KR20180103263A - 난연성 폴리우레탄 폼 조성물 및 이의 경화물을 포함하는 난연성 폴리우레탄 폼 - Google Patents

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KR20180103263A KR1020170029923A KR20170029923A KR20180103263A KR 20180103263 A KR20180103263 A KR 20180103263A KR 1020170029923 A KR1020170029923 A KR 1020170029923A KR 20170029923 A KR20170029923 A KR 20170029923A KR 20180103263 A KR20180103263 A KR 20180103263A
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Abstract

본 명세서는 난연성 폴리우레탄 폼 조성물 및 이의 경화물을 포함하는 난연성 폴리우레탄 폼에 관한 것이다.

Description

난연성 폴리우레탄 폼 조성물 및 이의 경화물을 포함하는 난연성 폴리우레탄 폼{COMPOSITION FOR FLAME RETARDANT POLYURETHANE FOAM AND FLAME RETARDANT POLYURETHANE FOAM COMPRISING CURED PRODUCT THEREOF}
본 발명은 난연성 폴리우레탄 폼 조성물 및 이의 경화물을 포함하는 난연성 폴리우레탄 폼에 관한 것이다.
폴리우레탄 폼은 비교적 저렴하고 성형이 용이하고 높은 탄성을 가지고 있으므로, 자동차 부품을 비롯한 생활 용품 전반에 걸쳐 널리 사용되고 있다. 그러나, 폴리우레탄 폼은 가연성이며, 일단 발화하면 제어 불능의 연소를 하는 문제가 있었다.
이와 같은 문제점을 해소하기 위해, 폴리우레탄 폼의 일면에 난연성을 갖는 시트 또는 패널을 적층하여 난연성을 부여하는 방법이 주로 사용되었는데, 이는 근본적으로 폴리우레탄 폼에 난연성을 부여하는 것이 아니기 때문에, 난연 효과가 제한적이며, 제조공정이 복잡하고 제조비용을 증가시키는 문제점이 있었다. 또는, 폴리우레탄 폼 자체에 난연성을 부여하기 위하여, 브롬 화합물이나 염소 화합물등의 할로겐 화합물로 구성되는 난연제의 첨가가 이루어지고 있는데, 이는 연소시 유독가스로 인하여 인체 및 환경문제를 야기할 수 있다.
이에 따라, 폴리 우레탄 폼의 높은 탄성을 유지함과 동시에, 비할로겐 난연 특성을 향상시킨 폴리우레탄 폼에 대한 연구가 필요한 실정이다.
KR 10-2014-0109474 A
본 명세서는 난연성 폴리우레탄 폼 조성물 및 이의 경화물을 포함하는 난연성 폴리우레탄 폼을 제공하고자 한다.
유리전이온도가 -50 ℃ 이하이고, 25 ℃에서의 점도가 점도가 2,000 mPa·s 이하인 제1 폴리올; 이소시아네이트기와 반응하는 작용기를 적어도 3개 포함하고, 중량평균분자량이 5,000 g/mol 이상 30,000 g/mol 이하이며, 25 ℃에서의 점도가 20,000 mPa·s 이상 200,000 mPa·s 이하인 제2 폴리올; 열 방출 용량이 500 J/g·K 이하인 제3 폴리올; 이소시아네이트계 경화제; 정포제; 난연제; 및 팽창 흑연을 포함하는 난연성 폴리우레탄 폼 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명의 일 실시상태는, 상기 난연성 폴리우레탄 폼 조성물의 경화물을 포함하는 난연성 폴리우레탄 폼을 제공한다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 난연성 폴리우레탄 폼은, UL-94 수직 난연 테스트 결과 V-0 등급의 난연 특성을 가지므로 고온의 기기에 적용하더라도 발화의 위험성을 최소화할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 난연성 폴리우레탄 폼은, 우수한 압축 복원력을 가지므로 기기에 적용시 부품간의 충격을 효과적으로 흡수하여 기기의 내구성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 난연성 폴리우레탄 폼은, 압축 영구 줄음률이 낮아 기기에 적용시 단차의 발생을 최소화할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 난연성 폴리우레탄 폼은, 자동차 배터리의 셀 간에 적용하는 경우, 셀의 부피변화에 대한 치수 안정성(dimensional stability), 진동 및 충격에 대한 우수한 응력 흡수성, 우수한 복원력 및 높은 내화성을 구현할 수 있다.
도 1은 UL-94 수직 난연 테스트를 위한 모식도를 나타낸 것이다.
본 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하, 본 명세서에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명의 일 실시상태는, 유리전이온도가 -50 ℃ 이하이고, 25 ℃에서의 점도가 점도가 2,000 mPa·s 이하인 제1 폴리올; 이소시아네이트기와 반응하는 작용기를 적어도 3개 포함하고, 중량평균분자량이 5,000 g/mol 이상 30,000 g/mol 이하이며, 25 ℃에서의 점도가 20,000 mPa·s 이상 200,000 mPa·s 이하인 제2 폴리올; 열 방출 용량이 500 J/g·K 이하인 제3 폴리올; 이소시아네이트계 경화제; 정포제; 난연제; 및 팽창 흑연을 포함하는 난연성 폴리우레탄 폼 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제1 폴리올은 유리전이온도가 -50 ℃ 이하의 폴리알킬렌옥사이드 단위를 가지는 폴리에테르계 폴리올로서, 25 ℃에서의 점도가 점도가 2,000 mPa·s 이하인 것일 수 있다. 나아가, 상기 제1 폴리올은 적어도 2개의 이소시아네이트기와 반응하는 작용기를 포함할 수 있다.
상기 제1 폴리올은 -50 ℃ 이하의 유리전이온도를 가져, 상기 난연성 폴리우레탄 폼의 높은 반발 특성 및 압축복원 특성을 구현할 수 있도록 할 수 있다. 나아가, 상기 제1 폴리올은 점도가 2,000 mPa·s 이하의 점도를 가져, 상기 난연성 폴리우레탄 폼의 제조시 원료의 분산성 및 작업성을 높일 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제2 폴리올은 이소시아네이트기와 반응하는 작용기를 적어도 3개 포함하고, 중량평균분자량이 5,000 g/mol 이상 30,000 g/mol 이하이며, 25 ℃에서의 점도가 20,000 mPa·s 이상 200,000 mPa·s 이하인 폴리에테르계 폴리올일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 이소시아네이트기와 반응하는 작용기는 이소시아네이트기와 우레탄 결합을 하는 작용기를 의미할 수 있다. 구체적으로, 상기 이소시아네이트기와 반응하는 작용기는 히드록시기, 아민기, 티올기 또는 카복시기일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제2 폴리올은 분지쇄 구조일 수 있다. 구체적으로, 상기 제2 폴리올은 양말단에 히드록시기가 결합되고, 1 이상의 이소시아네이트기와 반응하는 작용기가 주쇄에 결합되어 측쇄를 형성한 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 제2 폴리올은 3 이상의 이소시아네이트기와 반응하는 작용기를 포함하여, 우레탄 중합시 양말단에만 히드록시기가 결합된 선형 구조의 폴리올에 비하여 보다 치밀한 구조의 네트워크를 형성할 수 있다.
상기 제2 폴리올은 상기 난연성 폴리우레탄 폼의 뼈대 역할을 하며, 중량평균분자량이 5,000 g/mol 이상 30,000 g/mol 이하를 만족하여 상기 난연성 폴리우레탄 폼의 압축 복원 능력을 향상시키는 역할을 할 수 있다. 나아가, 상기 제2 폴리올은 25 ℃에서의 점도가 20,000 mPa·s 이상 200,000 mPa·s 이하를 만족하여, 상기 난연성 폴리우레탄 조성물 내에서의 다른 물질과의 균일한 분산이 가능하여 균일한 품질의 난연성 폴리우레탄 폼을 제조할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제2 폴리올은, 폴리에테르계 폴리올; 다관능 이소시아네이트; 및 3 이상의 관능기를 가지는 사슬 연장제를 포함하는 제2 폴리올 조성물을 이용하여 형성된 중합체일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제2 폴리올 조성물에서의 상기 폴리에테르계 폴리올은 폴리알킬렌 옥사이드로부터 유래된 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 제2 폴리올 조성물에서의 상기 폴리에테르계 폴리올은 폴리에틸렌 글리콜(PEG: polyethylene glycol); 폴리프로필렌 글리콜(PPG: polypropylene glycol); PEG-PPG 공중합체 (polyethylene glycol-polypropylene glycol copolymer); 및 폴리(테트라메틸렌 에테르)글리콜(PTMG: Poly(tetramethylene ether)glycol)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제2 폴리올 조성물에서의 상기 폴리에테르계 폴리올과 상기 다관능 이소시아네이트의 몰비는, 1:0.5 내지 1:1일 수 있다. 구체적으로, 상기 제2 폴리올 조성물에서의 상기 폴리에테르계 폴리올과 상기 다관능 이소시아네이트의 몰비는, 1:0.6 내지 1:0.95, 또는 1:0.65 내지 1:0.9일 수 있다.
상기 제2 폴리올 조성물에서의 상기 다관능 이소시아네이트의 함량이 상기 범위 내인 경우, 제2 폴리올의 제조시 점도를 지나치게 높지 않게 하여 다른 조성과의 배합성을 좋게 할 수 있으며, 겔화를 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제2 폴리올 조성물에서의 상기 다관능 이소시아네이트는 이관능 이소시아네이트일 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제2 폴리올 조성물에서의 상기 다관능 이소시아네이트는 방향족계 다관능 이소시아네이트일 수 있다. 구체적으로, 상기 방향족계 다관능 이소시아네이트는 2,4-톨릴렌디이소시아네이트(TDI: tolylene diisocyanate), 2,6-톨릴렌디이소시아네이트(TDI: tolylene diisocyanate), m-페닐렌디이소시아네이트, p-페닐렌디이소시아네이트, 4,4＇-디페닐메탄디이소시아네이트(MDI: Methylene diphenyl diisocyanate), 2,4＇-디페닐메탄디이소시아네이트(MDI: Methylene diphenyl diisocyanate), 2,2＇-디페닐메탄디이소시아네이트(MDI: Methylene diphenyl diisocyanate), 자일릴렌 디이소시아네이트(XDI: xylylene diisocyanate), 3,3＇-디메틸-4,4＇-비페닐렌디이소시아네이트, 및 3,3＇-디메톡시-4,4＇-비페닐렌디이소시아네이트로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제2 폴리올 조성물에서의 상기 다관능 이소시아네이트는 지환족계 다관능 이소시아네이트일 수 있다. 구체적으로, 상기 지환족계 다관능 이소이사네이트는 4,4'-메틸렌 디사이클로헥실 디이소시아네이트(H12-MDI: 4,4'-Methylene dicyclohexyl diisocyanate), 시클로헥산-1,4-디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트(IPDI: isophorone diisocyanate), 디시클로헥실메탄-4,4＇-디이소시아네이트, 및 수화 자일릴렌 디이소시아네이트(H6-XDI: Hydrogenated xylylene diisocyanate), 및 메틸시클로헥산디이소시아네이트로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제2 폴리올 조성물에서의 상기 다관능 이소시아네이트는 지방족계 다관능 이소시아네이트일 수 있다. 구체적으로, 상기 지방족계 다관능 이소시아네이트는 부탄-1,4-디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트(HDI: hexamethylene diisocyanate), 이소프로필렌디이소시아네이트, 메틸렌디이소시아네이트, 및 리진이소시아네이트로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제2 폴리올 조성물에서의 상기 폴리에테르계 폴리올과 상기 3 이상의 관능기를 가지는 사슬 연장제의 몰비는, 1:0.1 내지 1:0.45일 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제2 폴리올 조성물에서의 상기 폴리에테르계 폴리올과 상기 3 이상의 관능기를 가지는 사슬 연장제의 몰비는, 1:0.2 내지 1:0.4, 또는 1:0.25 내지 1:0.35, 보다 구체적으로 1:0.3일 수 있다.
상기 제2 폴리올 조성물에서의 상기 3 이상의 관능기를 가지는 사슬 연장제의 함량이 상기 범위 내인 경우, 상기 난연성 폴리우레탄 폼 내에서 적절한 가교를 형성하여 우수한 압축 복원 성능을 구현할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제2 폴리올 조성물에서의 상기 3 이상의 관능기를 가지는 사슬 연장제는 3개 이상의 이소시아네이트기와 반응하는 작용기를 포함하는 화합물일 수 있다. 또한, 상기 제2 폴리올 조성물에서의 상기 3 이상의 관능기를 가지는 사슬 연장제의 관능기는 3 이상 10 이하, 또는 3 이상 5 이하일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제2 폴리올 조성물에서의 상기 3 이상의 관능기를 가지는 사슬 연장제는 하기 화합물 중 1 이상을 포함할 수 있다.
Figure pat00001
Figure pat00002
Figure pat00003
Figure pat00004
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제2 폴리올의 함량은, 전체 폴리올에 대하여 5 중량% 이상 20 중량% 이하일 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제2 폴리올의 함량은, 전체 폴리올에 대하여 5 중량% 이상 15 중량% 이하로일 수 있다.
상기 제2 폴리올의 함량이 상기 범위 내인 경우, 상기 난연성 폴리우레탄 폼 조성물을 이용하여 형성되는 난연성 폴리우레탄 폼의 연질 특성을 유지하고 우수한 반발 특성을 구현할 수 있으며, 압축 복원력의 손실을 최소화하여 상기 난연성 폴리우레탄 폼의 내구성을 확보할 수 있다.
본 명세서에서, 전체 폴리올은 상기 제1 폴리올, 상기 제2 폴리올 및 상기 제3 폴리올을 포함하는 폴리올계 물질 전체를 의미할 수 있다. 또한, 전체 폴리올은 상기 제1 폴리올, 상기 제2 폴리올 및 상기 제3 폴리올로 이루어진 것을 의미할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제3 폴리올은 열 방출 용량(heat release capacity)이 500 J/g·K 이하이고, 한계 산소 지수(limiting oxygen index) 값이 21 % 이상인 폴리올일 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제3 폴리올은 열 방출 용량이 500 J/g·K 이하이고 한계산소지수가 21% 이상인 폴리올, 및 다관능 이소시아네이트를 포함하는 제3 폴리올 조성물을 이용하여 형성된 중합체일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제3 폴리올은 열 방출 용량(heat release capacity)이 500 J/g·K 이하의 폴리카보네이트 디올(poly carbonate diol) 및 열 방출 용량(heat release capacity)이 500 J/g·K 이하의 폴리디메틸실록산 디올(poly dimethyl siloxane diol) 중 적어도 1종을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제3 폴리올 조성물에서의 상기 다관능 이소시아네이트는 상기 제3 폴리올의 다른 조성과의 상용성을 향상시키는 역할을 할 수 있다.
상기 제3 폴리올은 열 방출 용량이 500 J/g·K 이하를 만족하고, 또는 열 방출 용량이 500 J/g·K 이하이고 한계산소지수(limiting oxygen index)값이 21% 이상인 값을 만족하여 제3 폴리올 자체로서 난연 특성을 보유할 수 있으며, 이를 통하여 상기 난연성 폴리우레탄 폼의 난연 성능을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제3 폴리올 조성물에서의 상기 다관능 이소시아네이트는, 상기 제2 폴리올 조성물에서의 다관능 이소시아네이트와 동일한 물질일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제3 폴리올 조성물을 이용하여 형성되는 중합체의 열 방출 용량(heat release capacity)이 500 J/g·K 이하일 수 있다. 또한, 상기 제3 폴리올 조성물을 이용하여 형성되는 중합체의 열 방출 용량(heat release capacity)이 500 J/g·K 이하이고, 한계산소지수가 21% 이상일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제3 폴리올 조성물에서의 상기 열 방출 용량이 500 J/g·K 이하인 폴리올과 상기 다관능 이소시아네이트의 몰비는 1:0.05 내지 1:0.25일 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제3 폴리올 조성물에서의 상기 열 방출 용량이 500 J/g·K 이하인 폴리올과 상기 다관능 이소시아네이트의 몰비는 1:0.05 내지 1:0.15, 또는 1:0.07 내지 0.12일 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제3 폴리올 조성물에서의 상기 열 방출 용량이 500 J/g·K 이하인 폴리올과 상기 다관능 이소시아네이트의 몰비는 1:0.1일 수 있다.
상기 제3 폴리올 조성물에서의 상기 다관능 이소시아네이트의 함량이 상기 범위 내인 경우, 상기 제3 폴리올 조성물을 이용하여 형성된 중합체는 다른 조성과의 상용성이 향상될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제3 폴리올의 함량은, 전체 폴리올에 대하여 20 중량% 이상 50 중량% 이하일 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제3 폴리올의 함량은, 전체 폴리올에 대하여 25 중량% 이상 40 중량% 이하, 또는 25 중량% 이상 35 중량%일 수 있다.
상기 제3 폴리올의 함량이 상기 범위 내인 경우, 상기 난연성 폴리우레탄 폼 조성물 내에서의 다른 재료와의 상용성을 확보할 수 있다. 또한, 상기 난연성 폴리우레탄 폼의 UL-94 수직 난연 테스트 결과 V-0 등급의 난연 특성을 구현할 수 있도록 하며, 상기 난연성 폴리우레탄 폼의 경질화를 최소화할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제3 폴리올의 점도는 1,000 mPa·s 이상 7,000 mPa·s 이하, 또는 1,500 mPa·s 이상 5,000 mPa·s 이하일 수 있다.
상기 제3 폴리올의 점도가 상기 범위 내인 경우, 상기 난연성 폴리우레탄 폼 조성물 내의 타 성분과의 상용성을 확보할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제2 폴리올과 상기 제3 폴리올의 총 함량은, 전체 폴리올에 대하여 30 중량% 이상 60 중량% 이하일 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제2 폴리올과 상기 제3 폴리올의 총 함량은, 전체 폴리올에 대하여 30 중량% 이상 50 중량% 이하, 또는 30 중량% 이상 45 중량% 이하 또는 30 중량% 이상 40 중량% 이하일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 난연제는 비할로겐형 난연제를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 난연제는 고상 또는 액상의 비할로겐형 인계 난연제를 포함할 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 난연제는 포스페이트(phosphate); 포스포네이트(phosphonate); 포스피네이트(phosphinate); 포스핀옥사이드(phosphine oxide); 및 포스파젠(phosphazene)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 난연제는 알루미늄 포스페이트일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 당 업계에서 일반적으로 사용되는 인계 난연제를 사용할 수 있다.
상기 비할로겐형 인계 난연제는 가연성 물질과 반응하여 고분자 표면에 탄화막을 형성하고, 이는 연소에 필요한 산소를 차단하여 상기 난연성 폴리우레탄 폼의 난연성을 높일 수 있다. 또한, 상기 비할로겐형 인계 난연제는 고분자내 산소 원소와 반응하여 탈수 탄화 작용을 하고, 인산의 분해에 의하여 생성된 라디칼은 연소에 의하여 발생하는 활성 라디칼인 -OH 및 -H를 안정화시키는 역할을 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 난연제는 상기 인계 난연제와 난연 멜라민 파우더를 혼합한 것을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 난연 멜라민 파우더는 MCA(melamine cyanurate)일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 난연제의 함량은, 전체 폴리올 100 중량부에 대하여 21 중량부 이상 50 중량부 이하일 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 난연제의 함량은, 전체 폴리올 100 중량부에 대하여 21 중량부 이상 40 중량부 이하, 또는 21 중량부 이상 30 중량부 이하 일 수 있다.
상기 난연제의 함량이 상기 범위 내인 경우, 상기 난연성 폴리우레탄 폼 조성물 내의 폴리올의 열방출용량을 낮추고 한계산소지수를 높이는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 상기 난연제의 함량이 상기 범위 내인 경우, 연소시 난연성 폴리우레탄 폼의 고분자를 탄화물(char)로 형성하는 데에 도움을 줄 수 있으며, 연소시 발생하는 라티칼을 효과적으로 제거할 수 있다. 나아가, 상기 난연제의 함량이 상기 범위 내인 경우, 상기 난연성 폴리우레탄 폼의 압축 복원 성능의 저하를 최소화하며 난연성을 확보하게 할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 팽창 흑연의 함량은, 전체 폴리올 100 중량부에 대하여 21 중량부 이상 50 중량부 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 팽창 흑연의 함량은 전체 폴리올 100 중량부에 대하여 21 중량부 이상 40 중량부 이하, 또는 21 중량부 이상 30 중량부 이하 일 수 있다.
상기 팽창 흑연은 층상의 결정구조를 가지고 있으며, 가열되면 본래의 크기보다 20배 내지 400배까지 팽창되어 연소시 다공성 탄화물의 형성을 유도할 수 있다. 나아가, 상기 팽창 흑연의 함량을 상기 범위 내로 조절하는 경우, 상기 난연성 폴리우레탄 폼의 압축 복원력을 저하시키지 않으면서 난연성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 난연제와 상기 팽창 흑연의 중량비는 1: 0.8 내지 1:1.2 일 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 난연제와 상기 팽창 흑연의 중량비는 1:0.9 내지 1:1.1일 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 난연제와 상기 팽창 흑연의 중량비는 1:1일 수 있다.
상기 난연제 및 상기 팽창 흑연의 함량이 상기 범위 내로 조절하는 경우, 상기 난연성 폴리우레탄 폼 조성물을 이용하여 형성되는 난연성 폴리우레탄 폼의 난연 특성을 V-0 등급으로 구현할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 정포제는 일반적으로 우레탄 폼의 제조시 사용되는 것이면 적용할 수 있다. 구체적으로, 상기 정포제는 실리콘계 정포제, 유기 규소계 정포제, 불소계 정포제, 이온계 계면활성제 및 비이온계 계면활성제로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 정포제는 폴리알킬옥사이드가 치환된 폴리디메틸실록산을 포함할 수 있다. 다만, 상기 정포제는 이에 한정되는 것은 아니며, 당업계에서 일반적으로 사용되는 정포제를 이용할 수 있다. 상기 정포제를 사용함으로써, 조포용 기체가 폴리우레탄 폼에 적합한 거품 구조를 형성하고 상기 난연성 폴리우레탄 폼으로의 경화시 기체의 안정한 분산성을 유지하여 균일한 크기와 분포의 기공을 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 정포제의 함량은, 상기 전체 폴리올 100 중량부에 대하여 0.5 중량부 이상 10 중량부 이하, 또는 1 중량부 이상 5 중량부 이하, 또는 2 중량부 이상 4 중량부 이하일 수 있다.
상기 조포용 기체는 폴리올과 이소시아네이트와의 반응에 악영향을 주지 않는 기체로서, 건조 공기 및/또는 질소 가스와 같은 불활성 가스를 이용할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 이소시아네이트계 경화제는 상기 제1 내지 제3 폴리올과 우레탄 결합을 형성하며 폴리우레탄 네트워크를 형성하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 이소시아네이트계 경화제는 2관능 또는 3관능 이상의 이소시아네이트로서, 방향족계 이소시아네이트, 지환족계 이소시아네이트 및/또는 지방족계 이소시아네이트일 수 있다. 상기 이소시아네이트계 경화제로서의 방향족계 이소시아네이트, 지환족계 이소시아네이트 및 지방족계 이소시아네이트는 각각 전술한 방향족계 이소시아네이트, 지환족계 이소시아네이트 및 지방족계 이소시아네이트와 동일한 물질을 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 난연성 폴리우레탄 폼 조성물은 촉매, 가교제 및 충전제로 이루어진 군에서 선택되는 첨가제를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 촉매는 아민계 촉매 및/또는 금속 촉매일 수 있다. 구체적으로, 상기 아민계 촉매는 모노아민 화합물, 디아민 화합물, 트리아민 화합물, 폴리아민 화합물, 환상 아민 화합물, 알코올 아민 화합물, 및 에테르 아민 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다. 또한, 상기 금속 촉매는 유기 주석 화합물, 유기 비스머스 화합물, 유기 납 화합물, 유기 니켈 화합물 및 유기 아연 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 촉매는 디부틸주석 디라우레이트(Dibutyltin dilaurate)일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 촉매의 함량은, 상기 전체 폴리올 100 중량부에 대하여 0.5 중량부 이상 10 중량부 이하, 또는 1 중량부 이상 10 중량부 이하, 또는 1 중량부 이상 5 중량부 이하일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 가교제는 이소시아네이트기와 반응 가능한 활성 수소 함유기를 2 내지 4개 갖는 수평균 분자량 50 이상 800 이하의 저분자 화합물일 수 있다. 구체적으로, 상기 가교제는 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 네오펜틸글리콜, 글리세린, 트리메틸올프로판, 트리에탄올아민, 및 펜타에리트리톨로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 가교제의 함량은, 상기 전체 폴리올 100 중량부에 대하여 1 중량부 이상 20 중량부 이하, 또는 5 중량부 이상 15 중량부 이하일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태는. 상기 따른 난연성 폴리우레탄 폼 조성물의 경화물을 포함하는 난연성 폴리우레탄 폼을 제공한다.
본 발명의 일 실시상태는, 상기 난연성 폴리우레탄 폼 조성물을 이용하여 형성된 난연성 폴리우레탄 폼을 제공한다. 상기 난연성 폴리우레탄 폼 조성물을 이용하여 난연성 폴리우레탄 폼을 제조하는 방법은 일반적으로 알려진 폴리우레탄 폼의 제조방법을 이용할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 난연성 폴리우레탄 폼은, UL-94 수직 난연 테스트 결과 V-0 등급의 난연 특성을 가질 수 있다.
도 1은 UL-94 수직 난연 테스트를 위한 모식도를 나타낸 것이다. 구체적으로, 상기 UL-94 수직 난연 테스트는 125±25 ㎜ × 13.0±0.5 ㎜ × 13 ㎜ 이하의 두께로 시편을 제조한다. 이와 같이 제조된 시편 두개를 하나의 세트로 하여 5개 세트를 준비하고, 23±2 ℃, 50±5 % 습도에서 보관 후, 37 MJ/㎥ 열량의 메탄 가스의 파란색 불꽃(불꽃 높이 20 ㎜, 시편의 아래 부분과 버너 끝 간의 거리 9.5 ㎜)을 이용하여 각각의 시편을 10 초간 두번 연소시키고, 두번째 10 초간 불꽃 연소 후 불꽃이 사라지는 시간(t2)과 무염연소가 지속되는 시간(t3)을 측정하여, 하기 표 1과 같은 기준에 따라 등급을 부여한다.
UL-94 V test Rating V-O V-1 V-2
각 시편의 첫번째 및 두번째 연소 후 소화 시간
(t1 or t2)		 ≤ 10 ≤ 30 ≤ 30
5개 세트의 총 연소 후 소화 시간의 합
(t1+t2)		 ≤ 50 ≤ 250 ≤ 250
각 시편의 두번째 연소 후 소화시간과 무연연소 시간의 합
(t2+t3)		 ≤ 30 ≤ 60 ≤ 60
불꽃 파편이나 덩어리가 떨어져,
시편 305 ㎜ 아래의 솜이 연소하는지 여부		 NO NO YES
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 난연성 폴리우레탄 폼은, 초기 두께 대비 50 %로의 압축을 가하고 상온에서 70 시간 방치 후에 측정한 압축 영구 줄음률이 10 % 이하일 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 난연성 폴리우레탄 폼은, 초기 두께 대비 50 %로의 압축을 가하고 상온에서 70 시간 방치 후에 측정한 압축 영구 줄음률이 7 % 이하일 수 있다.
상기 압축 영구 줄음률은 KS M ISO 1956 규격(ISO 1856:2000 대응)에 의하여 측정된 값이다. 구체적으로, 상기 압축 영구 줄음률은 KS M ISO 1956 규격(ISO 1856:2000 대응)의 시험 조건에서, 압축 지그를 이용하여 시편을 초기 두께 대비 50 %로의 압축을 가하고 23±2 ℃에서 70 시간 방치 후, 압축 제거하여 복원된 두께를 이용하여 측정된 값이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 난연성 폴리우레탄 폼의 밀도는 0.2 g/㎤ 이상 0.5 g/㎤ 이하일 수 있다.
상기 난연성 폴리우레탄 폼의 밀도를 상기 범위로 조절하는 경우, 기기에 적용시 밀착성 및 우수한 반발 특성에 의하여 효과적인 압축 복원 특성을 구현할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 난연성 폴리우레탄 폼의 두께는 0.1 ㎜ 이상 10 ㎜ 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 난연성 폴리우레탄 폼의 두께는 0.1 ㎜ 이상 5 ㎜ 이하일 수 있다.
상기 난연성 폴리우레탄 폼의 두께를 상기 범위로 조절하는 경우, 기기에 적용시 밀착성 및 충격 흡수를 용이하게 할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 난연성 폴리우레탄 폼은 패킹재일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 난연성 폴리우레탄 폼은 자동차 배터리의 셀 간의 실링재일 수 있다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 기술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않는다. 본 명세서의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
[제조예 1] - 제1 폴리올의 제조
수평균분자량이 4,000 g/mol이고, 점도가 1,300 mPa·s이며, 열 방출 용량이 553 J/g·K인 폴리프로필렌글리콜 50 중량%; 및 수평균분자량이 2,000 g/mol이고, 점도가 300 mPa·s이며, 열 방출 용량이 553 J/g·K인 폴리프로필렌글리콜 50 중량%를 포함하는 조성물을 준비한 후 이를 중합하여, 점도가 730 mPa·s이고, 유리전이온도가 -71 ℃인 제1 폴리올을 제조하였다.
[제조예 2] - 제2 폴리올의 제조
질소가 환류되는 반응기에 수평균분자량이 2,000 g/mol인 PEG-PPG 공중합체(SC2204; KPX chemical) 10 kg에 H12-MDI(Evonik)와 글리세롤 각각을 하기 표 2와 같이 S2204에 대한 몰비로 반응기에 투입하였다. 그리고, 60 ℃로 승온하여 40 ppm의 촉매(Dibutyltin dilaurate)를 투입하고, 4시간 동안 교반 후 FT-IR을 통하여 이소시아네이트 피크가 사라짐을 확인하고 반응을 종료하여 하기 표 2와 같이 제2 폴리올을 제조하였다.
SC2204 H12-MDI
(SC2204에 대한 몰비)		 글리세롤
(SC2204에 대한 몰비)		 점도
(mPa·s)		 Mn
(g/mol)		 Mw
(g/mol)		 PDI 비고
제조예 2 1 0.9 0.3 65,000 5,770 15,000 2.6
제조예 2-1 1 0.75 0.3 38,000 4,000 10,000 2.5
제조예 2-2 1 0.65 0.3 38,000 3,480 8,000 2.3
제조예 2-3 1 0.9 0 68,000 7,500 15,000 2.0 선형 구조
제조예 2-4 1 1.1 0.5 - - - - 겔화 발생
제조예 2-5 1 1.1 0.3 274,000 8,000 21,000 2.6 점도가 지나치게 높아 배합 불가
상기 표 2에서 알 수 있듯이, 제조예 2-3의 경우 3 이상의 관능기를 가지는 사슬 연장제(글리세롤)를 사용하지 않아 선형 구조의 폴리올이 형성됨을 알 수 있다. 또한, 제조예 2-4의 경우, 다관능 이소시아네이트(H12-MDI)의 함량 및 3 이상의 관능기를 가지는 사슬 연장제(글리세롤)의 함량이 지나치게 높아 겔화 현상이 발생하여 폴리올을 형성하지 못하였다. 또한, 제조예 2-5의 경우, 다관능 이소시아네이트(H12-MDI)의 함량이 높아 점도가 크게 상승하여 다른 조성과의 배합이 곤란한 폴리올이 형성되었다.
[제조예 3] - 제3 폴리올의 제조
질소가 환류되는 반응기에 수평균분자량이 500 g/mol인 폴리카보네이트 디올(T5650E; Aksai Kasai chemical) 10 kg에 XDI(Takenate 600, Mitsui Chemical)을 하기 표 3과 같이 T5650E에 대한 몰비로 반응기에 투입하였다. 그리고, 60 ℃로 승온하여 40 ppm의 촉매(Dibutyltin dilaurate)를 투입하고, 4시간 동안 교반 후 FT-IR을 통하여 이소시아네이트 피크가 사라짐을 확인하고 반응을 종료하여 하기 표 3와 같이 열방출용량이 400 J/g·K인 제3 폴리올을 제조하였다.
T5650E XDI
(T5650E 에 대한 몰비)		 점도
(mPa·s)		 Mn
(g/mol)		 Mw
(g/mol)		 PDI 비고
제조예 3 1 0.1 3,500 1,000 2,000 2.0
제조예 3-1 1 0.3 12,000 4,000 9,000 2.1 타 성분과 상용성 불량
상기 표 3에서 알 수 있듯이, 제조예 3-1은 다관능 이소시아네이트(XDI)의 함량이 지나치게 높아, 지나치게 높은 점도로 폴리올이 제조되었으며, 이는 타 성분과의 상용성이 불량하여 상분리 현상이 발생하여 난연성 폴리우레탄 폼의 제조가 곤란하였다. 또한, 제조예 3-1은 내부의 수소 결합이 지나치게 강하여, 자체 응집력이 높아 제1 및 2 폴리올과의 혼합이 잘 이루어지지 않는 문제점이 있었다.
[실시예, 비교예 및 참고예] - 난연성 폴리우레탄 폼의 제조
2000 rpm 까지 고속 교반이 가능한 교반 장치를 장착한 스테인레스 스틸 재질의 배합조에 하기 표 4 내지 표 8와 같은 중량비로 제1 내지 제3 폴리올을 투입하여, 상온에서 균일하게 교반하였다. 그리고, 난연제 및 팽창흑연을 첨가하여 잘 분산시킨 다음, 정포제, 촉매 등을 하기 표 4 내지 표 8와 같은 중량비로 투입하고 약 1 시간 이상 고속으로 교반하여 균일한 조성물을 제조하였다. 이 때, 수분의 유입은 우레탄 반응을 저해하므로 최대한 억제하였다.
나아가, 폴리이소시아네이트 용액을 별도로 준비하였다. 상기 제조된 조성물, 폴리이소시아네이트 용액 및 질소 가스를 정량 펌프를 사용하여 일정한 비율로 고속 믹싱 헤드에 동시에 공급하였다. 이 때, 질소 가스는 밀도와 경도를 맞추면서 공급하였다. 세 가지 성분을 균일하게 믹싱하고 폴리에스테르 필름 상에 코팅한 후, 반응 경화기에서 약 120℃ 내지 150℃ 범위의 고온에서 경화시켜 밀도가 0.3 g/㎤ 이고, 두께가 2.0 ㎜인 난연성 폴리우레탄 폼 시트를 제조하였다.
상기 난연성 폴리우레탄 폼 시트의 제조 방법 및 하기 표 4 내지 표 8와 같은 조성비로 난연성 폴리우레탄 폼 조성물을 이용하여 폴리우레탄 폼을 제조하였다. 나아가, 제조된 폴리우레탄 폼의 난연 특성 및 압축 영구 줄음률을 측정하였다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 실시예 6 실시예 7
제1 폴리올 제조예 1 70 60 50 40 60 60 60
제2 폴리올 제조예 2 10 10 10 10 5 15 10
제3 폴리올 제조예 3 20 30 40 50 45 25 30
난연제
(MCA / Al phosphate)		 25 25 25 25 25 25 21
팽창 흑연
(180 ㎛)		 25 25 25 25 25 25 21
정포제 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5
촉매 3 3 3 3 3 3 3
이소시아네이트계 경화제 28 28 28 28 28 28 28
밀도
(g/㎤)		 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
두께
(㎜)		 2 2 2 2 2 2 2
UL-94 수직 난연 테스트 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0
영구 압축 줄음률
(%)		 4.8 5.2 5.8 6.5 6.9 6.6 4.8
실시예 8 실시예 9 실시예 10 실시예 11 실시예 12 실시예 13 실시예 14 실시예 15
제1 폴리올 제조예 1 60 60 60 60 60 60 60 60
제2 폴리올 제조예 2 10 10 10 10 10 10 0 0
제조예 2-1 0 0 0 0 0 0 10 0
제조예 2-2 0 0 0 0 0 0 0 10
제3 폴리올 제조예 3 30 30 30 30 30 0 30 30
PDMS 디올 0 0 0 0 0 30 0 0
난연제
(MCA / Al phosphate)		 30 25 25 25 25 40 40 40
팽창 흑연
(180 ㎛)		 30 25 25 25 25 40 40 40
정포제 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5
촉매 3 3 3 3 3 3 3 3
이소시아네이트계 경화제 28 28 28 28 28 28 28 28
밀도
(g/㎤)		 0.3 0.25 0.4 0.3 0.25 0.3 0.3 0.3
두께
(㎜)		 2 2 2 1.6 1.6 2 2 2
UL-94 수직 난연 테스트 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0
영구 압축 줄음률
(%)		 6.1 3.6 6.4 4.2 3.5 1.7 6.9 8.5
표 5의 PDMS 디올(Polydimethylsiloxane diol)의 열 방출 용량은 115 J/g·K이다.
상기 표 4 및 표 5에서 확인할 수 있듯이, 실시예에 따라 제조된 난연성 폴리우레탄 폼은 V-0 등급의 난연 특성을 가짐과 동시에 10 % 이내의 영구 압축 줄음률을 나타내는 것을 알 수 있다.
비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4 비교예 5 비교예 6
제1 폴리올 제조예 1 100 100 100 100 90 60
제2 폴리올 제조예 2 0 0 0 0 10 0
제조예 2-3 0 0 0 0 0 10
제3 폴리올 제조예 3 0 0 0 0 0 30
난연제
(MCA / Al phosphate)		 20 25 30 40 25 40
팽창 흑연
(180 ㎛)		 20 25 30 40 25 40
정포제 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5
촉매 3 3 3 3 3 3
이소시아네이트계 경화제 28 28 28 28 28 28
밀도
(g/㎤)		 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
두께
(㎜)		 2 2 2 2 2 2
UL-94 수직 난연 테스트 등급 외 V-2 V-2 V-2 V-2 V-0
영구 압축 줄음률
(%)		 11.5 12.3 15.7 22.0 4.2 12.3
비교예 1 내지 4에 따르면, 제2 폴리올 및 제3 폴리올을 사용하지 않고 제조된 폴리우레탄 폼은 난연 특성이 매우 저조하며, 영구 압축 줄음률이 10 %를 초과하는 문제점이 있는 것을 알 수 있다. 또한, 비교예 5에 따르면, 제3 폴리올을 사용하지 않는 경우, 난연 특성이 현저하게 저하되는 것을 알 수 있다. 또한, 비교예 6에 따르면, 제3 폴리머로서 선형 구조의 폴리올을 사용하는 경우, 난연 특성은 우수하지만, 영구 압축 줄음률은 10 %를 초과하는 문제점이 있음을 알 수 있다.
비교예 7 비교예 8 비교예 9
제1 폴리올 제조예 1 60 60 60
제2 폴리올 제조예 2 10 10 10
제3 폴리올 폴리에틸렌글리콜
(열방출용량: 652 J/g·K)		 30 0 0
폴리카프로락톤 디올
(열방출용량: 526 J/g·K)		 0 30 0
폴리프로필렌글리콜
(열방출용량: 553 J/g·K)		 0 0 30
난연제
(MCA / Al phosphate)		 20 25 30
팽창 흑연
(180 ㎛)		 20 25 30
정포제 2.5 2.5 2.5
촉매 3 3 3
이소시아네이트계 경화제 28 28 28
밀도
(g/㎤)		 0.3 0.3 0.3
두께
(㎜)		 2 2 2
UL-94 수직 난연 테스트 V-2 V-2 V-2
영구 압축 줄음률
(%)		 4.3 1.3 15.7
표 7에 따르면, 제3 폴리올로서 열 방출 용량이 500 J/g·K를 초과하는 폴리올을 사용하여 제조된 폴리우레탄 폼은 난연 특성이 V-2로 V-0등급에 만족하지 못함을 확인할 수 있다.
참고예 1 참고예 2 참고예 3 참고예 4
제1 폴리올 제조예 1 80 75 70 60
제2 폴리올 제조예 2 10 10 10 10
제3 폴리올 제조예 3 10 15 20 30
난연제
(MCA / Al phosphate)		 25 25 20 30
팽창 흑연
(180 ㎛)		 25 25 20 20
정포제 2.5 2.5 2.5 2.5
촉매 3 3 3 3
이소시아네이트계 경화제 28 28 28 28
밀도
(g/㎤)		 0.3 0.3 0.3 0.25
두께
(㎜)		 2 2 2 2
UL-94 수직 난연 테스트 V-2 V-2 V-2 V-2
영구 압축 줄음률
(%)		 4.3 5.5 5.5 4.7
참고예 1 및 2에 따르면, 제3 폴리올의 함량이 전체 폴리올에 대하여 20 중량%에 미치지 못하여, 난연 특성이 매우 저조한 것을 알 수 있다. 또한, 참고예 3 및 4에 따르면, 난연제 및/또는 팽창 흑연의 함량이 전체 폴리올 100 중량부에 대하여 21 중량부 미만이어서, 난연 특성이 매우 저조한 것을 할 수 있다.

Claims (15)

  1. 유리전이온도가 -50 ℃ 이하이고, 25 ℃에서의 점도가 2,000 mPa·s 이하인 제1 폴리올;
    이소시아네이트기와 반응하는 작용기를 적어도 3개 포함하고, 중량평균분자량이 5,000 g/mol 이상 30,000 g/mol 이하이며, 25 ℃에서의 점도가 20,000 mPa·s 이상 200,000 mPa·s 이하인 제2 폴리올;
    열 방출 용량이 500 J/g·K 이하인 제3 폴리올;
    이소시아네이트계 경화제;
    정포제;
    난연제; 및
    팽창 흑연을 포함하는
    난연성 폴리우레탄 폼 조성물.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 폴리올의 함량은, 전체 폴리올에 대하여 5 중량% 이상 20 중량% 이하인 것인 난연성 폴리우레탄 폼 조성물.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제3 폴리올의 함량은, 전체 폴리올에 대하여 20 중량% 이상 50 중량% 이하인 것인 난연성 폴리우레탄 폼 조성물.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 폴리올과 상기 제3 폴리올의 총 함량은, 전체 폴리올에 대하여 30 중량% 이상 60 중량% 이하인 것인 난연성 폴리우레탄 폼 조성물.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 난연제의 함량은, 전체 폴리올 100 중량부에 대하여 21 중량부 이상 50 중량부 이하인 것인 난연성 폴리우레탄 폼 조성물.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 팽창 흑연의 함량은, 전체 폴리올 100 중량부에 대하여 21 중량부 이상 50 중량부 이하인 것인 난연성 폴리우레탄 폼 조성물.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 폴리올은, 폴리에테르계 폴리올; 다관능 이소시아네이트; 및 3 이상의 관능기를 가지는 사슬 연장제를 포함하는 제2 폴리올 조성물을 이용하여 형성된 중합체인 것인 난연성 폴리우레탄 폼 조성물.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제2 폴리올 조성물에서의 상기 폴리에테르계 폴리올과 상기 다관능 이소시아네이트의 몰비는, 1:0.5 내지 1:1인 것인 난연성 폴리우레탄 폼 조성물.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 제2 폴리올 조성물에서의 상기 폴리에테르계 폴리올과 상기 3 이상의 관능기를 가지는 사슬 연장제의 몰비는, 1:0.1 내지 1:0.45인 것인 난연성 폴리우레탄 폼 조성물.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 제3 폴리올은 열 방출 용량이 500 J/g·K 이하인 폴리올, 또는 열 방출 용량이 500 J/g·K 이하인 폴리올 및 다관능 이소시아네이트를 포함하는 제3 폴리올 조성물을 이용하여 형성된 중합체인 것인 난연성 폴리우레탄 폼 조성물.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 제3 폴리올 조성물에서의 상기 열 방출 용량이 500 J/g·K 이하인 폴리올과 상기 다관능 이소시아네이트의 몰비는 1:0.05 내지 1:0.25인 것인 난연성 폴리우레탄 폼 조성물.
  12. 청구항 1에 따른 난연성 폴리우레탄 폼 조성물의 경화물을 포함하는 난연성 폴리우레탄 폼.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 난연성 폴리우레탄 폼은, UL-94 수직 난연 테스트 결과 V-0 등급의 난연 특성을 갖는 것인 난연성 폴리우레탄 폼.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 난연성 폴리우레탄 폼은, 초기 두께 대비 50 %로의 압축을 가하고 상온에서 70 시간 방치 후에 측정한 압축 영구 줄음률이 10 % 이하인 것인 난연성 폴리우레탄 폼.
  15. 청구항 12에 있어서,
    상기 난연성 폴리우레탄 폼의 밀도는 0.2 g/㎤ 이상 0.5 g/㎤ 이하인 것인 난연성 폴리우레탄 폼.
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