KR20170056565A - 연질 오픈 셀 열경화성 발포체 및 이를 제조하기 위한 발포제 및 방법 - Google Patents

연질 오픈 셀 열경화성 발포체 및 이를 제조하기 위한 발포제 및 방법 Download PDF

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Abstract

연질 발포체를 형성하기 위해, 열경화성 매트릭스를 형성할 수 있는 하나 이상의 성분 및 물과 같은 적어도 하나의 화학적 발포제, 및 적어도 하나의 물리적 발포제를 포함하는 열경화성 조성물을 이용한 연질, 오픈 셀 발포체를 형성하기 위한 방법 및 조성물이 개시되며, 적어도 하나의 물리적 발포제는 HFO-1336mzz, HFO-1438mzz(바람직하게 E-HFO-1438mzz) 및 HFO-1447fz를 포함한다.

Description

연질 오픈 셀 열경화성 발포체 및 이를 제조하기 위한 발포제 및 방법{FLEXIBLE, OPEN-CELL THERMOSET FOAMS AND BLOWING AGENTS AND METHODS FOR MAKING SAME}
본 출원은 2014년 9월 19일 출원된 미국 가출원 제 62/053,060호의 우선권을 주장하며, 그 전체 내용은 본 명세서에 참고문헌으로 포함된다.
본 발명은 개선된 오픈 셀(open-cell) 연질 열경화성 발포체 및 이러한 발포체를 형성하기 위한 조성물 및 방법에 관한 것이다.
가장 일반적인 열경화성의 연질 발포체 중 하나는 폴리우레탄 발포체이다. 이러한 발포체는 전형적으로 폴리이소시아네이트를 발포제 및 다른 임의의 성분의 존재하에 폴리올과 같은 활성 수소-함유 화합물과 반응시킴으로써 제조된다.
촉매는 발포체를 생성하기 위한 2 가지 주요 반응을 촉진시키기 위해 사용된다. 하나의 반응은 주로 히드록실-함유 분자가 이소시아네이트-함유 분자와 반응하여 우레탄 결합을 형성하는 사슬 연장 이소시아네이트-히드록실 반응 또는 겔화 반응다. 이 반응의 진행은 혼합물의 점도를 증가시키고, 일반적으로 다작용성 폴리올(즉, 2 이상의 노미널 작용성을 갖는 폴리올)과의 가교 형성에 기여한다. 두 번째 주요 반응은 반응 생성물로서 이산화탄소를 형성하는 이소시아네이트-물 반응을 포함한다. 이렇게 생성된 CO2는 발포체를 발포시키거나 또는 발포체의 "블로잉(blowing)"을 돕는다. 이 반응에 의한 이산화탄소의 원 위치(in-situ) 생성은 오픈 셀 연질 발포체를 포함하는 다수의 연질 폴리우레탄 발포체의 제조에 필수적인 부분을 수행한다. 지금까지 이러한 발포체는 흔히 "수-발포(water-blown)" 연질 폴리우레탄 발포체로 지칭되었다.
이러한 발포체에서 발포제의 주요 공급원으로서 물의 사용이 전형적이며 종종 적절하지만, 문제 및/또는 결점이 이러한 수-발포 연질 발포체와 관련될 수 있다. 예를 들어, 많은 적용에서 매우 바람직한 결과인 이러한 발포체의 밀도를 감소시키기 위해, 발포제의 양을 증가시킴으로써 발포체 밀도의 감소를 달성하는 것이 가능한 것으로 일반적으로 알려져 있다. 수-발포 발포체에 있어서, 발포성 조성물에서 부가적인 물은 일반적으로 더 많은 CO2를 생성시키고 발포제의 양을 증가시키기 때문에, 발포성 혼합물에서 물의 양을 증가시키는 것은 발포체 밀도를 감소시키는 일반적인 접근법이다. 그러나, 이산화탄소 발포제를 생성하는 이소시아네이트-물 반응(즉, 물 반응)은 발열성이다. 결과적으로, 추가적인 CO2 발포제를 생성하기위한 추가의 물의 사용은 발포 반응에서 생성되는 열을 증가시키는 결과를 가져온다. 많은 경우에, 이러한 추가적인 열은 발포 공정 및/또는 생성된 발포체 제품에 심각한 문제를 야기할 수 있다. 이러한 잠재적인 단점은 연질 발포체의 적용 및 발포체를 형성하는데 사용되는 공정의 타입을 참조하여 이해할 수 있다. 결과적으로, 물 수준을 일반적으로 약 3.8%로 증가시키는 능력에 한계가 있는 것으로 관찰되었다. 이 수준을 초과하면 발포체가 번지는 경향이 있고 사포 느낌을 가져 저조한 압축 설정을 일으키는 사실을 포함하여 문제가 발생하는 것으로 알려져 있다.
연질 오픈 셀 폴리우레탄 발포체는 다양한 제품에 적용할 수 있으며, 최종 용도에 따라 특정 용도 및 원하는 물리적 특성에 맞게 맞춤형으로 만들 수 있다. 폴리우레탄 산업은 연질 발포체 제품 카테고리인 고탄력 발포체와 기존의 저탄력 발포체의 일반적으로 구별되는 두 카테고리로 인식하게 되었다. 고탄력(HR) 발포체는 가구 쿠션, 매트리스, 자동차 쿠션 및 패딩에 널리 사용되며, 발포체를 필요로하는 수많은 다른 적용은 상기 언급된 된 것과 유사한 특성을 갖는다. 기존의 발포체도 이러한 적용에 사용되며, 카페트 언더레이 및 포장 재료 분야에서 추가적인 적용을 볼 수 있다.
HR 발포체의 특정 타입 중 하나는 연질의 점탄성이 있는 폴리우레탄 발포체("데드(dead)" 발포체, "슬로우 리커버리(slow recovery)" 발포체 또는 "고감쇠(high damping)" 발포체라고도 알려짐)이다. 이러한 타입의 발포체는 압축으로부터 천천히, 점진적인 회복을 특징으로 한다. 점탄성 발포체의 대부분의 물리적 특성은 기존 발포체의 특성과 유사하지만, 점탄성 발포체의 탄성은 훨씬 낮아 일반적으로 약 15% 미만이다. 점탄성 발포체에 적합한 적용은 형상 준수, 에너지 약화 및 소음 감쇠 특성의 장점을 취한다. 예를 들어, 상기 발포체는 압력점을 줄이기 위해 매트리스에서, 충격 흡수재로 운동 패드 또는 헬멧에서, 그리고 방음을 위한 자동차 내부에서 사용될 수 있다.
다양한 합성 접근법이 점탄성 발포체를 만드는데 사용되어 왔다. 포뮬레이터는 폴리올(들), 폴리이소시아네이트, 계면활성제, 발포 촉매, 충전제(예를 들어, 본 명세서에 참고문헌로 편입된 미국특허 제 4,367,259호 참조) 또는 다른 성분의 양 및 타입을 변형시켜, 낮은 탄력, 우수한 부드러움 및 올바른 처리 특성을 제공한다. 그러나, 너무 자주, 이러한 제제를 처리하기 위한 윈도우는 바람직하지 않게 좁다. 다른 점탄성 발포체 배합 및 가공 기술은 각각 US 6391935, US 6586485, US 6734220 및 US 20050210595에 개시되어 있으며, 이들 각각은 본 명세서에 참고문헌으로 편입된다.
상업적으로, 수 발포 연질 폴리우레탄 발포체는 성형 및 프리 라이즈(free-rise)(슬랩 발포체) 공정에 의해 생산된다. 기존의 발포체는 프리 라이즈 공정을 사용하여 가장 빈번하게 제조된다. HR 발포체는 종종 폐쇄형 몰드를 사용하여 제조된다. 슬랩 발포체는 일반적으로 커다란 번즈(buns)에서 프리 라이즈(free-rise) 공정에 의해 다소 연속적으로 생산되며, 경화 후 슬라이스 되거나 그렇지 않으면 유용한 모양으로 형성된다. 예를 들어, 카펫 하부층은 폴리우레탄 발포체의 커다란 번즈에서 슬라이스 된다. 성형은 본질적으로 배치 와이즈 공정으로 본질적으로 이의 최종 치수로 물품을 생산하는데 전형적으로 사용된다. 자동차 시트 및 일부 가구 쿠션은 몰딩 공정 활용의 예이다. 프리 라이즈 공정을 사용하여 제조된 슬랩 발포체 번즈는 성형 발포체보다 훨씬 큰 경향이 있다. 성형된 발포체 물체는 일반적으로 부피가 약 10 입방 피트 미만이지만, 슬랩 발포체 번즈는 부피가 좀처럼 50 입방 피트 미만인 것이 드물다.
각 공정에는 장점과 단점이 있으며, 밀도를 낮추기 위한 수 함량 증가의 영향은 각각 다를 수 있다. 그러나, 밀도의 감소가 강성의 실질적인 증가와 관련되는 경우에는, 일반적으로 용인되지 않는 것으로 간주된다. 그 이유는, 낮은 밀도는 일반적으로 바람직하지만, 이 결과를 얻기 위해 사용된 수단이 최종 발포체의 강성을 증가시키면 그 발포체는 수용할 수 없거나 적어도 낮은 품질/낮은 가치로 간주되기 때문이다. 이는 강성이 시트 쿠션, 매트리스, 소파 쿠션, 카페트 언더레이먼트 등과 같은 주요 사용을 위한 발포체의 의도된 목적과 상반되기 때문이다.
일반적으로, 오픈 셀의 가용성 발포체의 밀도를 개선(즉, 낮추기)을 위한 물의 사용은, 강성의 허용될 수 없는 증가와 같이 발포체에 다른 문제를 일으키는 경향이 있기 때문에 특정 시점을 넘어서는 실행가능한 옵션이 아니다. 또한, 밀도가 감소된 발포체를 발포하기 위해 추가의 물을 사용함으로써 발포체 과열을 유발할 수 있고, 특히 생성되어 지는 발포체의 커다란 부피로 인해 슬랩 발포체에서 화재의 위험을 상당히 증가시킬 수 있다. 급격한 냉각을 촉진하는 물품의 작은 부피로 인해 성형된 발포체를 생산할 때 화재의 위험이 줄어든다. 그러나, 두 경우 모두, 증가된 물의 사용은 발포체 분열, 즉 발포체의 표면 및 내부 중 어느 하나 또는 모두에 상당한 개구 또는 공극과 같은 다른 문제를 야기할 수 있다.
연질 발포체의 형성에서 물 이외에 다른 불활성 발포제가 사용될 수 있는 것이 제안되어 왔다. 예를 들어, 미국특허 제 7,268,170호 참조. '170 특허는 그러한 다른 발포제가 할로겐화 탄화수소, 액체 이산화탄소, 예를 들어 펜탄과 같은 저비점 용매 및 다른 공지된 발포제를 포함할 수 있음을 개시하고 있다. 그러나, 이 큰 그룹의 가능한 발포제들 중에서 주의 깊은 선택이 물과 함께 사용되어 하나 이상의 다른 중요한 거품 특성, 예를 들어 IFD 25%, IFD 65%, 인장 강도 및 연신율, 압축 세트, 바람직하게는 이들 모두를 허용 가능한 수준으로 유지하면서 발포체 밀도의 감소를 달성할 수 있다는 것에 대해서는 나타나 있지 않다. 출원인은 발포제로서 물과 조합하여 사용하기 위한 특정 할로겐화 탄화수소를 주의 깊게 선택하는 것이 이후에 설명되는 바와 같이 이러한 그리고/또는 다른 바람직한, 매우 바람직하고 예상치 못한 결과를 달성할 수 있음을 발견하였다.
본 발명은 신규한 오픈 셀 연질 열경화성 발포체, 이러한 발포체를 형성하기 위한 조성물 및 방법 및 이러한 발포체로 부터 형성된 물품에 관한 것이다. 본 발명은 발포제의 처리 및 결과적으로 형성되는 발포체 특성에 있어서 여러 가지의 예기치 않은 이점을 갖는 발포성 조성물을 형성하기 위해 수 발포제 및 특정 HFC, HFO 및/또는 HFCO 화합물을 포함하는 특정 유기, 불활성 공-발포제를 포함하는 발포성 조성물의 사용을 포함한다. 발포제의 문맥에서 사용되는 용어 "불활성(inert)"은 발포제가 (화학적 발포제와는 대조적으로) 물리적 발포제로서 주로, 바람직하게는 본질적으로 전체적으로 작용한다는 것을 의미한다.
특정의 매우 바람직한 구현으로, 본 발명은 (a) 오픈 셀, 연질 발포체를 형성할 수 있는 발포성의 열경화성 조성물을 제공하는 단계로서, 상기 조성물은 (i) 열경화성 매트릭스, 바람직하게는 폴리우레탄 매트릭스를 형성할 수 있는 하나 이상의 성분; 및 (ii) 상기 매트릭스 내에 오픈 셀을 형성하기 위한 발포제를 포함하며, 상기 발포제는 트랜스-1-클로로-3,3,3-트리플루오로프로펜(HFCO-1233zd(E)), 1,1,1,3,3,3-펜타플루오로프로판(HFC-245fa); 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄(365mfc), 및 적어도 약 80%의 HFC-365mfc와 1,1,1,2,3,3,3-헵타플루오로프로판(227ea)으로 필수적으로 구성된 블렌드, 적어도 하나의 화학식 I의 화합물(1,1,1,4,4,4-헥사플루오로-2-부텐(CF3CH-CHCF3, HFO-1336mzz) 포함) 및 이들의 둘 이상의 어느 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택된 공발포제와 물의 조합을 포함하며, 바람직하게는 이를 적어도 75중량% 포함하며, 보다 바람직하게는 이를 적어도 약 85중량% 포함하며, 특정 구현으로는 이로 필수적으로 구성되며, 그리고 특정 구현으로는 이로 구성되는 발포성의 열경화성 조성물을 제공하는 단계; 및 (b) 상기 발포성 조성물로부터, 열경화성 폴리머를 포함하는 매트릭스 및 상기 매트릭스 내에 다수의 오픈 셀을 포함하는 연질 발포체를 형성하는 단계를 포함하는 연질, 오픈 셀 발포체를 형성하는 방법을 제공한다.
상기 적어도 하나의 화학식 I의 화합물은
CF3CX= CHRa 화학식 I
상기 식에서, X는 H 또는 F이고, Ra는 CF3CF2, CF3 또는 Cl이다.
특정의 바람직한 구현에서, 화학식 I의 화합물은 (i) X가 F인 경우, Ra는 Cl이고; (ii) Ra가 CF3CF2 또는 Cl인 경우, 화학식 CF3CX=CHRa의 화합물은 E 배위 이성질체이며, 그리고 (iii) Ra가 CF3인 경우, 화학식 CF3CX=CHRa의 화합물은 Z 배위 이성질체인 화합물들로부터 선택된다.
바람직한 일 구현으로, 화학식 I의 화합물은 1,1,1,4,4,4-헥사플루오로-2- 부텐(CF3CH=CHCF3, HFO-1336mzz)을 포함하며, 특정 구현으로 이로 필수적으로 구성되거나 또는 이로 구성된다.
다른 바람직한 구현으로, 화학식 I의 화합물은 1,1,1,4,4,5,5,5-옥타플루오로-2-펜텐(CF3CH=CHCF2CF3, HFO-1438mzz), 바람직하게는 E-HFO-1438mzz를 포함하며, 특정 구현으로 이로 필수적으로 구성되거나 또는 이로 구성된다.
다른 바람직한 구현으로, 화학식 I의 화합물은 3,3,4,4,5,5,5-헵타플루오로-1-펜텐(CF3CF2CF2CH=CH2HFO-1447fz)을 포함하며, 특정 구현으로 이로 필수적으로 구성되거나 또는 이로 구성된다.
특정 바람직한 구현으로, 상기 물 대 상기 공발포제(들)의 상대적 양은 상기 방법들이 (1) 공발포제가 존재하지 않는 것을 제외하고 동일한 방법에 비해 프리 라이즈 밀도의 실질적인 밀도 감소를 갖는 발포체를 생성하고; 그리고/또는 (2) 상기 제공 단계가, 특히 그리고 바람직하게 성형된 연질 발포체를 형성하는 방법에서, 공발포제가 존재하지 않는 것을 제외하고 동일한 방법에 비해 실질적으로 감소된 양의 발포성 조성물을 이용하도록 하는데 효과적이다. 매우 바람직한 구현으로, 실질적인 밀도 감소 및/또는 발포성 조성물 감소는 다음 특성 중 하나 이상, 바람직하게는 하기 특성 중 적어도 어느 2개, 보다 바람직하게는 하기 특성 중 어느 3개를 실질적으로 수용가능한 값으로 제공하면서 달성된다:
(a) IFD 25%
(b) IFD 65%
(c) 컴포트 팩터(comfort factor)
(d) 압축 세트(compression set)
(e) 탄력성(resilience).
본 명세서에 사용된 용어 "실질적인 밀도 감소(substantial density reduction)"는 공발포제없이 생성된 동일한 발포체의 밀도에 비해 적어도 5%의 밀도 감소를 의미한다.
본 명세서에서 사용된 용어 "발포성 조성물의 실질적으로 감소된 양(substantially reduced amount of foamable composition)"은 상기 공발포제의 부재하에 제품을 형성하는데 필요한 발포성 조성물의 양에 비해 적어도 약 5% 적은 발포성 조성물을 의미한다.
본 발명은 다수의 타입 및 다양한 연질 오픈 셀 발포체에 있어서 유리하게 사용될 수 있는 것으로 예상된다. 그러나, 본 발명에 따른 발포체는 약 8파운드/입방 피트(이하, "PCF"라고 함) 미만, 보다 바람직하게는 약 7PCF 미만의 밀도를 가지며, 그리고 특정 바람직한 구현에서 약 6PCF 미만의 밀도를 갖는다. 점탄성 발포체를 포함하는 구현에 있어서, 발포체의 밀도는 바람직하게 약 7파운드/입방 피트 미만, 보다 바람직하게는 약 6PCF 미만, 그리고 특정 바람직한 구현에서 약 3PCF 내지 약 7PCF, 더욱 바람직하게 특정 구현에서 약 4PCF 내지 약 6PFC의 범위이다.
특히 HR 발포체를 포함하는 특정 구현에서, 발포체의 밀도는 약 4.5PCF 이하(특히 MDI-기반 발포체, 더욱 특히 성형 MDI-기반 발포체를 포함함), 보다 바람직하게는 약 3PCF 이하 및 특정 구현에서 보다 바람직하게 2.5PCF 이하(특히 MDI-기반 발포체, 더욱 특히 성형 MDI-기반 발포체를 포함함)일 수 있다. 선행기술 방법에 따라 그러한 밀도 감소를 달성하는 어려움은 TDI에서의 경질 세그먼트 폴리머 도메인의 큰 크기로부터 적어도 부분적으로 기인하는 것으로 여겨지며, 또한 파운드 기준당 MDI의 보다 낮은 NCO 때문인 것으로 여겨진다.
특정의 바람직한 구현으로, 본 발명의 방법은 적어도 약 5 상대 퍼센트, 보다 바람직하게 특정 구현으로 적어도 약 8 상대 퍼센트, 보다 바람직하게 특정 구현으로 적어도 약 10 상대 퍼센트, 보다 더 바람직하게 특정 구현으로 적어도 약 12 상대 퍼센트 감소된 프리 라이즈 밀도 감소를 달성한다. 앞선 문장에 기술된 각각의 바람직한 구현들을 포함하는 특정의 매우 바람직한 구현으로, 프리 라이즈 밀도 감소는 최고 약 15% 상대 퍼센트의 양으로 달성된다. 본 명세서에 사용된 "프리 라이즈(free-rise) 밀도 감소"라는 용어는 상기 공발포제가 없는 것을 제외하고 상기 방법과 동일한 방법을 이용하여 제조된 프리 라이즈 발포체의 밀도와 비교하여, 본 명세서의 실시예 1에 기재된 타입의 프리 라이즈의 측정시 본 발명의 방법 및/또는 조성물에 따라 제조된 발포체의 밀도를 의미한다.
바람직한 구현, 특히 점탄성 발포체에 관한 구현에서, 바람직한 밀도 감소가 달성되면서, 도한 저 탄력성, 즉 표준 볼 반발 시험(ASTM D 3574-95, 테스트 H)에서 측정시 15% 미만의 저 탄력성을 갖는, 보다 바람직하게 특정 구현으로 상기 발포체는 10% 미만의 탄력성을 가지며; 그리고 보다 바람직하게 특정 구현으로 상기 발포체는 5% 미만의 탄력성을 갖는 점탄성 발포체를 달성한다. 또한, 바람직한 점탄성 발포체는 25% IFD(25% 압축에서의 인덴테이션 포스 디플렉션(indentation force deflection), ASTM D 3574, 테스트 B1 - 바람직하게 약 22lbs.(약 100 뉴튼(N) 미만인 값)로 나타내어지는 높은 정도의 연성을 갖는다. 바람직한 발포체는 또한 낮은 압축 세트를 갖는다. 예를 들어, 바람직한 발포체는 약 15% 미만, 보다 바람직하게는 약 10% 미만, 더욱 바람직하게는 약 5% 미만의 90% 압축 세트 값(Ct(ASTM D 3574, 테스트 D -70C 및 주위 습도)을 나타낸다.
특정의 바람직한 구현, 및 특히 점탄성 발포체와 관련된 구현으로, 각각의 바람직한 밀도 감도는 90% 압축 세트 값, Ct(ASTM D 3574, 테스트 D)을 감소시키지 않고, 약 20 상대 퍼센트 이상으로, 보다 바람직하게 약 10 상대 퍼센트 이하로 달성된다. 특정 바람직한 구현으로, 각각의 바람직한 밀도 감소는 표준 볼 반발 시험(ASTM D 3574-95, 테스트 H)에서 측정시 탄력성을 증가시키지 않고, 약 20 상대 퍼센트 이상, 보다 바람직하게 약 10 상대 퍼센트 이하로 달성된다.
특정의 바람직한 구현으로, 각각의 바람직한 밀도 감도는 ASTM D3574 테스트 E에 의한 측정시 신장률을 감소시키지 않고 약 25 상대 퍼센트 이상, 보다 바람직하게 20 상대 퍼센트, 그리고 보다 바람직하게 약 10 상대 퍼센트 이하로 달성된다. 특정 바람직한 구현으로, 각각의 바람직한 밀도 감소는 컴포트 팩터를 감퇴시키지 않고 약 20 상대 퍼센트 이상, 보다 바람직하게 약 10 상대 퍼센트 이하로 달성된다.
특정 바람직한 구현으로, 각각의 바람직한 밀도 감소는 ASTM D3574 테스트 B1에 의한 측정시 25%에서 인덴트 포스 디플렉션(IFD)을 변화시키지 않고 약 25 상대 퍼센트 이상, 보다 바람직하게 20 상대 퍼센트 이상, 그리고 보다 바람직하게 약 10 상대 퍼센트 이상으로 달성된다. 특정 바람직한 구현으로, 각각의 바람직한 밀도 감소는 ASTM D3574 테스트 B1에 의한 측정시 65%에서 인덴트 포스 디플렉션(IFD)을 변화시키지 않고 약 25 상대 퍼센트 이상, 보다 바람직하게 20 상대 퍼센트 이상, 그리고 보다 바람직하게 10 상대 퍼센트 이상으로 달성된다.
특히 점탄성 발포체에 있어서 특정 바람직한 구현으로, 각각의 바람직한 밀도 감소가 달성되면서, 한편으로는 고 탄력성 HR 발포체에 있어서 약 1.25 내지 2.8의 컴포트 팩터("CF"는 또한 종종 "컴포트 값(CV)"으로도 지칭됨)의 발포체를 달성한다. 특정 구현으로, CV는 약 2 내지 4, 보다 바람직하게 약 2 내지 3, 그리고 보다 바람직하게 약 2.2 내지 약 2.8이다. 본 명세서에 사용된, 용어 컴포트 팩터 및 CF는 65%에서의 IFD 대 25%에서의 IFD의 비율을 의미한다. CF는, 예를 들어 자동차 시트 쿠션 제조에서와 같이 특정 적용에서, 이는 유연하지만 동시에 지지되는 발포체의 바람직한 발란스를 나타내는 것으로 간주되는 점에서 중요한 자산 지표이다.
특정 바람직한 구현으로, 각각의 바람직한 밀도 감소가 달성되면서, 한편으로 ASTM D3574 테스트 D에 의한 측정시, 15% 이하, 보다 바람직하게 12% 이하의 "일정 디플렉션 압축 세트(constant deflection compression set)로도 알려진, 70C 및 주위 상대 습도에서의 50% 압축 세트(본 명세서에서 달리 표기하지 않는 한, 이는 종종 압축 세트로서 간단히 지칭됨)를 갖는 발포체를 달성한다. 50C 95% RH에서의 습윤 압축 세트는 12% 미만, 보다 바람직하게 10% 미만인 것이 바람직하다.
특정의 매우 바람직한 구현으로, 각각의 바람직한 밀도 감소가 달성되면서, 한편으로 동시에 적어도 2개, 보다 바람직하게 적어도 3개의 본 명세서에 언급된 바람직한 값을 달성하며, 그리고 특정 바람직한 구현으로 바람직하게 하기 발포체 특성들 모두를 달성한다: 25%에서 IFD; 65%에서의 IFD; 신장률; 압축 세트; 및 컴포트 팩터.
특정의 매우 바람직한 구현으로, 특히 슬랩 발포체, 더욱 바람직하게는 TDI-기반 또는 TDI/MDI 기반 슬랩 발포체를 포함하는 경우, 각각 바람직한 밀도 감소가 달성되는 한편, 동시에 발포체를 생성하는 공정과 관련된 발열의 감소가 달성되며, 바람직하게는 특정 구현으로 적어도 약 10, 바람직하게는 약 10 내지 약 20 상대 퍼센트로 발열의 감소가 달성된다.
본 발명은 또한 특정 구현으로 (a) 열경화성 매트릭스, 바람직하게는 폴리우레탄 매트릭스를 형성할 수 있는 하나 이상의 성분; 및 (b) 상기 매트릭스 내에 오픈 셀을 형성하기 위한 발포제를 포함하며, 상기 발포제는 트랜스-1-클로로-3,3,3-트리플루오로프로펜(HFCO-1233zd(E)), 1,1,1,3,3-펜타플루오로프로판(HFC-245fa); 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄(365mfc), 적어도 약 80%의 HFC-365mfc와 1,1,1,2,3,3,3-헵타플루오로프로판(227ea)으로 필수적으로 구성된 블렌드, 화학식 I의 화합물(여기서 상기 화합물은 HFO-1336mzz, HFO-1438mzz(바람직하게는 E-HFO-1438mzz) 및 HFO-1447fz로부터 선택된 적어도 하나를 포함함) 및 이들의 어느 둘 이상의 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택된 공발포제 및 물을 포함하며, 그리고 특정 구현으로 이로 필수적으로 구성된 발포성 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 특정 구현으로, 연질, 오픈 셀의 열경화성 발포체, 바람직하게는 폴리우레탄 발포체를 형성하는데 사용하기 위한 발포제 조성물을 제공하며, 상기 발포제 조성물은 트랜스-1-클로로-3,3,3-트리플루오로프로펜(HFCO-1233zd(E)), 1,1,1,3,3-펜타플루오로프로판(HFC-245fa); 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄(365mfc), 화학식 I의 화합물(여기서 상기 화합물은 HFO-1336mzz, HFO-1438mzz(바람직하게는 E-HFO-1438mzz) 및 HFO-1447fz로부터 선택된 적어도 하나를 포함함)을 포함하는 적어도 약 80%의 HFC-365mfc와 1,1,1,2,3,3,3-헵타플루오로프로판(227ea)으로 필수적으로 구성된 블렌드 및 이들의 어느 둘 이상의 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택된 공발포제 및 물을 포함하며, 그리고 특정 구현으로 이로 필수적으로 구성된다.
본 발명에 따라 달성될 수 있는 일 장점은 바람직한 물리적 특성을 갖는 저밀도의 오픈 셀 폴리우레탄 발포체를 형성하는 능력이며, 특정 구현으로 종래 방법 및 조성물에 따라 제조된 발포체와 대략 동등하거나 그보다 우수하고, 이와 동시에 원료 물질 사용(예, 폴리우레탄)에 있어서 실질적인 이점을 달성하며, 종래 방법 및 조성물에 비해 바람직하게는 적어도 약 5%, 보다 바람직하게 적어도 약 10%, 그리고 특정 구현으로 약 12% 실질적인 이점을 달성하는 (상기 나타낸 특성들을 포함하여) 하나 이상의 특성들을 갖는 저 밀도의 오픈 셀 폴리우레탄 발포체를 형성하는 능력이다.
일반적으로, 본 발명은 슬랩스톡 방법 및 슬랩스톡 방법과 함께 사용하기 위한 발포성 조성물, 또는 연질 폴리우레탄 발포체를 형성하는 성형 방법과 관련하여 사용하기에 적합하며, 보다 바람직하게 특정 구현으로 연질, 오픈 셀 발포체의 냉 경화 성형(cold cure molding) 및 상기 성형 방법과 함께 사용하기 위한 발포성 조성물에 관한 것이다. 바람직하게, 본 발명의 발포체는 폴리우레탄 발포체이다. 본명세서에 사용된 용어 "폴리우레탄 발포체"는 일반적으로 발포제의 존재하에 폴리이소시아네이트를 하나 이상의 이소시아네이트-반응성 수소 함유 화합물과 반응시킴으로써 얻어지는 셀 생성물을 가리키며, 특히 반응성 또는 화학적 발포제(우레아 결합 및 이산화탄소를 생성하는 이소시아네이트기와 물의 반응을 포함함)로서 물로 얻어지는 셀 생성물을 포함한다. 용어 "폴리우레탄 발포성 조성물"은 폴리우레탄 발포체로 형성될 수 있는 조성물을 지칭한다.
본 명세서에 사용된 용어 "연질 폴리우레탄 발포체(flexible polyurethane foam)"는 실질적인 비율의 오픈 셀을 가지며, 더욱 바람직하게는 오픈 셀로 필수적으로 구성되며, 변형 후에 실질적인 형상 회복을 나타내는 셀 생성물을 지칭한다.
바람직한 폴리우레탄 발포체는 방향족 폴리이소시아네이트 성분 및 이소시아네이트-반응성 성분의 반응 생성물을 포함하며, 바람직하게는 하나 이상의 히드록실 작용성 물질, 바람직하게는 폴리옥시알킬렌 폴리에테르 폴리올을 포함하는 하나 이상의 히드록실 작용성 물질을 포함한다. 일반적으로, 반응 혼합물은 바람직하게는 하나 이상의 촉매, 하나 이상의 계면활성제 및 발포제 성분을 포함한다.
발포성 조성물 또는 슬랩스톡 및 성형 방법 모두, 바람직한 발포성 조성물 및 발포체는 폴리우레탄-기반이며 일반적으로 하기 성분을 포함할 것이다:
A) 하나 이상의 폴리이소시아네이트;
B) 하나 이상의 이소시아네이트-반응성 수소 함유 화합물;
C) 발포제;
D) 촉매;
E) 계면활성제;
F) 발포체 개질제;
G) 기타 첨가제.
일반적으로, 당업자는 본 발명의 유리한 발포체, 발포성 조성물 및 방법을 달성하기 위해 본 명세서에 포함된 가르침의 관점에서 각각의 이들 성분의 타입 및 양을 선택 및 조절할 수 있으며, 그러한 모든 선택 및 조절은 본 발명의 넓은 범위 내에 있다. 본 발명의 바람직한 견지에 따르면, 이하에 기술된 물질 및 양은 특정 이점을 갖는다.
A. 이소시아네이트
당업자는 이소시아네이트의 타입 및 양이 발포성 조성물이 슬랩스톡 방법 또는 성형 방법에 사용되는지 여부 및 관련된 방법의 특정 요구 사항 및 형성될 발포체에 대해 예상되는 최종 용도를 포함하는 많은 요인에 따라 광범위하게 변할 수 있음을 인식할 것이다.
많은 타입의 이소시아네이트가 사용하기에 적합하지만, 일반적으로 바람직한 조성물은 하나 이상의 방향족 폴리이소시아네이트 성분들, 바람직하게는 MDI(디페닐메탄 디이소시아네이트)c, TDI(톨루엔 디이소시아네이트), 중합 MDI와 TDI의 혼합물, 및 이들의 변형된 버전 및 이들의 조합에 기초한 성분들을 포함하는 방향족 폴리이소시아네이트 성분들을 포함하는 것이 예상된다.
용어 "폴리메틸렌 폴리페닐렌 폴리이소시아네이트"및 "MDI"는 본 명세서에서 적어도 2개의 이소시아네이트기를 가지며, 그리고 카보디이미드기, 유레토니민(uretonimine)기, 이소시아누레이트기, 우레탄기, 알로파네이트기, 우레아기 또는 뷰렛(biuret)기를 함유하는 디페닐메탄 디이소시아네이트 이성질체, 폴리페닐 폴리메틸렌 폴리이소시아네이트 및 이의 유도체로부터 선택된 폴리이소시아네이트를 지칭한다. 이들은 예를 들어, 아닐린을 포름알데히드와 축합시킨 다음, 포스젠화함으로써 수득할 수 있는데, 이 공정은 크루드 MDI라 불리는 것을 생성하며, 상기 크루드 MDI의 분획화에 의해 이 공정은 순수 MDI 및 중합 MDI를 생성하고, 그리고 크루드, 순수 또는 중합 MDI의 자가축합(autocondensation)에 의해 또는 과잉의 크루드, 순수 또는 중합 MDI와 폴리올 또는 폴리아민의 반응에 의해 이 공정은 카보디이미드, 유레토니민, 이소시아누레이트, 우레탄, 알로파네이트, 우레아 또는 뷰렛기를 함유하는 변형된 MDI를 생성한다. 본 발명에 따라 사용하기에 적합한 MDI의 예는 본 명세서에 참고문헌으로 편입된 미국특허 제 5,399,594호에 제공되어있다.
특정 구현으로, 이소시아네이트는 2,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트(2,4'-MDI), 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트(4,4'-MDI), H12MDI(하이드로겐화 MDI)를 포함할 수 있다.
용어 "TDI"는 일반적으로 톨루엔 디이소시아네이트에 사용되며, 이에 한정하는 것은 아니나 2,4-톨루엔 디이소시아네이트(2,4-TDI), 2,6-톨릴렌 디이소시아네이트(2,6-TDI), H6TDI(하이드로겐화 TDI) 및 이들의 조합을 포함하는 것으로 의도된다.
일반적으로 이소시아네이트 및 특히 MDI 및 TDI 성분은 이러한 이소시아네이트 화합물을 하나 이상의 폴리올 화합물과 예비 반응/반응시켜 획득되는 우레탄 프리폴리머로서 알려진 물질을 포함할 수 있으며, 이하 설명된 것들을 포함한다.
하나 이상의 MDI 성분 또는 TDI 성분 대신에, 또는 이에 부가적으로, 다른 이소시아네이트가 사용될 수 있으며, 이에는 1,4-페닐렌 디이소시아네이트, 크실릴 렌 디이소시아네이트(XDI), 테트라메틸크실릴렌 디이소시아네이트(TMXDI), 톨리딘 디이소시아네이트(TODI), 및 1,5-나프탈렌 디이소시아네이트(NDI); 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI), 트리메틸헥사메틸렌 디이소시아네이트(TMHDI), 리신 디이소시아네이트 및 노르보르난 디이소시아네이트 메틸(NBDI)과 같은 지방족 폴리이소시아네이트; 트랜스시클로헥산-1,4-디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트(IPDI), H6XDI(하이드로겐화 XDI)와 같은 지환식 폴리이소시아네이트를 포함한다.
또한, 포함될 다양한 이소시아네이트 성분들의 타입 및 양은 본 명세서에 담긴 가르침의 견지에서 당업자에 의해 결정될 수 있다.
본 발명에 따른 발포성 조성물의 다른 성분들에 대한 이소시아네이트의 양은 본 발명의 범위 내에서 광범위하게 달라질 수 있으며, 이러한 모든 상대적 양은 본 발명의 넓은 범위 내에 있는 것으로 생각된다. 그러나, 일반적으로 이소시아네이트의 양은 하나 이상의 이소시아네이트-반응성 수소 함유 화합물의 양에 대해 선택되어 약 75 내지 약 115, 보다 바람직하게는 약 80 내지 약 110, 그리고 보다 바람직하게 약 85 내지 115의 지수(Index)를 얻는 것이 바람직하다. 용어 "지수"는 발포체에서 NCO(이소시아네이트)기 대 OH, 물 및 다른 이소시아네이트-반응성 기의 비율을 나타내는 쇼트 컷 용어로서 당업자에 의해 사용된다. 예를 들어 85의 지수는 0.85의 비율을 나타내며, 105의 지수는 1.05의 비율을 나타낸다.
바람직한 구현으로, 이소시아네이트는 본 발명의 범위 내에서 광범위하게 달라질 수 있는 NCO 퍼센트를 갖는다. 특정 바람직한 구현으로, 발포성 조성물에서 이소시아네이트의 NCO는 약 20 내지 약 32%, 보다 바람직하게는 약 25 내지 약 32이고, 발포체에서 NCO는 12 내지 29%이다.
B. 이소시아네이트-반응성 수소 함유 화합물
본 명세서에 사용된 용어 "이소시아네이트-반응성 수소 함유 화합물" 또는 "이소시아네이트-반응성 화합물"은 폴리올뿐만 아니라 폴리아민 및 이들의 조합을 포함한다. 따라서 "폴리우레탄 발포체"라는 용어는 우레아 결합과 함께 우레탄 결합을 포함하는 생성물 및 필수적으로 우레탄 결합을 거의 또는 전혀 갖지 않는 우레아 결합을 포함하는 생성물을 포함하는 것으로 의도된다. 이소시아네이트-반응성 수소 함유 화합물은 바람직하게는 하나 이상의 히드록실 작용 물질을 포함하며, 바람직하게는 폴리옥시알킬렌 폴리에테르 폴리올을 포함하는 히드록실 작용 물질을 포함한다.
또한, 폴리올을 포함하는 이소시아네이트-반응성 수소 함유 화합물의 타입 및 양은 본 명세서에 포함된 가르침의 견지로 본 발명에 사용하기 위해 용이하게 선택될 수 있는 것으로 간주된다. 특정의 바람직한 구현으로, 폴리올이 사용되며, 바람직하게 폴리에테르 폴리올, 폴리에스테르 폴리올 또는 폴리올 사슬 연장제로부터 선택된다.
매우 바람직한 구현으로, 이소시아네이트-반응성 수소 함유 화합물은 폴리에테르 폴리올(들)을 포함하며, 보다 바람직하게는 주요 부분으로 폴리에테르 폴리올(들)을 포함한다. 폴리에테르 폴리올의 대표적인 예는 폴리프로필렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜 및 폴리테트라메틸렌 글리콜과 같은 폴리에테르 디올; 글리세롤 트리올과 같은 폴리에테르 트리올; 지방족 아민 테트롤 및 방향족 아민 테트롤과 같은 폴리에테르 테트롤 및 펜트롤; 수크로즈 옥톨과 같은 폴리에테르 옥톨; 및 소르비톨, 트리메틸롤 프로판 및 펜타에리트리톨과 같은 다른 것들이 있다. 물론, 이들의 어느 둘 또는 그 이상의 어느 조합이 사용되고 조합되거나 또는 다른 이소시아네이트-반응성 수소 함유 화합물과 결합되거나 결합되지 않을 수 있다.
바람직한 구현으로, 이소시아네이트-반응성 성분은 폴리올을 포함하고, 보다 바람직하게는 폴리올들의 블렌드를 포함한다. 특정의 바람직한 구현으로, 폴리올은 (폴리프로필렌 옥사이드와 글리세롤을 반응시킴으로써 형성될 수있는 것과 같은) 폴리에테르 폴리올을 포함하고, 보다 바람직하게 특정 구현으로 약 2,000 내지 약 10,000, 바람직하게 3000 내지 8000, 그리고 가장 바람직하게 4500 내지 7500의 분자량(MW)을 갖는 폴리에테르 폴리올을 포함한다. 작용기와 관련하여, 폴리올 성분은 약 1 내지 약 6, 보다 바람직하게는 약 2 내지 약 5, 더욱 더 바람직하게는 약 2 내지 약 4의 작용기를 갖는 것이 바람직하다.
C. 발포제
출원인은 발포제의 사용에 의해, 특히 (a) 적어도 하나의 화학적 발포제, 바람직하게 물; 및 (b) 적어도 하나의 물리적 발포제, 바람직하게 트랜스-1-클로로-3,3,3-트리플루오로프로펜(HFCO-1233zd(E)); 1,1,1,3,3-펜타플루오로프로판(HFC-245fa); 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄(365mfc), 적어도 약 80%의 HFC-365mfc와 1,1,1,2,3,3,3-헵타플루오로프로판(227ea)으로 필수적으로 구성된 블렌드, 적어도 하나의 화학식 I의 화합물(1,1,1,4,4,4-헥사플루오로-2-부텐(CF3CH=CHCF3, HFO-1336mzz) 포함함) 및 이들의 어느 둘 이상의 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 공발포제를 포함하며, 특정 구현으로 이로 필수적으로 구성된 적어도 하나의 물리적 발포제를 포함하는, 본 발명의 다른 바람직한 견지와 조합으로, 매우 바람직한 이점에 의해 예상치 못한 것을 달성할 수 있음을 발견하였다.
일반적으로, 발포제 성분은 반응 혼합물(방향족 폴리이소시아네이트 성분 및 이소시아네이트-반응성 성분을 포함함)의 총 중량을 기준으로 약 0.5중량% 내지 약 10중량%의 양으로 반응 혼합물에 존재하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게 약 1중량% 내지 약 8중량%, 더욱 바람직하게는 약 1.3중량% 내지 약 4중량%이다.
특정 구현으로, 발포제는 바람직하게는 약 55몰% 내지 약 98몰%의 화학적 또는 반응성 발포제를 포함하며, 바람직하게는 물, 및 약 2몰% 내지 약 45몰%의 물리적 발포제로 필수적으로 구성된다. 바람직한 구현으로, 물리적 발포제는 트랜스-1-클로로-3,3,3-트리플루오로프로펜(HFCO-1233zd(E)); 1,1,1,3,3-펜타플루오로프로판(HFC-245fa); 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄(365mfc), 적어도 약 80%의 HFC-365mfc와 1,1,1,2,3,3,3-헵타플루오로프로판(227ea)으로 필수적으로 구성된 블렌드, 및 이들의 어느 둘 이상의 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택된다. 특정의 바람직한 구현으로, 화학적 또는 반응성 발포제, 바람직하게는 물은 총 발포제 성분을 기준으로, 약 55 내지 약 98몰%, 보다 바람직하게는 약 70 내지 약 96몰%의 양으로 존재하며, 보다 바람직하게는 특정 구현으로 약 80몰% 내지 약 95몰%의 양으로 존재하며, 그리고 물리적 발포제, 바람직하게는 본 명세서에 나타낸 바와 같은 그룹으로부터 선택된 물리적 발포제는 총 발포제 성분을 기준으로 약 2몰% 내지 약 50몰%, 보다 바람직하게 2 내지 30몰%, 그리고 보다 바람직하게 약 3몰% 내지 약 20몰%의 양으로 존재한다. 특정 구현으로, 화학적 또는 반응성 발포제, 바람직하게는 물은 총 발포제 성분을 기준으로 약 85몰% 내지 약 95몰%의 양으로 존재하며, 그리고 물리적 발포제, 바람직하게는 본 명세서에 나타낸 바와 같은 그룹으로부터 선택된 물리적 발포제는 총 발포제 성분의 약 5몰% 내지 약 15몰%의 양으로 존재한다.
D. 발포체 개질제
출원인은 발포성 조성물에 하나 이상의 발포체 개질제를 편입함으로써 본 발명에 따라 형성된 발포체의 특정한 물리적 특성이 예기치 않게 유지 및/또는 향상될 수 있음을 발견하였다. 보다 구체적으로, 출원인은 특정 구현으로 소정 수준의 밀도 감소가 바람직하고, 본 명세서에 기술된 바와 같은 발포제의 사용에 의해 본 발명에 따라 달성될 수 있지만, 하나 이상의 발포체 특성이 바람직하지 않거나 및/또는 특정 용도에 대해 용인할 수 없는 식으로 변형되는 것을 발견하였다. 그러한 상황에 부정적 영향을 미칠 수 있는 특성에는 (a) IFD 25%; (b) IFD 65%; (c) 컴포트 팩터; (d) 압축 세트; 및 (e) 탄력성이 포함된다. 출원인은 특정 선택 화합물 또는 화합물들의 조합(본 명세서에서 편의상 언급되었지만 제한하는 것은 아님)을 포함하는 것이 본 발명의 조성물에서 본 발명의 "발포체 개질제"가 발포 공정 중에 상기 조성물의 다른 성분들과 예기치 않은 방식으로 상호작용하여 하나 이상, 바람직하게는 적어도 2가지의 이들 특성의 개선을 일으키는 것을 발견하였다.
출원인은 특정의 디올, 트리올 및 이들의 조합이 본 발명의 바람직한 견지에 따른 효과적인 보강제로서 작용할 수 있다는 것을 발견하였다. 디올을 포함하는 발포성 개질제에 있어서, 디올의 분자량은 바람직하게 약 60 내지 약 250, 보다 바람직하게 약 85 내지 약 180이다. 특히 바람직한 구현으로, 디올은 1,4 부탄 디올이다. 트리올을 포함하는 발포성 개질제에 있어서, 트리올의 분자량은 바람직하게는 약 70 내지 약 5000, 보다 바람직하게 약 80 내지 약 265이다. 특히 바람직한 구현으로, 트리올은 적어도 2차 및 보다 바람직하게는 3차 아민을 갖는다. 매우 바람직한 구현으로, 트리올은 약 250 내지 275, 바람직하게는 약 265의 분자량을 갖는 글리세롤, 트리이소프로판올아민 및 폴리에테르 트리올로부터 선택된다. 바람직한 구현으로, 발포체 개질제의 양은 조성물에 약 0 초과 내지 약 1%의 양으로 존재한다.
E) 촉매
바람직한 구현으로, 촉매는 히드록실을 함유하는 3차 아민, 1급 또는 2급 아민을 포함하며, 그리고 특정 구현으로 주요 부분으로 이로 구성된다. 바람직하게는, 오픈 셀 연질 발포체에, 보다 바람직하게 자동차 또는 다른 운송 시트 발포체에 사용되는 성형 발포체에 전형적으로 사용되는 TEDA 및 Dabco BL-11과 같은 아민 촉매가 저-방출성 또는 심지어 "비-방출성" 촉매에 부가적으로 사용된다. 본 발명에 따른 유용한 촉매의 예는 다음과 같다: Dabco NE300, NE600, NE310, Polycat 140, NE1070 및 NE1190, Jeffcat ZF-10, 트리에틸렌 디아민, 및 2-(2디메틸아미노 에틸옥시)-N,N-디메틸에탄아민(Dabco Bl-11). 촉매는 또한 특정 구현으로 주석, 아연 및 비스무스에 기초한 것들과 같은 단단한 발포체에 사용되는 유기-금속 촉매를 포함하는 연질 발포체 적용에 소량으로 사용되는 것으로 알려진 다른 촉매 물질을 포함할 수 있다.
발포 방법
A) 성형 방법
오픈 셀, 연질 폴리우레탄 발포체를 형성하는 모든 공지된 방법이 본 발명의 방법에 따라 사용하기에 적합하며, 그리고 이러한 모든 방법은 본 발명의 넓은 범위 내에 있는 것으로 간주된다. 일반적으로, 본 발명의 성형 견지는 발포성 조성물을 제공하는 단계, 바람직하게는 폴리올 성분 및 이소시아네이트 성분을 혼합하여 반응성 혼합물을 형성하는 단계, 상기 발포성 조성물을 몰드, 바람직하게는 가열된 몰드 내로 도입시키는 단계, 및 상기 몰드를 닫는 단계를 포함한다. 바람직한 구현으로, 상기 발포성 조성물은 약 2초 초과의 기간에, 더욱 바람직하게는 약 3초 초과의 기간에, 더욱 바람직하게는 약 4초 초과의 기간에 상기 몰드를 실질적으로 채우기에 충분히 반응적이다. 특정 구현으로, 상기 몰드를 채우는 데 필요한 시간은 하나 이상의 바람직한 최소 몰드-파일 시간보다 크지만, 약 15초 미만, 보다 바람직하게는 약 10초 미만, 더욱 바람직하게는 약 8초 미만이다.
바람직한 구현으로, 몰드는 적어도 약 120C, 및 더욱 바람직하게는 약 120F 내지 약 140F의 온도로 가열된 가열 몰드이다.
바람직한 구현으로, 몰드에 도입되는 발포성 조성물의 양은 약 0% 내지 약 20%의 오버팩(overpack)을 생성한다. 본 명세서에서 사용된, 용어 0% 오버팩은 발포성 조성물의 프리 라이즈 밀도에 기초하여 발포체 체적을 채우는데 필요한 이론적 양의 발포성 조성물을 몰드에 도입하는 것을 의미한다. 다른 오버팩 값은 계산 된대로 0% 오버팩을 기준으로 한다.
출원인은 특정 바람직한 구현에서, 적어도 약 5%, 보다 바람직하게는 적어도 약 10%, 및 보다 바람직하게는 적어도 약 15%의 오버팩을 사용하여 성형 단계를 수행함으로써 예상치 못한 이점이 달성될 수 있다는 것을 발견하였다. 특히, 출원인은 바람직하게 약 10% 초과, 보다 바람직하게 약 12% 초과, 더욱 바람직하게는 약 13% 초과의 오버팩 값을 포함하는 비교적 높은 오버팩의 선택은, 낮은 오버 팩 값에 비교하여 발포체의 압축 세트의 실질적인 감소를 일으킬 수 있다는 것을 발견하였다(발포체가 MDI 기반, TDI 기반 또는 MDI와 TDI의 혼합이든지 관계없음). 특정 구현으로, 바람직한 프리 라이즈 밀도 감소를 달성하기 위해 바람직한 공발포제의 사용은 원하지 않은, 및 경우에 따라 압축 세트의 허용할 수 없는 증가를 야기할 수 있기 때문에 예상치 못한 이점이 있다는 것을 발견하였다. 이러한 결과는 본 발명의 바람직한 구현에서 15% 미만, 보다 바람직하게는 13% 미만, 매우 바람직한 구현에서 10% 미만인 습식 압축 세트(50c 및 50% 디플렉션에서)와 관련하여 특히 예상치 못한 것이며 이로운 것이다.
B) 슬랩 발포 방법
바람직한 구현에 따르면, 본 발명은 오픈 셀, 연질 슬랩 발포체를 형성하는 방법을 제공한다. 오픈 셀, 연질 폴리우레탄 슬랩 발포체를 형성하는 모든 공지된 방법이 본 발명의 방법에 따라 사용하기에 적합하며, 이러한 모든 방법은 본 발명의 넓은 범위 내에 있는 것으로 간주된다. 일반적으로, 본 발명의 슬랩 발포 방법의 견지는 컨베이어 또는 다른 적절한 기질 상에 본 발명에 따른 발포성 조성물을 제공하는 단계 및 원하는 기간 동안 원하는 조건 하에서 발포체를 상승시키는 단계를 포함한다.
출원인은 슬랩 발포체를 형성하기 위해 발포제를 사용하는 것이 유익한 밀도 감소를 제공할 뿐만 아니라, 바람직한 구현에서 이는 또한 발포 공정과 관련된 발열을 또한 감소시키는 본 발명의 한가지 예기치 않은 이점이 있음을 발견하였다. 이러한 발열의 감소, 바람직하게는 적어도 약 2%, 보다 바람직하게는 적어도 약 3%, 가장 바람직하게는 적어도 약 4%의 발열의 감소는 슬랩 발포체 공정과 관련하여 많은 이점을 갖는다. 예를 들어, 이러한 발열 감소는 발포성 조성물에서 다양한 양 또는 타입의 촉매의 사용을 허용할 수 있으며, 이는 실질적인 이점을 가질 수 있다. 또한, 상기 기재된 바와 같이 높은 발열 문제를 피할 수 있다. 이러한 발열의 감소를 포함하는 방법의 다른 이점은 당업자에 의해 이해될 것이다.
본 발명에 따른 슬랩 발포체 배합물은 MDI-기반 발포체인 것이 일반적으로 바람직하나, MDI-기반 발포체 및 MDI/TDI 조합 발포체가 또한 본 발명의 바람직한 슬랩 발포체 견지와 관련하여 이점을 실현할 수 있다. MDI 및 TDI의 조합이 사용되는 구현에 대해, 이들 성분의 모든 비율이 고려된다. 그러나, TDI:MDI 조합이 사용되는 경우, 배합물 중의 중량비는 약 99.9:0.1 내지 약 50:50, 보다 바람직하게는 99.8:0.1 내지 약 50:40, 더욱 바람직하게는 99.8:0.1 내지 약 80:20인 것이 바람직하다.
본 발명의 일 견지에 따르면, 본 발명의 가장 유리한 사용은 슬랩 발포 방법을 사용하여 오픈 셀 연질 발포체 제품을 제조하는 방법과 관련하여, 특히 약 7PCF 이하, 바람직하게는 6PCF 이하, 보다 바람직하게는 약 5PCF 이하, 보다 바람직하게 특정 구현으로 약 4PCF 미만의 밀도를 갖는 점탄성 연질 발포체를 제조하는 방법과 관련하여 달성될 수 있는 것으로 여겨진다. 또한, 특정 구현으로, 본 발명에 따라 제조된 점탄성 발포체는 15% 이하, 더욱 바람직하게는 12% 이하, 더욱 바람직하게는 10% 이하, 가장 바람직하게는 약 8% 이하의 압축 세트를 갖는다. 또한, 특정 구현으로 본 발명의 점탄성 발포체는 약 2 내지 약 4, 보다 바람직하게는 약 2 내지 약 3, 보다 바람직하게는 약 2.2 내지 약 2.8의 컴포트 팩터를 갖는 것이 바람직하다.
물품
연질 오픈 셀 발포체로부터 현재 형성되는 어느 물품이 본 발명의 발포체로부터 형성될 수 있는 것으로 여겨진다. 그러나, 본 발명의 성형 발포 배합물 및 성형 방법은 시트 쿠션 발포체, 시트 백 발포체, 팔걸이, 대시 보드, 머리 받침 및 머리 받침 발포체를 비롯한 자동차 발포체뿐만 아니라 특정 사무용 가구를 포함한 가구용 발포체를 형성하는데 잘 어울리는 것으로 믿어진다.
그러나, 본 발명의 슬랩 발포체 배합물 및 슬랩 형성 방법은 소파 및 대형 의자 및 항공 좌석 발포체를 포함하여 매트리스 발포체, 가구 발포체를 형성하는데 잘 어울리는 것으로 믿어진다.
실시예
실시예
다음의 실시예 1 내지 7 및 C1 내지 C8에서, 벤치 스케일 발포체가 제조된다. 발포성 조성물은 본 명세서에서 특별히 표시되지 않는 한, 이소시아네이트 성분으로서 MDI LUPRINATE M10((5gal=31.8% NCO) 및 하기 표 A에 열거된 폴리올 마스터 배치의 성분을 사용하여 모두 제조된다.
Figure pct00001

폴리올 A-C 및 계면활성제 A 및 B를 용기에 넣음으로써 폴리올 마스터 배치를 만든다. 그런 다음 이러한 물질들을 균일해질 때까지 혼합한다. 그 다음에 발포체 개질제(디프로필렌 글리콜), 물 및 촉매를 첨가한다. 하기 표 1에 나타낸 바와 같이, 폴리올 마스터 배치를 제조하기 위해 수 분간 혼합을 재개한다. 발포체를 제조하기 위해, 220.7그램의 이소시아네이트 및 400그램의 폴리올 마스터 배치(각각의 실시예에 따라 변형된 것)를 6000RPM에서 약 6초 동안 함께 혼합하여 기계 성형 공정의 결과를 시뮬레이션하였다. 이어서, 발포성 반응성 조성물을 형성하는 조합 된 성분을 12×12×5인치 상자에 붓고 발포시켰다. 반응 프로파일은 표면에 점착성이 없어질 때까지 모니터링된다. 발포체를 주위 조건에서 약 20분 동안 경화시킨 다음, 파쇄시켜 다수의, 바람직하게는 실질적으로 어느 잔류 클로즈드 셀 모두를 오픈시킨다. 분쇄 후, 발포체를 주위 조건에서 약 24시간 동안 경화시킨다. 이 기간 후에 발포체 수축의 징후가 표시되고 물리적 특성 측정을 위해 발포체는 12x12x4"로 절단된다.
컨트롤 제 1 번
하기의 100 인덱스 발포체 배합물을 이용하여 실시예 1-4 및 C1-C4에 대한 컨트롤로서 사용될 오픈 셀, 연질 폴리우레탄 발포체를 형성하였다:
Figure pct00002

제 1 발포체를 형성하기 위해 상술한 바와 같이 가공한 후에, 제 2 발포체 및 제 3 발포체를 형성하도록 절차가 동일하게 반복되었다. 이렇게 제조된 발포체는 시험되고 평균적인 하기의 물리적 특성을 갖는 것으로 밝혀졌다.
밀도(PCF) - 2.23
IFD 25% - 125
IFD 65% - 330
CV - 2.64
인장 강도, psi - 15.37
신장률 - 88.8
일정 디플렉션 압축(Constant Deflection Compression)(45-50℃에서) - 13.97
실시예 1A
오픈 셀, 연질 폴리우레탄 발포체는 4개의 샘플이 제조되고, 각 샘플에 대해 발포제는 공발포제 HFO-1336mzz를 총 발포제가 하기의 농도를 가지며, 배합물 내의 물의 총 중량은 변하지 않도록 한 양으로 포함되는 것으로 변형된 것을 제외하고는 컨트롤과 관련하여 상기 나타낸 동일한 절차 및 물질들을 사용하여 형성되었다:
Figure pct00003

이렇게 제조된 발포체를 시험한 결과, 다음과 같은 평균 물리적 특성 및 컨트롤과의 비교가 확인되었다:
Figure pct00004

실시예 2
오픈 셀, 연질 폴리우레탄 발포체를 5개의 샘플을 제조하고, 각 샘플에 대해 공발포제 HFC-1447을 HFC-1447가 하기에 나타낸 바와 같이 실시예 1에서의 공발포제와 동일한 몰량으로 존재하는 양으로 포함되도록 발포제를 변형한 것을 제외하고는 컨트롤과 관련하여 상기 나타낸 동일한 절차 및 물질들을 사용하여 형성하였다:
Figure pct00005

이렇게 제조된 발포체를 시험하고, 물리적 특성 및 컨트롤과의 비교를 확인하였으며, 이는 수용가능하지만 실질적으로 밀도가 감소되었다.
실시예 3
오픈 셀, 연질 폴리우레탄 발포체는 3개의 샘플이 제조되고, 각 샘플에 대해 공발포제로서 E-HFO-1438mzz를 포함하고, 상기 공발포제가 하기에 나타낸 바와 같이 실시예 1에서의 공발포제와 동일한 몰량으로 존재하는 양으로 포함되도록 발포제를 변형한 것을 제외하고는 컨트롤과 관련하여 상기 나타낸 동일한 절차 및 물질들을 사용하여 형성하였다:
Figure pct00006

이렇게 제조된 발포체를 시험하고, 물리적 특성 및 컨트롤과의 비교를 확인하였으며, 이는 수용가능하지만 실질적으로 밀도가 감소되었다.
비교예 C1
오픈 셀, 연질 폴리우레탄 발포체는 2개의 샘플이 제조되었고, 각 샘플에 대해 발포제는 공발포제 대신에 실시예 1-3에 존재하는 총 몰 발포제와 동일한 총 몰의 물이 조성물에 존재하도록 증가된 양의 물을 포함된 것을 제외하고는 실시예 1 내지 3과 관련하여 상기한 바와 동일한 절차 및 물질들을 사용하여 형성되었다. 따라서, 비교 배합물은 컨트롤에서 27.5그램과 비교하여 48.92그램의 물을 포함하였다.
이렇게 제조된 발포체를 시험한 결과, 다음과 같은 평균 물리적 특성 및 컨트롤과의 비교가 확인되었다:
Figure pct00007

비교예 C2
오픈 셀, 연질 폴리우레탄 발포체는 2개의 샘플이 제조되었고, 각 샘플에 대해 발포제는 공발포제로서 아세톤을 포함하고, 상기 공발포제가 하기에 나타낸 바와 같이 실시예 1에서의 공발포제와 동일한 몰량으로 존재하는 양으로 포함된 것을 제외하고는 실시예 1 내지 3과 관련하여 상기한 바와 동일한 절차 및 물질들을 사용하여 형성되었다:
Figure pct00008

이렇게 제조된 발포체를 시험한 결과, 다음과 같은 평균 물리적 특성 및 컨트롤과의 비교가 확인되었다:
Figure pct00009

비교예 C3
오픈 셀, 연질 폴리우레탄 발포체는 2개의 샘플이 제조되었고, 각각의 샘플에 대해 발포제가 공발포제로서 디메톡시메탄을 포함하고, 상기 공발포제가 하기에 나타낸 바와 같이 실시예 1-3에서의 공발포제와 동일한 몰량으로 존재하는 양으로 포함된 것을 제외하고는 실시예 1 내지 3과 관련하여 상기 나타낸 바와 동일한 절차 및 물질들을 사용하여 형성되었다:
Figure pct00010

이렇게 제조된 발포체를 시험한 결과, 다음과 같은 평균 물리적 특성 및 컨트롤과의 비교가 확인되었다:
Figure pct00011

비교예 C4
오픈 셀, 연질 폴리우레탄 발포체는 2개의 샘플이 제조되었고, 각각의 샘플에 대해 발포제가 공발포제로서 메틸 포메이트를 포함하고, 상기 공발포제가 하기에 나타낸 바와 같이 실시예 1-3에서의 공발포제와 동일한 몰량으로 존재하는 양으로 포함된 것을 제외하고는 실시예 1 내지 3과 관련하여 상기 나타낸 바와 동일한 절차 및 물질들을 사용하여 형성되었다:
Figure pct00012

이렇게 제조된 발포체를 시험한 결과, 다음과 같은 평균 물리적 특성 및 컨트롤과의 비교가 확인되었다:
Figure pct00013

실시예 4
오픈 셀, 연질 폴리우레탄 발포체는, 본 발명에 따라 함께 사용될 경우에 이에 한정하는 것은 아니나 압축 세트를 포함하는 특정 발포체 물리적 특성을 증강시키는 능력을 갖는 것으로 밝혀진 화합물, 즉 1,4 부탄 디올이 약 (0.95pphp)의 양으로 첨가된 것을 제외하고는, 실시예 1과 관련하여 상기 나타낸 동일한 절차 및 물질들(물 및 HFO-1336mmz로 구성된 발포제)를 사용하여 형성되었다.
이렇게 제조된 발포체를 시험한 결과, 다음과 같은 평균 물리적 특성 및 컨트롤과의 비교가 확인되었다:
Figure pct00014

컨트롤 제 2 번
하기의 100 인덱스 발포체 배합물을 이용하여 실시예 5-8 및 C5-C8에 대한 컨트롤로서 사용될 오픈 셀, 연질 폴리우레탄 발포체를 형성하였다:
컨트롤 표 2 - 폴리올 마스터 배치
Figure pct00015

제 1 발포체를 형성하기 위해 상술한 바와 같이 가공한 후에, 제 2 발포체 및 제 3 발포체를 형성하도록 절차가 동일하게 반복되었다. 이렇게 제조된 발포체는 시험되고 평균적인 하기의 물리적 특성을 갖는 것으로 밝혀졌다.
밀도(PCF) - 2.54
IFD 25% - 157
IFD 65% - 360
CV - 2.31
일정 디플렉션 압축(Constant Deflection Compression)(70℃에서 취해짐) - 9.92
실시예 5
오픈 셀, 연질 폴리우레탄 발포체는 2개의 샘플이 제조되고, 각 샘플에 대해 발포제는 공발포제 HFO-1336mzz를 발포제가 하기의 농도를 갖는 양으로 포함된 것을 제외하고는, 컨트롤과 관련하여 상기 나타낸 동일한 절차 및 물질들을 사용하여 형성되었다:
Figure pct00016

이렇게 제조된 발포체를 시험한 결과, 다음과 같은 평균 물리적 특성 및 컨트롤과의 비교가 확인되었다:
Figure pct00017

실시예 6
오픈 셀, 연질 폴리우레탄 발포체는, 각 샘플에 대해 발포제가 공발포제로서 HFC-1447fz를 포함하며, 상기 HFC-1447fz가 하기에 나타낸 바와 같이 실시예 5에서의 공발포제와 동일한 몰량으로 존재하는 양으로 포함된 것을 제외하고는 컨트롤과 관련하여 상기 나타낸 동일한 절차 및 물질들을 사용하여 형성되었다:
Figure pct00018

이렇게 제조된 발포체를 시험하고, 수용가능한 물리적 특성을 갖지만 실질적으로 밀도가 감소된 것을 확인하였다.
실시예 7
오픈 셀, 연질 폴리우레탄 발포체는, 각 샘플에 대해 공발포제로서 HFC-1438mmz를 포함하고, 상기 HFC-1438mmz가 하기에 나타낸 바와 같이 실시예 5에서의 공발포제와 동일한 몰량으로 존재하는 양으로 포함된 것을 제외하고는 컨트롤과 관련하여 상기 나타낸 동일한 절차 및 물질들을 사용하여 형성되었다:
Figure pct00019

이렇게 제조된 발포체를 시험하고, 수용가능한 물리적 특성을 갖지만 실질적으로 밀도가 감소된 것을 확인하였다.
비교예 C5
오픈 셀, 연질 폴리우레탄 발포체는, 발포제가 공발포제로서 트랜스-1,3,3,3-테트라플루오로에틸렌("trans-HFO-1234ze")(폴리올과 함께 용액으로서 마스터 배치 내로 이를 편입시킴으로써 폴리올 마스터 배치에 첨가됨)을 포함하며, 상기 발포제가 하기에 나타낸 바와 같이 존재하는 양으로 포함된 것을 제외하고는 실시예 5-7과 관련하여 상기한 바와 동일한 절차 및 물질들을 사용하여 형성되었다:
Figure pct00020

이렇게 제조된 발포체를 시험한 결과, 다음과 같은 평균 물리적 특성 및 컨트롤과의 비교가 확인되었다:
Figure pct00021

비교예 C6
오픈 셀, 연질 폴리우레탄 발포체는, 각 샘플에 대해 발포제가 공발포제로서 아세톤을 포함하고, 상기 공발포제가 하기에 나타낸 바와 같이 실시예 5에서의 공발포제와 동일한 몰량으로 존재하는 양으로 포함된 것을 제외하고는 실시예 5-7과 관련하여 상기한 바와 동일한 절차 및 물질들을 사용하여 형성되었다:
Figure pct00022

이렇게 제조된 발포체를 시험한 결과, 다음과 같은 평균 물리적 특성 및 컨트롤과의 비교가 확인되었다:
Figure pct00023

비교예 C7
오픈 셀, 연질 폴리우레탄 발포체는 2개의 샘플이 제조되었고, 각각의 샘플에 대해 발포제가 공발포제로서 디메톡시메탄을 포함하고, 상기 공발포제가 하기에 나타낸 바와 같이 실시예 5-7에서의 공발포제와 동일한 몰량으로 존재하는 양으로 포함된 것을 제외하고는 실시예 5-7과 관련하여 상기 나타낸 바와 동일한 절차 및 물질들을 사용하여 형성되었다:
Figure pct00024

이렇게 제조된 발포체를 시험한 결과, 다음과 같은 평균 물리적 특성 및 컨트롤과의 비교가 확인되었다:
Figure pct00025

비교예 C8
오픈 셀, 연질 폴리우레탄 발포체는 2개의 샘플이 제조되었고, 각각의 샘플에 대해 발포제가 공발포제로서 메틸 포메이트를 포함하고, 상기 공발포제가 하기에 나타낸 바와 같이 실시예 5-7에서의 공발포제와 동일한 몰량으로 존재하는 양으로 포함된 것을 제외하고는 실시예 5-7과 관련하여 상기 나타낸 바와 동일한 절차 및 물질들을 사용하여 형성되었다:
Figure pct00026

이렇게 제조된 발포체를 시험한 결과, 다음과 같은 평균 물리적 특성 및 컨트롤과의 비교가 확인되었다:
Figure pct00027

컨트롤 제 3 번
90 인덱스인 것을 제외하고 컨트롤 제 1 번과 동일한 배합물을 이용하여 실시예 8-11에 대한 컨트롤로서 사용될 오픈 셀, 연질 폴리우레탄 발포체를 형성하였다:
제 1 발포체를 형성하기 위해 상술한 바와 같이 가공한 후에, 제 2 발포체 및 제 3 발포체를 형성하도록 절차가 동일하게 반복되었다. 이렇게 제조된 발포체는 시험되고 평균적인 하기의 물리적 특성을 갖는 것으로 밝혀졌다.
밀도(PCF) - 2.48
IFD 25% - 129
IFD 65% - 314
CV - 2.43
인장 강도, psi - 15.5
신장률 - 84.5
일정 디플렉션 압축(Constant Deflection Compression)(70℃에서) - 13.5
실시예 8
오픈 셀, 연질 폴리우레탄 발포체는 컨트롤 제 3 번의 발포체 배합물을 사용하고, 실시예 1에 따라 변형된 발포제를 이용한 것을 제외하고, 실시예 1과 관련하여 상기 나타낸 동일한 절차 및 물질들을 사용하여 형성되었다:
Figure pct00028

실시예 9
오픈 셀, 연질 폴리우레탄 발포체는, 컨트롤 제 3 번의 발포체 배합물을 사용하고, 본 발명에 따라 함께 사용될 경우에 이에 한정하는 것은 아니나 압축 세트 및 컴포트 팩터를 포함하는 특정 발포체 물리적 특성을 증강시키는 능력을 갖는 것으로 밝혀진 화합물, 즉 글리세롤이 약 5% 당량의 양으로 첨가된 것을 제외하고는, 실시예 1과 관련하여 상기 나타낸 동일한 절차 및 물질들을 사용하여 형성되었다.
이렇게 제조된 발포체를 시험한 결과, 다음과 같은 평균 물리적 특성 및 컨트롤과의 비교가 확인되었다:
Figure pct00029

실시예 10
오픈 셀, 연질 폴리우레탄 발포체는, 실시예 10의 발포체 배합물을 사용하고, 글리세롤이 약 7.5% 당량의 양으로 첨가된 것을 제외하고 실시예 1과 관련하여 상기 나타낸 동일한 절차 및 물질들을 사용하여 형성되었다:
이렇게 제조된 발포체를 시험한 결과, 다음과 같은 평균 물리적 특성 및 컨트롤과의 비교가 확인되었다:
Figure pct00030

실시예 11
오픈 셀, 연질 폴리우레탄 발포체는, 컨트롤 제 3 번의 발포체 배합물을 사용하고, 본 발명에 따라 함께 사용될 경우에 이에 한정하는 것은 아니나 압축 세트를 포함하는 특정 발포체 물리적 특성을 증강시키는 능력을 갖는 것으로 밝혀진 화합물, 즉 폴리에테르 트리올이 약 15 당량 중량의 양으로 첨가된 것을 제외하고는, 실시예 1과 관련하여 상기 나타낸 동일한 절차 및 물질들을 사용하여 형성되었다. 폴리에테르 트리올은 약 265의 분자량(avg.), 약 648의 히드록실 수(avg.), 및 약 0.05(mg KOH/g)의 최대 산값(acid number), 약 0.03의 최대 수 함량, 약 6.3의 pH(avg.), 약 50의 컬러(최대 - APHA), 약 930의 점도(25C에서 cps), 및 약 1.091의 비중(25C에서)을 가지며, 그리고 Arch Chemicals, Inc.에 의해 등록명 Poly-G 76-635으로 판매된다.
이렇게 제조된 발포체를 시험한 결과, 다음과 같은 평균 물리적 특성을 갖는 것으로 확인되었다:
Figure pct00031

본 발명은 설명 및 예시를 포함하는 목적으로 상기에서 상세히 설명되었지만, 언급된 모든 세부 사항은 반드시 본 발명을 제한하는 것이 아니며, 아래에 제시되고 이후에 보정되는 청구범위에 의해 제한될 수 있는 경우를 제외하고는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 당업자에 의해 변형이 이루어질 수 있음을 이해해야한다.

Claims (5)

  1. (a) 오픈 셀, 연질 발포체를 형성할 수 있는 발포성의 열경화성 조성물을 제공하는 단계로서, 상기 조성물은 (i) 열경화성 매트릭스를 형성할 수 있는 하나 이상의 성분; 및 (ii) 상기 매트릭스 내에 오픈 셀을 형성하기 위한 발포제를 포함하며, 상기 발포제는 적어도 하나의 화학적 발포제 및 HFO-1336mzz를 포함하는 적어도 하나의 물리적 발포제를 포함하는, 발포성의 열경화성 조성물을 제공하는 단계; 및
    (b) 상기 발포성 조성물로부터, 상기 열경화성 폴리머를 포함하는 매트릭스 및 상기 매트릭스 내에 다수의 오픈 셀을 포함하는 연질 발포체를 형성하는 단계로서, 상기 발포체는 입방 피트 당 약 4파운드 이하의 밀도를 갖는, 연질 발포체를 형성하는 단계
    를 포함하는 연질, 오픈 셀 발포체를 형성하는 방법.
  2. (a) 오픈 셀, 연질 폴리우레탄 발포체를 형성할 수 있는 발포성 조성물을 제공하는 단계로서, 상기 조성물은 (i) 적어도 하나의 MDI; (ii) 적어도 하나의 폴리올; (iii) 촉매; 및 (iv) 상기 발포체 내에 오픈 셀을 형성하기 위한 발포제를 포함하며, 상기 발포제는 물 약 70 내지 약 99몰 퍼센트 및 HFO-1336mzz를 포함하는 공발포제 약 1 내지 약 30몰 퍼센트를 포함하는, 발포성 조성물을 제공하는 단계; 및
    (b) 상기 발포성 조성물을 (i) 입방 피트 당 약 4파운드 이하의 밀도; (ii) 약 15 이하의 압축 세트(compression set); 및 (iii) 약 2 내지 약 3의 컴포트 값(comfort value)을 갖는 연질, 오픈 셀 폴리우레탄 발포체로 형성하는 단계로서, 상기 발포체의 상기 밀도는 상기 공발포제를 사용하지 않은 것을 제외하고는 동일한 방법을 사용하여 생산된 상기 발포체의 밀도보다 적어도 약 8 상대 퍼센트 미만인, 오픈 셀 폴리우레탄 발포체로 형성하는 단계
    를 포함하는 자동차 시트 쿠션의 형상으로 연질, 오픈 셀 발포체를 형성하는 방법.
  3. (a) 오픈 셀을 갖는 열경화성 매트릭스를 형성할 수 있는 하나 이상의 성분; 및 (b) 상기 매트릭스 내에 오픈 셀을 형성하기 위한 발포제를 포함하며, 상기 발포제는 물 약 80몰% 내지 약 97몰% 및 공발포제 약 3몰% 내지 약 20몰%를 포함하며, 상기 공발포제는 HFO-1336mzz를 포함하는, 발포성 조성물.
  4. 물 약 80몰% 내지 약 97몰% 및 공발포제 약 3몰% 내지 약 20몰%로 필수적으로 구성되며, 상기 공발포제는 주요 몰 비율로 HFO-1336mzz를 포함하는, 발포제 조성물.
  5. (a) 오픈 셀, 연질 발포체를 형성할 수 있는 발포성의 열경화성 조성물을 제공하는 단계로서, 상기 조성물은 (i) 열경화성 매트릭스를 형성할 수 있는 하나 이상의 성분; 및 (ii) 상기 매트릭스 내에 오픈 셀을 형성하기 위한 발포제를 포함하며, 상기 발포제는 물을 포함하며 그리고 HFO-1336mzz를 포함하는, 발포성의 열경화성 조성물을 제공하는 단계; 및
    (b) 상기 발포성 조성물로부터, 열경화성 폴리머를 포함하는 매트릭스 및 상기 매트릭스 내에 다수의 오픈 셀을 포함하는 연질 발포체를 형성하는 단계로서, 상기 발포체는 입방 피트 당 약 2.6파운드 이하의 밀도를 갖는, 연질 발포체를 형성하는 단계
    를 포함하는 연질, 오픈 셀 발포체를 형성하는 방법.
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