 퍼센트 신장률의 물리적 성질(습식 에이징 아님)을 포함한다.
일 구체예에서, 물품(121)의 인장 강도는 약 150 kPa 내지 약 225 kPa, 약 155 kPa 내지 약 222 kPa, 약 80 kPa 초과, 약 100 kPa 초과, 약 120 kPa 초과, 약 150 kPa 초과, 약 155 kPa 초과, 약 160 kPa 초과, 약 165 kPa 초과, 약 170 kPa 초과, 약 175 kPa 초과, 약 180 kPa 초과, 약 185 kPa 초과, 약 190 kPa 초과, 약 195 kPa 초과, 약 200 kPa 초과, 약 205 kPa 초과, 약 210 kPa 초과, 약 215 kPa 초과, 약 220 kPa 초과, 약 157 kPa, 약 158 kPa, 약 159 kPa, 약 162 kPa, 약 167 kPa, 약 178 kPa, 약 200 kPa, 약 221 kPa, 또는 임의의 적합한 조합, 하위-조합, 범위 또는 이러한 범위 내의 하위-범위이다.
일 구체예에서, 물품(121)의 50% 압축 변형은 약 14 내지 약 16, 약 15 내지 약 16, 약 14 내지 약 15, 약 17 미만, 약 16 미만, 약 14.1, 약 16.0, 약 15.5 또는 임의의 적합한 조합, 하위-조합, 범위 또는 이러한 범위 내의 하위-범위이다.
일 구체예에서, 물품(121)의 신장률은 약 100% 내지 약 170%, 약 100% 내지 약 120%, 약 120% 내지 약 150%, 약 150% 내지 약 170%, 약 100% 초과, 약 120% 초과, 약 140% 초과, 약 160% 초과, 약 102.2%, 약 111.2%, 약 124.7%, 약 128.8%, 약 147.91%, 약 150.9%, 약 153.3%, 약 162.1%, 또는 임의의 적합한 조합, 하위-조합, 범위 또는 이러한 범위 내의 하위-범위이다.
일 구체예에서, 사전결정된 표준은 80 kPa 초과의 습식 에이징 인장 강도, 80% 초과의 습식 에이징 신장률, 및 18 미만의 습식 에이징 압축 변형을 포함한다. 일 구체예에서, 이러한 사전결정된 표준의 구성요소들 중 하나 이상이 존재한다. 일 구체예에서, 물품(121)은 습식 에이징 인장 강도, 습식 에이징 신장률, 및 50% 습식 에이징 압축 변형의 습식 에이징 물리적 성질을 포함한다.
일 구체예에서, 물품(121)의 습식 에이징 인장 강도는 약 28 kPa 초과, 약 65 kPa 초과, 약 80 kPa 초과, 약 90 kPa 초과, 약 100 kPa 초과, 약 110 kPa 초과, 약 120 kPa 초과, 약 130 kPa 초과, 약 140 kPa 초과, 약 150 kPa 초과, 약 160 kPa 초과, 약 165 kPa 초과, 약 80 kPa 내지 약 170 kPa, 약 100 kPa 내지 약 170 kPa, 약 120 kPa 내지 약 170 kPa, 약 140 kPa 내지 약 170 kPa, 약 28.1 kPa, 약 65.4 kPa, 약 80 kPa, 약 100 kPa, 약 117 kPa, 약 118.9 kPa, 약 137 kPa, 약 164.1 kPa, 약 169.9 kPa, 또는 임의의 적합한 조합, 하위-조합, 범위, 또는 이러한 범위의 하위-범위이다.
일 구체예에서, 물품(121)의 습식 에이징 신장률은 약 20% 초과, 약 70% 초과, 약 80% 초과, 약 90% 초과, 약 100% 초과, 약 110% 초과, 약 120% 초과, 약 130% 초과, 약 150% 초과, 약 80% 내지 약 160%, 약 100% 내지 약 160%, 약 120% 내지 약 160%, 약 127%, 약 93%, 약 112%, 약 136%, 약 72.1%, 약 109.8%, 약 153.5%, 약 24.1%, 약 109.8%, 약 122.6%, 약 132.0%, 또는 임의의 적합한 조합, 하위-조합, 범위, 또는 이러한 범위 내의 하위-범위이다.
일 구체예에서, 물품(121)의 50% 습식 에이징 압축 변형은 약 30 미만, 약 20 미만, 약 18 미만, 약 15 미만, 약 12 미만, 약 10 미만, 약 9 미만, 약 8 내지 약 18, 약 8 내지 약 15, 약 8 내지 약 12, 약 8 내지 약 10, 약 8 내지 약 9, 약 8.3, 약 8.9, 약 10.1, 약 11, 약 12, 약 15, 약 15.6, 약 28.6, 또는 임의의 적합한 조합, 하위-조합, 범위, 또는 이러한 범위 내의 하위-범위이다.
실시예
실시예 1
제1 실시예에서, 32 온스 페이퍼 컵에서 3차 아민 촉매를 302 그램의 예비혼합물에 첨가하여 포움 패드(foam pad)를 제조하고, 약 10초 동안 분당 약 6,000회 회전수에서 혼합하였다. 예비혼합물은 약 50 pphp의 폴리에테르 폴리올, 약 50 pphp의 코폴리머 폴리올, 약 3.5 pphp 물, 약 0.70 pphp 실리콘 계면활성제, 약 0.15 pphp 내지 약 0.3 pphp 겔화 촉매(예를 들어, DABCO® NE1080, Air Products and Chemicals, Inc.(Allentown, Pennsylvania)), 약 0.30 pphp 발포 촉매(예를 들어, DABCO® NE300, (N,N,N'-트리메틸-N'-아미노프로필-비스(아미노에틸) 에테르, Air Products and Chemicals, Inc.(Allentown, Pennsylvania)), 약 0.05 pphp 금속 착물 성분(103)(예를 들어, 디메틸주석 디라우레이트), 및 약 1.0 pphp 가교제(예를 들어, 디에탄올아민)를 포함하였다.
이후에, 톨루엔 디이소시아네이트를 약 100의 NCO 지수를 갖는 예비혼합물에 첨가하여 폴리우레탄 조성물을 형성하였다. 폴리우레탄 조성물을 약 6초 동안에 동일한 교반기를 이용하여 분당 약 6,000회 회전수에서 혼합하였다. 이후에, 폴리우레탄 조성물을 약 70℃에서 예열된 모울드에 부었다. 약 4분 후에, 경화된 물품을 포움 패드로서 예열된 모울드로부터 제거하였다.
포움 패드를 손으로 파쇄하고, 계량하고, 이들의 본래 두께의 약 75%로 기계 파쇄하였다. 포움 패드를 절단 및 시험 이전에 약 48시간 동안 실질적으로 일정한 온도 및 습도 조건 하에서 저장하였다.
포움 패드의 물리적 시험은 약 217 kPa의 인장 강도, 약 142.2%의 신장률, 및 약 12.4의 50% 압축 변형을 나타낸다. 포움 각각의 습식 에이징 물리적 성질을 또한 시험하였고, 이러한 성질은 약 -20%의 습식 에이징 하중 손실, 약 65.4 kPa의 습식 에이징 인장 강도, 약 72.1%의 습식 에이징 신장률, 및 약 15.6의 50% 습식 에이징 압축 변형을 나타내었다. 이러한 결과들은 80 kPa 초과의 요망되는 수준 미만인 습식 에이징 인장 강도, 80% 초과의 요망되는 수준 미만의 습식 에이징 신장률, -30% 내지 +10%의 요망되는 범위의 하한치의 습식 에이징 하중 손실, 및 18%의 최대 허용 가능한 수준에 가까운 습식 에이징 압축 변형에 의해 입증되는 바와 같이 큰 저하를 나타내었다.
실시예 2
제2 실시예에서, 할로하이드린을 실시예 1의 예비혼합물에 약 1.0 pphp의 양으로 포함시켰다. 4개의 별도의 샘플들을 4개의 상이한 할로하이드린과 함께 제조하였다. 실시예 2.1은 2-(2-클로로에톡시)에탄올이며, 실시예 2.2는 2,2-디클로로에탄올이며, 실시예 2.3은 2,3-디클로로프로판올이며, 실시예 2.4는 1-클로로-6-헥산올이다.
이후에, 톨루엔 디이소시아네이트를 약 100의 NCO 지수를 갖는 예비혼합물 각각에 첨가하여 폴리우레탄 조성물을 형성하였다. 폴리우레탄 조성물을 약 6초 동안에 동일한 교반기를 이용하여 분당 약 6,000회 회전수에서 혼합하였다. 이후에, 폴리우레탄 조성물을 약 70℃에서 예열된 모울드에 부었다. 약 4분 후에, 경화된 물품을 포움 패드로서 예열된 모울드로부터 제거하였다.
포움 패드를 손으로 파쇄하고, 계량하고, 이들의 본래 두께의 약 75%로 기계 파쇄하였다. 포움 패드를 절단 및 시험 이전에 약 48시간 동안 실질적으로 일정한 온도 및 습도 조건 하에서 저장하였다.
각 샘플에 대한 포움 패드를 시험하였다. 실시예 2.1의 포움 패드는 약 28의 염소 백분율, 약 157 kPa의 인장 강도, 약 150.9%의 신장률, 및 약 14.0의 50% 압축 변형을 갖는다. 습식 에이징 물리적 성질을 또한 시험하였으며, 이러한 물리적 성질은 약 56%의 습식 에이징 하중 손실, 약 117 kPa의 습식 에이징 인장 강도, 약 127%의 습식 에이징 신장률, 및 약 11의 50% 습식 에이징 압축 변형을 갖는다.
실시예 2.2의 포움 패드는 약 61의 염소 백분율, 약 178 kPa의 인장 강도, 약 162.1%의 신장률, 및 약 14.1의 50% 압축 변형을 갖는다. 습식 에이징 물리적 성질을 또한 시험하였으며, 이러한 물리적 성질은 약 36%의 습식 에이징 하중 손실, 약 80 kPa의 습식 에이징 인장 강도, 약 93%의 습식 에이징 신장률, 및 약 15의 50% 습식 에이징 압축 변형을 갖는다.
실시예 2.3의 포움 패드는 약 55의 염소 백분율, 약 158 kPa의 인장 강도, 약 147.9%의 신장률, 및 약 16.0의 50% 압축 변형을 갖는다. 습식 에이징 물리적 성질을 또한 시험하였으며, 이러한 물리적 성질은 약 42%의 습식 에이징 하중 손실, 약 100 kPa의 습식 에이징 인장 강도, 약 112%의 습식 에이징 신장률, 및 약 12의 50% 습식 에이징 압축 변형을 갖는다.
실시예 2.4의 포움 패드는 약 26의 염소 백분율, 약 167 kPa의 인장 강도, 약 153.3%의 신장률, 및 약 15.5의 50% 압축 변형을 갖는다. 습식 에이징 물리적 성질을 또한 시험하였으며, 이러한 물리적 성질은 약 48%의 습식 에이징 하중 손실, 약 137 kPa의 습식 에이징 인장 강도, 약 136%의 습식 에이징 신장률, 및 약 12의 50% 습식 에이징 압축 변형을 갖는다.
이러한 결과들은, 물리적 성질(습식 에이징이 아님)이 4개의 샘플 모두 뿐만 아니라 실시예 1에서의 샘플 간에 유사한 것으로 나타났다. 그러나, 습식 에이징 시험은 실시예 1의 샘플과 비교하여 할로하이드린을 함유한 샘플에서 물리적 성질의 현저한 개선을 나타내었다. 실시예 2.2가 최소한 효과적인 것으로 보이며, 실시예 2.4는 습식 에이징 조건 하에서 가장 효과적인 것으로 보인다. 흥미롭게, 실시예 2.4의 염소 백분율은 4개의 샘플 중에서 가장 낮았다.
실시예 3
제3 실시예에서, 할로하이드린을 실시예 1의 예비혼합물에 약 0.5 pphp의 양으로 포함시켰다. 선택된 실리콘 계면활성제를 바꾸고, 선택된 할로하이드린을 바꾸었다. 실시예 3.1은 할로하이드린으로서 1-클로로-3-프로판올을 포함하였으며, 실리콘 계면활성제는 아실 기(예를 들어, 폴리알킬실록산, 폴리옥시알킬렌, 폴리올-개질된 디메틸폴리실록산, 알킬렌 글리콜-개질된 디메틸폴리실록산, 또는 이들의 조합에서와 같이)를 포함하였다. 실시예 3.2는 할로하이드린으로서 1-클로로-6-헥산올을 포함하였으며, 실리콘 계면활성제는 아실 기를 포함하였다. 실시예 3.3은 할로하이드린으로서 2-(2-클로로에톡시)에탄올을 포함하였으며, 실리콘 계면활성제는 아실 기를 포함하였다. 실시예 3.4는 할로하이드린으로서 1-클로로-3-프로판올을 포함하였으며, 실리콘 계면활성제는 어떠한 아실 기도 포함하지 않았다. 실시예 3.5는 할로하이드린으로서 1-클로로-6-헥산올을 포함하였으며, 실리콘 계면활성제는 어떠한 아실 기를 포함하지 않았다. 실시예 실시예 3.6은 할로하이드린으로서 2-(2-클로로에톡시)에탄올을 포함하였으며, 실리콘 계면활성제는 어떠한 아실 기도 포함하지 않았다.
각 샘플의 포움 상승 프로파일(foam rise profile)을 실온(약 25℃)에서 20일의 기간 동안 모니터링하였다. 각 샘플들은 초기에 양호한 포움 상승 성질들을 나타내었다. 20일 후에, 실시예 3.1, 실시예 3.2, 및 실시예 3.3은 붕괴하였으며, 실시예 3.4, 실시예 3.5, 및 실시예 3.6은 양호한 포움 상승 성질을 계속 나타내었다.
실시예 4
제4 실시예에서, 금속 착물을 실시예 1의 예비혼합물의 일부로서 분석하였다. 금속 착물의 선택된 양/비율을 바꾸었다. 실시예 4.1은 금속 착물로서 디메틸주석 디라우레이트를 약 0.05 pphp의 양으로 포함하였고, 겔화 촉매를 약 0.15 pphp의 양으로 포함하였고, 발포 촉매를 약 0.30 pphp 양으로 포함하였다. 실시예 4.2는 금속 착물 대신에 1-클로로-6-헥산올을 약 1.0 pphp의 양으로 포함하였고, 겔화 촉매를 약 0.3 pphp의 양으로 포함하였고, 발포 촉매를 약 0.30 pphp의 양으로 포함하였다. 실시예 4.3은 금속 착물로서 디메틸주석 디라우레이트를 약 0.05 pphp의 양으로 포함하였고, 겔화 촉매를 약 0.15 pphp의 양으로 포함하였고, 발포 촉매를 약 0.30 pphp의 양으로 포함하였고, 1-클로로-6-헥산올을 약 1.0 pphp의 양으로 포함하였다.
이후에, 톨루엔 디이소시아네이트를 약 100의 NCO 지수를 갖는 예비혼합물 각각에 첨가하여 폴리우레탄 조성물을 형성하였다. 폴리우레탄 조성물을 약 6초 동안에 동일한 교반기를 이용하여 분당 약 6,000회 회전수에서 혼합하였다. 이후에, 폴리우레탄 조성물을 약 70℃에서 예열된 모울드에 부었다. 약 4분 후에, 경화된 물품을 포움 패드로서 예열된 모울드로부터 제거하였다.
포움 패드를 손으로 파쇄하고, 계량하고, 이들의 본래 두께의 약 75%로 기계 파쇄하였다. 포움 패드를 절단 및 시험 이전에 약 48시간 동안 실질적으로 일정한 온도 및 습도 조건 하에서 저장하였다.
각 샘플들의 포움 패드에 대한 습식 에이징 물리적 성질을 시험하였다. 실시예 4.1의 포움 패드는 약 65.4 kPa의 습식 에이징 인장 강도, 약 72.1%의 습식 에이징 신장률, 및 약 15.6의 50% 습식 에이징 압축 변형을 나타내었다. 실시예 4.2의 포움 패드는 약 118.9 kPa의 습식 에이징 인장 강도, 약 109.8%의 습식 에이징 신장률, 및 약 10.1의 50% 습식 에이징 압축 변형을 나타내었다. 실시예 4.3의 포움 패드는 약 169.9 kPa의 습식 에이징 인장 강도, 약 153.5%의 습식 에이징 신장률, 및 약 8.3의 50% 습식 에이징 압축 변형을 나타내었다.
습식 에이징 시험은 금속 착물 및 1-클로로-6-헥산올을 함유한 실시예 4.3에서 물리적 성질의 현저한 개선을 나타내었다. 또한, 습식 에이징 시험은 실시예 4.1 및 실시예 4.2가 80 kPa 초과의 요망되는 수준 보다 높은 습식 에이징 인장 강도, 80% 초과의 요망되는 수준 보다 높은 습식 에이징 신장률, 및 18%의 요망되는 최대 수준 미만인 습식 에이징 압축 변형을 가짐으로써 요망되는 것으로 나타났다.
실시예 5
제5 실시예에서, 3차 아민 촉매 성분을 실시예 1의 예비혼합물의 일부로서 분석하였다. 3차 아민 촉매 성분의 양/비율을 바꾸었다. 실시예 5.1은 겔화 3차 아민 촉매 성분 DABCO®NE1080 및 발포 3차 아민 촉매 DABCO®NE300을 사용하고, 어떠한 할로하이드린도 포함하지 않았다. 실시예 5.2는 겔화 3차 아민 촉매 성분 DABCO®NE1080 및 발포 3차 아민 촉매 DABCO®NE300을 사용하고, 할로하이드린을 1.0 pphp로, 상세하게 1-클로로-6-헥산올을 포함하였다. 실시예 5.3은 3차 아민 촉매 성분으로서 디아조비사이클로옥탄 (트리에틸렌디아민)을 약 0.4 pphp의 양으로, 그리고 보조 발포 촉매를 약 0.12 pphp로, 상세하게 비스-디메틸아미노에틸 에테르를 포함하지만, 어떠한 할로하이드린도 포함하지 않았다. 실시예 5.4는 3차 아민 촉매 성분으로서 디아조비사이클로옥탄 (트리에틸렌디아민)을 약 0.4 pphp의 양으로, 그리고 보조 발포 촉매를 약 0.12 pphp의 양으로, 상세하게 비스-디메틸아미노에틸 에테르를 포함하고, 할로하이드린을 1.0 pphp의 양으로, 상세하게 1-클로로-6-헥산올을 포함하였다.
이후에, 톨루엔 디이소시아네이트를 약 100의 NCO 지수를 갖는 예비혼합물 각각에 첨가하여 폴리우레탄 조성물을 형성하였다. 폴리우레탄 조성물을 약 6초 동안에 동일한 교반기를 이용하여 분당 약 6,000회 회전수에서 혼합하였다. 이후에, 폴리우레탄 조성물을 약 70℃에서 예열된 모울드에 부었다. 약 4분 후에, 경화된 물품을 포움 패드로서 예열된 모울드로부터 제거하였다.
포움 패드를 손으로 파쇄하고, 계량하고, 이들의 본래 두께의 약 75%로 기계 파쇄하였다. 포움 패드를 절단 및 시험 이전에 약 48시간 동안 실질적으로 일정한 온도 및 습도 조건 하에서 저장하였다.
각 샘플에 대한 포움 패드를 시험하였다. 실시예 5.1의 포움 패드는 약 158.9 kPa의 인장 강도 및 약 102.2%의 신장률을 갖는다. 습식 에이징 물리적 성질을 또한 시험하였고, 약 28.1 kPa의 습식 에이징 인장 강도, 약 24.1%의 습식 에이징 신장률, 및 약 28.6의 50% 습식 에이징 압축 변형을 나타내었다.
실시예 5.2의 포움 패드는 약 162.9 kPa의 인장 강도, 및 약 111.2%의 신장률을 갖는다. 습식 에이징 물리적 성질을 또한 시험하였고, 약 118.9 kPa의 습식 에이징 인장 강도, 약 109.8%의 습식 에이징 신장률, 및 약 10.1의 50% 습식 에이징 압축 변형을 나타내었다.
실시예 5.3의 포움 패드는 약 199.5 kPa의 인장 강도 및 약 124.7%의 신장률을 갖는다. 습식 에이징 물리적 성질을 또한 시험하였고, 약 118.9 kPa의 습식 에이징 인장 강도, 약 122.6%의 습식 에이징 신장률, 및 약 15.6의 50% 습식 에이징 압축 변형을 나타내었다.
실시예 5.4의 포움 패드는 약 220.5 kPa의 인장 강도 및 약 128.8%의 신장률을 갖는다. 습식 에이징 물리적 성질을 또한 시험하였고, 약 164.1 kPa의 습식 에이징 인장 강도, 약 132.0%의 습식 에이징 신장률, 및 약 8.9의 50% 습식 에이징 압축 변형을 나타내었다.
실시예 6
다양한 지연 첨가제(delay additive)의 존재 하에 포움의 상승률 동력학(rate of rise kinetics)
하기 표에 기술된 예비혼합물 성분들을 지수 100으로 톨루엔 디이소시아네이트와 접촉시킴으로써 자유 상승 포움 상승률(free rise foam rate of rise) 연구를 수행하였다. 32 oz (951 mL)의 페이퍼 컵에서 상이한 산들을 약 108 g의 예비혼합물에 첨가하였다. 포뮬레이션을 2 in(5.1 cm) 직경의 교반 패들이 장착된 오버헤드 교반기를 사용하여 약 6,000 RPM에서 약 10초 동안 혼합하였다.
예비혼합물 성분
Figure pct00001
톨루엔 디이소시아네이트를 대략 100의 NCO 지수를 갖는 포움을 제조하는데 충분한 양으로 첨가하였다. 포뮬레이션을 동일한 교반기를 이용하여 약 6,000 RPM에서 약 6초 동안 잘 혼합하였다. 혼합물이 자유 상승될 수 있었으며, 포움 높이를 시간에 따라 기록하였다. 스트링 겔 시간(string gel time)을 상이한 산들을 함유한 혼합물에 대해 측정하였다. DABCO®BA100은 Air Products & Chemicals로부터의 상업적으로 입수 가능한 지연 첨가제이다. 아디프산을 MP-디올 중의 31% 용액으로서 혼합물에 제공하였다.
Figure pct00002
본 실시예는 예비혼합물이 지연 첨가제를 함유할 때 보다 긴 스트링 겔 시간에 의해 입증되는 바와 같이 지연을 제공하기 위해 겔화 촉매 (DABCO®NE1080 및 디메틸주석 디-네오데카노에이트) 및 발포 촉매 DABCO®NE300와 함께 1-클로로-6-헥산올의 존재 하에 상이한 산들이 사용될 수 있다는 것을 예시한 것이다. 상술된 바와 같이 지연 첨가제의 사용은 특히 복잡한 모울드의 공간 채움이 요구되는 가요성 모울딩된 적용에서 보다 양호한 포움 물질 흐름을 가능하게 한다.
본 발명이 바람직한 구체예를 참조로 하여 기술되었지만, 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 다양한 변경이 이루어질 수 있으며 균등물이 이의 구성요소에 대해 치환될 수 있다는 것이 당업자에 의해 이해될 것이다. 또한, 여러 변형들이 본 발명의 필수적인 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명의 교시에 대한 특정 상황 또는 물질을 조정하도록 이루어질 수 있다. 이에 따라, 본 발명이 본 발명을 수행하기 위해 고려되는 최상의 모드로서 기술된 특정 구체예로 제한되지 않으며 본 발명이 첨부된 특허청구범위 내에 속하는 모든 구체예들을 포함하는 것으로 의도된다.

Claims (25)

  1. 할로하이드린(halohydrin) 성분을 폴리우레탄 포움 물품 예비혼합물(polyurethane foam product pre-mix)과 접촉시키는 것을 포함하는, 폴리우레탄 포움 물품을 제조하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 폴리우레탄 포움 물품 예비혼합물이 비-휘산성 3차 아민 촉매 조성물을 포함하는 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 방법이 폴리우레탄 포움 물품 예비혼합물 및 할로하이드린 성분을 이소시아네이트 성분과 접촉시키는 것을 추가로 포함하는 방법.
  4. 제 1항에 있어서, 할로하이드린 성분이 3-클로로-1-프로판올, 6-클로로-1-헥산올, 2-(2-클로로에톡시)에탄올, 2,3-디클로로 프로판올, 2,2-디클로로에탄올, 1-클로로-2-프로판올, 3-브로모-1-프로판올, 클로로부탄올, 에틸렌 클로르하이드린, 1-클로로-5-펜탄올, 1-클로로-2,3-프로판디올, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택된 할로하이드린 화합물을 포함하는 방법.
  5. 제 1항에 있어서, 폴리우레탄 포움 물품 예비혼합물이 실리콘 계면활성제(silicon surfactant)를 포함하는 방법.
  6. 제 5항에 있어서, 실리콘 계면활성제에는 아실 기들이 존재하지 않는 방법.
  7. 제 5항에 있어서, 실리콘 계면활성제가 폴리알킬실록산, 폴리옥시알킬렌, 폴리올-개질된 디메틸폴리실록산, 알킬렌 글리콜-개질된 디메틸폴리실록산, 또는 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택된 방법.
  8. 제 1항에 있어서, 폴리우레탄 포움 물품 예비혼합물이 금속 착물을 포함하는 방법.
  9. 제 8항에 있어서, 금속 착물이 디메틸주석 디라우레이트를 포함하는 방법.
  10. 제 1항에 있어서, 폴리우레탄 포움 물품 예비혼합물에는 어떠한 금속 착물도 존재하지 않는 방법.
  11. 제 1항에 있어서, 폴리우레탄 포움 물품 예비혼합물이 3차 아민 촉매 성분을 포함하는 방법.
  12. 제 11항에 있어서, 3차 아민 촉매 성분이 디아조비사이클로옥탄 (트리에틸렌디아민)을 포함하는 방법.
  13. 제 1항에 있어서, 폴리우레탄 포움 물품 예비혼합물에는 어떠한 3차 아민 촉매 성분도 존재하지 않는 방법.
  14. 제 1항에 있어서, 폴리우레탄 포움 물품 예비혼합물이 보조 발포 촉매 성분을 포함하는 방법.
  15. 제 14항에 있어서, 보조 발포 촉매 성분(auxiliary blowing catalyst component)이 비스-디메틸아미노에틸 에테르를 포함하는 방법.
  16. 할로하이드린 성분을 갖는 예비혼합물에 의해 형성된 폴리우레탄 포움 물품.
  17. 제 16항에 있어서, 물품이 약 80 kPa 보다 큰 습식 에이징 인장 강도(humid aged tensile strength)를 포함하는 폴리우레탄 포움 물품.
  18. 제 16항에 있어서, 물품이 약 80% 보다 큰 습식 에이징 신장률(humid aged elongation)을 포함하는 폴리우레탄 포움 물품.
  19. 제 16항에 있어서, 물품이 약 18 미만의 습식 에이징 50% 압축 변형(humid aged 50% compression set)을 포함하는 폴리우레탄 포움 물품.
  20. 할로하이드린 성분을 포함하는 폴리우레탄 포움 물품 예비혼합물.
  21. 폴리올 성분,
    이소시아네이트 성분, 및
    할로하이드린 성분을 포함하는, 폴리우레탄 포움 물품 포뮬레이션.
  22. 하나 이상의 할로하이드린, 하나 이상의 실리콘 계면활성제, 및 하나 이상의 글리콜 담체를 포함하는 조성물.
  23. 제 22항에 있어서, 하나 이상의 산으로 블로킹된 하나 이상의 3차 아민 촉매를 추가로 포함하는 조성물.
  24. 제 23항에 있어서, 하나 이상의 유기 주석 촉매를 추가로 포함하는 조성물.
  25. 제 24항에 있어서, 하나 이상의 폴리올, 물, 및 하나 이상의 가교제를 추가로 포함하는 조성물.
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