KR20200060693A - 브롬화 난연제 및 폴리우레탄 발포체에서의 이의 적용 - Google Patents

브롬화 난연제 및 폴리우레탄 발포체에서의 이의 적용 Download PDF

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Abstract

본 발명은 브롬화 난연제를 함유하는 폴리우레탄 발포체를 제공한다. 또한 브롬화 난연제를 함유하는 폴리우레탄 발포체를 제조하기 위한 제제(formulation) 및 방법이 제공된다.

Description

브롬화 난연제 및 폴리우레탄 발포체에서의 이의 적용
본 발명은 가요성 및 경질 폴리우레탄 발포체(flexible and rigid polyurethane foams)에서 난연제로서 유용한 브롬화 단쇄 알콜에 관한 것이다.
내화성은 폴리우레탄 발포체의 중요한 특성이다. 적용 가능한 화재 안전 표준을 충족시키기 위해 다양한 화합물 또는 이들의 혼합물이 효과적으로 사용되었다. 트리스(1-클로로-2-프로필) 포스페이트(tris(1-chloro-2-propyl) phosphate, TCPP)는 폴리우레탄 발포체에 널리 사용되는 난연제이다. 그러나 TCPP는 폴리우레탄 발포체 형성에서 비반응성 화합물이므로 발포체로부터 침출되거나 이동될 수 있다. 이것은 건강 및 환경 문제를 초래한다.
난연제로서 개시된 브롬화 이소시아네이트 반응성 화합물은 2,3-디브로모부텐-1,4-디올이다(예를 들어, 미국 특허 제4,002,580호). 그러나 2,3-디브로모부텐-1,4-디올(2,3-dibromobutene-1,4-diol, DBBD)은 융점이 높은 고체이며, 폴리우레탄 발포체 적용에 유용하도록 하기 위해 미리 용해시키기 위한 추가 단계가 필요하다.
따라서, 가공(혼합 및 펌핑)을 용이하게 하기 위해 가공 조건에서 액체이고 점도가 낮은 난연제를 갖는 것이 바람직할 것이다. 난연제로서의 유효성 외에도, 폴리우레탄 발포체 제조 공정과 호환되고 시간이 지남에 따라 폴리우레탄 발포체 밖으로 이동하지 않아 건강 및 환경 영향을 감소시키는 화합물을 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명은 난연성 폴리우레탄 발포체를 제조하기 위한 제제(formulation) 및 방법을 제공한다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 폴리우레탄 형태에 유용한 이소시아네이트 반응성 브롬화 난연제 화합물을 제공한다. 특히, 본 발명은 연속 기포 분무 발포체(open-cell spray foams), 독립 기포 분무 발포체(closed-cell spray foams), 경질 패널 발포체(rigid panel foams) 및 가요성 발포체(flexible foams)를 포함하는 폴리우레탄 발포체에서의 2,3-디브로모-2-프로펜-1-올(2,3-디브로모알릴 알콜(2,3-dibromoallyl alcohol) 또는 DBAA)의 적용에 관한 것이다.
본 발명의 실시양태는 DBAA를 포함하는 성분으로부터 형성된 폴리우레탄 발포체이다.
난연성 폴리우레탄 발포체를 제조하는데 사용될 수 있는 제제가 또한 제공된다.
본 발명의 다른 실시양태는 폴리우레탄 발포체를 형성하는 방법을 포함한다.
본 명세서 전체에 걸쳐 사용된 어구 "반응성 브롬화 난연제"는 "이소시아네이트 반응성 브롬화 난연제"와 동등한 의미이다.
폴리우레탄 발포체는 전형적으로 2개의 주요 액체 성분, 즉 폴리이소시아네이트(A측)와 폴리올(B측)을 접촉시킴으로써 제조된다. 폴리이소시아네이트 이외의 모든 성분을 함유하는 B측(여기서는 본 발명의 제제)은 액체 형태인 것이 바람직하다. 본원에 사용된 용어 "액체"는 B측 제제가 사용되는 조건에서 상기 제제가 액체 상태임을 의미한다. 폴리우레탄 발포체의 형성에 관한 더 많은 정보는, 예를 들어, 미국 특허 제3,954,684호, 제4,209,609호, 제5,356,943호, 제5,563,180호 및 제6,121,338호를 참조한다.
본 발명은 디브로모알릴 알콜(DBAA)로 난연화된 폴리우레탄 발포체에 관한 것이다. 이들 발포체는 DBAA, 하나 이상의 폴리올, 하나 이상의 발포제(blowing agent), 하나 이상의 촉매 및 하나 이상의 계면활성제를 포함하는 제제로부터 형성되며, 이 제제는 폴리이소시아네이트와 접촉된다.
이소시아네이트 반응성 브롬화 난연제는 폴리우레탄 형성 동안 다른 폴리우레탄-형성 성분과의 반응에 이용할 수 있고 상기 성분과 반응할 수 있는 하나 이상의 작용이를 함유하여 생성된 폴리우레탄이 화학적으로 결합된 형태의 반응성 브롬화 난연제를 함유한다. 반응성 브롬화 난연제의 작용이는 폴리우레탄 발포체의 제조 동안 이소시아네이트 기과 반응한다; 일반적으로, 반응성 브롬화 난연제의 작용이(반응성 기)는 하이드록실 기이다.
본 발명의 실시에 사용되는 이소시아네이트 반응성 브롬화 난연제는 공지된 분자인 2,3-디브로모-프로프-2-엔-1-올(본 명세서에서는 디브로모알릴 알콜 또는 DBAA로도 지칭됨)로, CAS® 등록번호(registry number)는 7228-11-7(Chemical Abstracts Service)이다. DBAA는 시판되지 않지만, 실온에서 용매 중의 프로파길 알콜(2-프로핀-1-올)과 브롬 원소(Br2)로부터의 DBAA의 합성이 공지되어 있다. 과거에, DBAA는 인 화합물을 제조하기 위한 중간체로서 사용되었다(미국 특허 제3,950,457호 참조).
DBAA는 가요성 폴리우레탄 발포체 및 경질 폴리우레탄 발포체 둘 다를 형성하는데 사용될 수 있다. DBAA는 폴리우레탄 발포체의 일부가 되는 반응성 성분이다. DBAA는 발포체 밖으로 이동되지 않는 이점을 제공한다. 다른 장점은 DBAA가 높은 브롬 함량(74중량%)을 갖는다는 것이다. DBAA와 함께 폴리우레탄 발포체에 포함될 수 있는 다른 난연제는 테트라브로모프탈산 무수물과 디에틸렌 글리콜 및 프로필렌 글리콜, 트리스(1-클로로-2-프로필) 포스페이트의 혼합 에스테르를 포함하거나, 트리스(1-클로로-2-프로필) 포스페이트, 및 테트라브로모프탈산 무수물과 디에틸렌 글리콜 및 프로필렌 글리콜의 혼합 에스테르를 둘 다 포함한다.
폴리우레탄 발포체를 형성하는 공정에서 B측으로 사용될 수 있는 본 발명의 제제는 DBAA, 폴리올, 발포제, 촉매 및 계면활성제를 포함한다.
본 발명의 폴리우레탄 발포체를 형성할 때, 난연제 양의 DBAA가 사용된다. 난연제 양은 원하는 수준의 난연성을 얻기 위해 필요한 DBAA의 양을 의미한다. 난연제 양은 전형적으로, 제제의 총 중량을 기준으로, 약 1중량% 내지 약 25중량%, 바람직하게는 약 3중량% 내지 약 20중량%, 더욱 바람직하게는 약 3중량% 내지 약 18%의 범위이다(B측 구성성분).
본 발명의 실시에서 폴리우레탄 발포체를 형성하는데 사용되는 폴리올 또는 폴리올들은 가요성 폴리우레탄 발포체 또는 경질 폴리우레탄 발포체를 생성하기 위해 전형적으로 사용되는 임의의 폴리올일 수 있다. 종종, 폴리올의 혼합물이 사용되며, 특정 폴리올이 형성되는 폴리우레탄 발포체의 특성에 대한 효과를 위해 선택된다.
가요성 폴리우레탄 발포체가 형성될 때, 폴리올은 일반적으로 최대 약 150mg KOH/g, 바람직하게는 약 5mg KOH/g 내지 약 150mg KOH/g, 더욱 바람직하게는 약 10 내지 약 100mg KOH/g, 더욱더 바람직하게는 약 20mg KOH/g 내지 약 75mg KOH/g 범위의 하이드록실가를 갖는 폴리올 또는 폴리올의 혼합물이다. 중합체성 폴리올이 사용될 때, 이들은 전형적으로 약 2,000 내지 약 10,000, 바람직하게는 약 3,000 내지 약 8,000의 분자량을 갖는다.
경질 폴리우레탄 발포체가 형성될 때, 폴리올은 일반적으로 하이드록실가가 약 100 내지 약 850mg KOH/g 범위, 바람직하게는 약 110 내지 약 600mg KOH/g 범위 인 폴리올 또는 폴리올의 혼합물이다. 중합체성 폴리올이 사용될 때, 이들은 전형적으로 약 250 내지 약 5000, 종종 약 400 내지 약 3000 범위의 분자량을 갖는다.
폴리우레탄 발포체를 형성하기에 적합한 폴리올은 폴리에테르 폴리올, 폴리에스테르 폴리올, 지방족 폴리올 및 폴리옥시알킬렌 글리콜을 포함한다. 2개 이상의 폴리올의 혼합물이 사용될 수 있다. 경질 폴리우레탄 폼을 형성하기 위한 바람직한 폴리올은 폴리에스테르 폴리올을 포함한다.
사용될 수 있는 폴리옥시알킬렌 글리콜은 폴리옥시에틸렌 글리콜, 폴리옥시프로필렌 글리콜, 및 블록 및 헤테릭(heteric) 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 글리콜을 포함한다.
지방족 폴리올은 전형적으로 분자당 약 18개 이하의 탄소 원자를 함유한다. 적합한 지방족 폴리올은 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 이성질체성 부틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 트리에틸렌 글리콜, 글리세롤, 트리메틸올에탄, 트리메틸올프로판, 1,2,6-헥산트리올, 펜타에리트리톨, 테트라에틸렌 글리콜, 디펜타에리트리톨, 소르비톨, 수크로스 및 알파-메틸글리코사이드를 포함한다.
폴리에테르 폴리올은 알킬렌 라디칼에 2 내지 약 8개의 탄소를 갖는 하나 이상의 알킬렌 옥사이드를 2개 이상의 하이드록실 기를 함유하는 개시제 분자와 반응시킴으로써 제조된다. 적합한 폴리에테르 폴리올은 수크로스/글리세린 폴리에테르 폴리올; 글리세린, 프로필렌 옥사이드 및 에틸렌 옥사이드에 기초한 수크로스 폴리에테르 폴리올; 글리세린 개시된 폴리에테르 폴리올, 예를 들어, 글리세린/프로필렌 옥사이드 폴리에테르 폴리올; 및 마니히(mannich) 기초한 폴리에테르 폴리올을 포함한다.
폴리에스테르 폴리올은 폴리카복실산 또는 이의 유도체, 예를 들어, 이의 산 클로라이드 또는 무수물을 폴리올과 중합시킴으로써 제조된다. 적합한 폴리에스테르 폴리올은 방향족 폴리에스테르 폴리올 및 디에틸렌 글리콜-프탈산 무수물 폴리 에스테르 폴리올을 포함한다.
가요성 폴리우레탄 발포체와 경질 폴리우레탄 발포체 둘 다를 형성하기 위해, 폴리올의 양은 전형적으로, B측 구성성분(제제)의 총 중량을 기준으로, 약 40중량% 내지 약 80중량%, 및 종종 약 50중량% 내지 약 70중량%의 범위이다. 이들 양은 하나 이상의 폴리올이 존재하는 경우 제제 중 폴리올의 총량을 지칭한다.
가요성 폴리우레탄 발포체 및 경질 폴리우레탄 발포체를 형성하기 위한 본 발명에 사용될 수 있는 발포제는 물, 휘발성 탄화수소, 예컨대 n-펜탄, 이소펜탄, 사이클로펜탄과 같은 탄화수소; 할로카본(완전히 할로겐화된 클로로플루오로카본), 특히 트리클로로플루오로메탄(CFC-11); 및 1,1-디클로로-1-플루오로에탄(HCFC-141b), 1-클로로-1,1-디플루오로에탄(HCFC-142b), 클로로디플루오로메탄(HCFC-22)과 같은 할로탄화수소(수소 함유 클로로플루오로카본(hydrogen-containing chlorofluorocarbons) 또는 HCFC's)를 포함한다. 임의의 2개 이상의 발포제의 혼합물이 사용될 수 있다. 일부 경우에, DBAA는 물이 유일한 발포제인 제제를 가능하게 한다.
가요성 폴리우레탄 발포체를 형성할 때 본 발명의 실시에서 다른 적합한 발포제는 디클로로메탄(메틸렌 클로라이드) 및 아세톤을 포함한다. 가요성 폴리우레탄 발포체에 바람직한 발포제는 물을 포함한다. 가요성 발포체를 형성하기 위한 발포제의 양은, B측 구성성분(제제)의 총 중량을 기준으로, 약 0.5중량% 내지 약 20중량%, 바람직하게는 약 2.5중량% 내지 약 15중량%의 범위일 수 있다.
경질 폴리우레탄 발포체를 형성하기 위해, 본 발명의 실시에 사용될 수 있는 발포제는 부분 플루오르화 탄화수소(HFC)를 포함한다. 경질 발포체에 적합한 발포제는 트랜스-1-클로로-3,3,3-트리플루오로프로펜(HFO-1233zd(E)), 1,1,1,3,3-펜타플루오로프로판(HFC-245fa), 1,1,1,2-테트라플루오로에탄(HFC-134a), 1,1,1,3,3,3-헥사플루오로프로판(HFC-236fa), 1,1,2,3,3,3-헥사플루오로프로판(HFC-236ea), 1,1,1,4,4,4-헥사플루오로부탄(HFC-356mffm) 및 1,2-비스(트리플루오로메틸)에텐; 및 n-펜탄, 이소펜탄 및 사이클로펜탄과 같은 탄화수소를 포함한다. 임의의 2개 이상의 발포제의 혼합물이 사용될 수 있다.
경질 발포체를 형성할 때 바람직한 발포제는 물, 1,1,1,3,3-펜타플루오로프로판, 트랜스-1-클로로-3,3,3-트리플루오로프로펜, 1,2-비스(트리플루오로메틸)에텐, 및 물과 1,1,1,3,3-펜타플루오로프로판, 트랜스-1-클로로-3,3,3-트리플루오로프로펜 또는 1,2-비스(트리플루오로메틸)에텐과의 혼합물을 포함한다. 일부 경우에, 2,3-디브로모알릴 알콜은 물이 유일한 발포제인 제제를 가능하게 한다. 경질 발포체를 형성하기 위한 발포제의 양은, B측 구성성분의 총 중량을 기준으로, 약 0.5중량% 내지 약 20중량%, 바람직하게는 약 2.5중량% 내지 약 15중량%의 범위일 수 있다.
3급 아민, 주석 촉매, 전형적으로 유기 주석 화합물, 비스무트 촉매, 기타 유기 금속 촉매 및 유기 카보실산의 칼륨염을 포함하여, 가요성 또는 경질 폴리우레탄 발포체를 형성할 때 본 발명의 실시에 다양한 유형의 촉매가 사용될 수 있다. 동일한 유형 및/또는 상이한 유형의 촉매 혼합물이 본 발명의 실시에 사용될 수 있다.
아민 촉매에서, 아민상의 기는 바람직하게는 알킬 기이다; 더욱 바람직하게는, 상기 기는 에테르성 또는 포화 알콜성 기와 같은 산소 함유 기이다. 적합한 아민 촉매는 디메틸에틸 아민, 트리에틸렌디아민, 디메틸에틸아민, 디메틸사이클로헥실아민, 디메틸벤질아민, 테트라메틸디프로필렌트리아민, 펜타메틸디에틸렌트리아민, 트리스(디메틸아미노프로필)-하이드로트리아진, 1-메틸-4-(2-디메틸아미노에틸)피페라진, 1,4-디아자(2,2,2)바이사이클로옥탄, 3-메톡시-N,N-디메틸프로필아민, N-메틸모르폴린, N-에틸모르폴린, N-코코모르폴린, 비스(디메틸아미노에틸) 에테르 및 에탄올 아민 촉매, 예컨대 디메틸에탄올아민, 2-(2-디메틸아미노에톡시)에탄올 및 N,N,N'-트리메틸아미노에틸-에탄올 아민을 포함한다. 가요성 발포체의 경우, 바람직한 촉매는 2-(2-디메틸아미노에톡시)에탄올을 포함한다. 경질 폴리우레탄 발포체의 경우, 아민 촉매는 바람직하게는 3차 아민이다.
촉매로서 사용될 수 있는 주석 화합물의 유형은 디알킬(디알킬티오) 스탄난(stannane), 유기 카복실산의 주석(II) 염 및 카복실산의 디알킬주석(IV) 염을 포함한다. 본 발명의 실시에 적합한 주석 촉매는 디부틸비스(도데실티오) 스탄난, 주석(II) 옥토에이트, 주석(II) 아세테이트, 디부틸주석 디라우레이트 및 디옥틸주석 디아세테이트를 포함한다.
또 다른 유형의 촉매는 유기 카복실산의 하나 이상의 칼륨염이다. 적합한 칼륨염은 칼륨 아세테이트 및 칼륨 옥토에이트를 포함한다.
촉매는 일반적으로 가요성 폴리우레탄 발포체 및 경질 폴리우레탄 발포체 둘 다에 대해, 제제(B측 구성성분)의 총 중량을 기준으로, 약 0.25중량% 내지 약 10중량%, 바람직하게는 약 1중량% 내지 약 8중량%의 총량으로 사용된다. 이들 양은 하나 이상의 촉매가 존재하는 경우 제제 중 촉매의 총량을 지칭한다.
계면활성제는 종종 폴리우레탄 발포체의 제조에 필요하며, 계면활성제는 일반적으로 가요성 폴리우레탄 발포체와 경질 폴리우레탄 발포체 둘 다를 형성할 때 사용된다.
가요성 폴리우레탄 발포체 및 경질 폴리우레탄 발포체 둘 다에 대해, 적합한 실리콘계 계면활성제는 실리콘 글리콜, 실리콘 글리콜 공중합체, 폴리에테르 변성 폴리실록산, 폴리 에테르 변성 디메틸폴리실록산, 예컨대 폴리에테르 폴리디메틸실록산 공중합체, 폴리실록산 폴리옥소알킬렌 공중합체, 폴리실록산 폴리옥소알킬렌 공중합체, 폴리실록산 공중합체 등이 있다. 실리콘계 계면활성제는 가요성 폴리우레탄 발포체와 경질 폴리우레탄 발포체 둘 다를 형성하기 위한 바람직한 유형의 계면활성제이다. 폴리에테르 변성 디메틸폴리실록산 및 폴리실록산 공중합체가 바람직한 실리콘계 계면활성제이다.
기포 개방제(cell opener), 전형적으로 폴리알킬렌 옥사이드는 가요성 발포체에 바람직한 유형의 계면활성제이다. 본 발명의 실시에 적합한 폴리알킬렌 옥사이드 기포 개방제는 폴리에틸렌 글리콜 모노알릴 에테르, 폴리에틸렌 글리콜 알릴 메틸 디에테르, 폴리에틸렌 글리콜 모노알릴 에테르 아세테이트, 폴리에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 폴리에틸렌 글리콜 글리세롤 에테르, 폴리에틸렌-폴리프로필렌 글리콜 모노알릴 에테르, 폴리에틸렌-폴리프로필렌 글리콜 모노알릴 모노메틸 디에테르 및 폴리에틸렌-폴리프로필렌 글리콜 알릴 에테르 아세테이트를 포함한다.
경질 폴리우레탄 발포체를 형성할 때 사용될 수 있는 다른 계면활성제는 유화제, 예컨대 피마자유 설페이트 또는 지방산의 나트륨염; 아민, 예를 들어, 디에틸아민 올레에이트 및 디에탄올아민 스테아레이트와의 지방산염; 설폰산의 염, 예를 들어, 도데실벤젠디설폰산 및 리시놀산의 알칼리 금속염 또는 암모늄염; 에톡실화 알킬페놀, 에톡실화 지방 알콜; 에테르 아민 4차 암모니아 화합물; 2-하이드록시프로필트리메틸암모늄 포메이트; 나트륨 하이드록시-노닐페닐-N-메틸글리시네이트(N-((2-하이드록시-5-노닐페닐)메틸)-N-메틸-글리신의 나트륨염) 및 피마자유를 포함한다.
가요성 폴리우레탄 발포체와 경질 폴리우레탄 발포체 둘 다를 형성하기 위해, 계면활성제는 일반적으로, B측 구성성분(제제)의 총 중량을 기준으로, 약 0.1중량% 내지 약 5중량%, 바람직하게는 약 0.5중량% 내지 약 5중량%의 양으로 사용된다. 이들 양은 하나 이상의 계면활성제가 존재하는 경우 제제 중 계면활성제의 총량을 지칭한다.
가요성 또는 경질 폴리우레탄 발포체를 형성할 때 본 발명의 제제에 포함될 수 있는 하나 이상의 선택적 첨가제는 항산화제, 희석제, 쇄 연장제 또는 가교결합제, 상승제(synergists)(바람직하게는 멜라민), 안정화제, 진균제, 안료, 염료, 충전제, 대전방지제 및 가소제를 포함한다.
제제의 구성성분은 임의의 순서로 조합될 수 있다; 바람직하게는, 발포제가 마지막으로 첨가되는 성분이다. 더욱 바람직하게는, DBAA는 폴리올(들), 이어서 계면활성제, 촉매 및 임의의 선택적 성분, 이어서 발포제와 조합된다.
본 발명의 실시에서 폴리우레탄 발포체를 형성하는데 사용되는 이소시아네이트 또는 폴리이소시아네이트(A측 구성성분)는 가요성 폴리우레탄 발포체 또는 경질 폴리우레탄 발포체를 적절하게 제조하는데 사용될 수 있는 임의의 이소시아네이트 또는 폴리이소시아네이트일 수 있다. 중합체성 폴리이소시아네이트가 사용되는 경우, 이는 바람직하게는 약 25중량% 내지 약 50중량%, 바람직하게는 약 25중량% 내지 약 40중량%의 이소시아네이트(NCO) 함량을 갖는다.
가요성 폴리우레탄 발포체를 형성할 때, 이소시아네이트는 일반적으로 2개 이상의 이소시아네이트 기를 갖는다. 이소시아네이트는 지방족 또는 방향족일 수 있다. 경질 폴리우레탄 발포체를 형성할 때, 폴리이소시아네이트가 사용되며, 폴리 이소시아네이트는 방향족 또는 지방족일 수 있다. 본 발명의 실시에서 가요성 폴리우레탄 발포체 및 경질 폴리우레탄 발포체 둘 다에 적합한 폴리이소시아네이트는 1,4-테트라메틸렌 디이소시아네이트, 1,5-펜타메틸렌 디이소시아네이트, 2-메틸-1,5-펜타메틸렌 디이소시아네이트, 1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트(1,6-hexamethylene diisocyanate, HMDI), 1,7-헵타메틸렌 디이소시아네이트, 1,10-데카메틸렌 디이소시아네이트, 사이클로헥실렌 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트(isophorone diisocyanate, IPDI), 4,4'-메틸렌디사이클로헥실 디이소시아네이트(4,4'-methylenedicyclohexyl diisocyanate, H12MDI), 헥사하이드로톨루엔 디이소시아네이트 및 이의 이성질체, 2,2,4-트리메틸헥사메틸렌 디이소시아네이트, 2,4,4-트리메틸헥사메틸렌 디이소시아네이트, 4,4'-메틸렌비스(사이클로헥실이소시아네이트), 페닐렌 디이소시아네이트, 톨루엔 디이소시아네이트(toluene diisocyanate, TDI), 크실렌 디이소시아네이트, 기타 알킬화 벤젠 디이소시아네이트, 톨루엔 디이소시아네이트, 1,5-나프탈렌 디이소시아네이트, 디페닐메탄 디이소시아네이트(diphenylmethane diisocyanate, MDI; 때때로 메틸렌 디이소시아네이트라고도 함), 1-메톡시페닐-2,4-디이소시아네이트, 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트, 2,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트, 4,4'- 및 2,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트의 혼합물, 4,4'-바이페닐렌 디이소시아네이트, 3,3'-디메톡시-4,4'-바이페닐 디이소시아네이트, 3,3'-디메틸-4,4'-바이페닐 디이소시아네이트, 4,4',4"-트리페닐메탄 트리이소시아네이트, 톨루엔 2,4,6-트리이소시아네이트, 4,4'-디메틸디페닐메탄-2,2',5,5'-테트라이소시아네이트, 폴리메틸렌 폴리페닐렌 폴리이소시아네이트와 같은 중합체성 폴리이소시아네이트, 및 전술한 것 중 임의의 2개 이상의 혼합물을 포함하나 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 가요성 폴리우레탄 발포체와 경질 폴리우레탄 발포체 둘 다를 형성하는데 사용될 수 있는 폴리이소시아네이트는 일반적으로 중합체성 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(methylene diphenyl diisocyanate, MDI)로 지칭되는 이소시아네이트, 폴리이소시아네이트계 예비중합체 및 이들의 혼합물을 포함한다. 중합체성 MDI는 다양한 양의 이성질체성 디페닐메탄 디이소시아네이트, 및 3환, 4환 및 4환 초과의 올리고머를 함유한다. 일반적으로, 이소시아네이트 함량이 약 25중량% 이상인 임의의 상업적인 중합체성 MDI가 사용될 수 있다. 바람직한 중합체성 MDI는 이소시아네이트 함량이 약 30중량% 이상이다. 폴리이소시아네이트 혼합물 전체가 액체로 남아있는 한, 다른 이소시아네이트가 중합체성 MDI와 함께 소량으로 존재할 수 있다. 바람직하게는, 폴리이소시아네이트는 중합체성 MDI이다.
본 발명의 폴리우레탄 발포체 조성물은 A면이 전술한 바와 같은 하나 이상의 이소시아네이트 또는 폴리이소시아네이트인 A측과 B측 구성성분으로부터 형성되고, B측은 본 발명의 제제를 포함한다. 폴리우레탄 형성 반응은 일반적으로 실온에서 쉽게 발생한다; 보통은 A측과 B측이 접촉하자마자 서로 반응하기 시작하고, 계속 반응(경화)하여 폴리우레탄 발포체를 형성한다. 종종, A측과 B측의 혼합물은 분무되거나 캐스팅되어 폴리우레탄 발포체를 형성한다.
폴리우레탄 발포체를 형성하기 위한 본 발명의 방법에서, A) 하나 이상의 이소시아네이트 및/또는 폴리이소시아네이트가 B) 2,3-디브로모알릴 알콜, 하나 이상의 폴리올, 하나 이상의 발포제, 하나 이상의 촉매 및 하나 이상의 계면활성제로부터 형성된 제제와 접촉되어 혼합물을 형성한다; 상기 혼합물은 경화되어 폴리우레탄 발포체를 형성한다.
이소시아네이트 및/또는 폴리이소시아네이트의 양은 이소시아네이트 지수에 의해 정의될 수 있다.
Figure pct00001
이소시아네이트의 이론상 당량은 B측으로부터의 1당량의 반응성 수소당 1당량의 이소시아네이트와 동일하다. 본 발명의 공정에서, 이소시아네이트 지수값은 전형적으로 80 내지 200 또는 약 90 내지 약 150의 범위이다. 경질 폴리우레탄 발포체는 일반적으로 폴리이소시아네이트를 이소시아네이트 지수가 약 85 내지 약 1000, 바람직하게는 약 95 내지 약 400, 더욱 바람직하게는 약 95 내지 약 200의 범위가 되도록 하는 양의 이소시아네이트 반응성 수소 원자(예를 들어, 하이드록실 기)를 갖는 화합물을 접촉시켜 형성된다.
폴리우레탄 발포체를 형성하기 위해, 폴리올 또는 폴리올의 혼합물에 의해 전형적으로 제공되는 제제(B측)의 작용이(functionality)(즉, 분자당 하이드록실 기의 평균 수)는 일반적으로 약 2 이상, 바람직하게는 약 2 내지 약 8; 더욱 바람직하게는 약 3 이상, 특히 약 3 내지 약 8, 더욱 특별히 약 3 내지 약 7이다. 모노알콜로서, DBAA는 쇄 종결되는 하나의 작용이(즉, 분자 내의 하나의 하이드록실 기)를 가지므로, 제제 중 폴리올의 적어도 일부는 폴리우레탄 발포체를 형성하기 위해 분자당 3개 이상의 하이드록실 기를 갖는다. B측의 평균 작용이의 계산에는 DBAA가 포함된다.
폴리우레탄 발포체에서, 2,3-디브로모알릴 알콜은, 폴리우레탄 발포체의 총 중량을 기준으로, 일반적으로 약 0.5중량% 내지 약 12.5중량%, 바람직하게는 약 1.5중량% 내지 약 10중량%, 더욱 바람직하게는 약 1.5중량% 내지 약 9%이다. 폴리올은 전형적으로, 폴리우레탄 발포체의 총 중량을 기준으로, 약 20중량% 내지 약 40중량%, 및 종종 약 25중량% 내지 약 35중량%의 범위이다. 계면활성제는, 폴리우레탄 발포체의 총 중량을 기준으로, 약 0.05중량% 내지 약 2.5중량%, 바람직하게는 약 0.25중량% 내지 약 2.5중량%의 양으로 존재한다. 촉매는, 폴리우레탄 발포체의 총 중량을 기준으로, 약 0.125중량% 내지 약 5중량%, 바람직하게는 약 0.5중량% 내지 약 4중량%의 총량으로 존재한다. 이들 양은 하나 이상의 해당 유형의 성분이 존재할 때, 발포체 내의 각 유형의 성분의 총량을 지칭한다.
본 발명에서 형성된 경질 폴리우레탄 발포체는 최종 용도에 따라 다양한 밀도 범위를 갖는다. 연속 기포 단열 발포체의 경우, 밀도 범위는 일반적으로 약 0.4 lb/ft3 내지 약 1.2 lb/ft3(6.3 ㎏/㎥ 내지 18.9 ㎏/㎥)이다. 독립 기포 단열 발포체의 경우, 밀도 범위는 전형적으로 약 1.6 lb/ft3 내지 약 3.5 lb/ft3(25.6 ㎏/㎥ 내지 56.1 ㎏/㎥)이다. 성형된 건축 발포체의 경우, 밀도 범위는 일반적으로 약 4.0 lb/ft3 내지 약 31 lb/ft3(64.0 ㎏/㎥ 내지 497 ㎏/㎥)이다.
본 발명에서 형성된 가요성 폴리우레탄 발포체는 약 0.5 내지 약 1.0 lb/ft3(8 내지 16 ㎏/㎥)의 밀도 범위를 갖는다. 가요성 폴리우레탄 발포체는 전형적으로 성형 발포체, 슬래브스톡(slabstock) 발포체와 같은 물품을 형성하는데 사용되며, 가구 및 자동차 시트의 쿠션 재료로서, 매트리스에, 카펫 후면재로서, 기저귀 내의 친수성 발포체로서 및 포장 발포체로서 사용될 수 있다.
하기 실시예는 예시의 목적으로 제시된 것으로, 본 발명의 범위를 제한하기위한 것이 아니다. 하기 실시예에서 모든 백분율은 달리 언급되지 않는 한 중량%이다.
실시예 - 일반
실시예에서, 사용된 물질 중 일부는 그들의 상표명으로 지칭된다. 더욱 구체적으로 다음과 같다:
DBAA: 2,3-디브로모알릴 알콜
Saytex ® RB-79: 테트라브로모프탈산 무수물과 디에틸렌 글리콜 및 프로필렌 글리콜의 혼합 에스테르(Albemarle Corporation).
TCPP: 트리스(1-클로로-2-프로필)포스페이트.
DE: 디에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르.
Voranol ® 280: 약 7.0의 작용이, 약 280의 하이드록실가 및 약 1400의 평균 분자량의 폴리에테르 폴리올; Voranol ® 370: 7.0 작용이의 수크로스/글리세린 폴리에테르 폴리올; Voranol ® 490: 4.3 작용이의 수크로스/글리세린 폴리에테르 폴리올(모든 Voranol® 재료는 Dow Chemical Company 제품임).
Vorasurf ® 504는 비실리콘 유기 계면활성제이다(Dow Chemical Company).
Terate ® HT 5503: 225 내지 245 범위의 하이드록실가, 2의 작용이 및 당량 239의 방향족 폴리에스테르 폴리올; Terate ® HT 5349: 약 2.45의 작용이 및 하이드록실가가 295 내지 315인 방향족 폴리에스테르 폴리올(모든 Terate® 재료는 Invista Corporation 제품임).
Stepanpol ® PS-3152는 2의 작용이 및 하이드록실가 315의 디에틸렌 글리콜-프탈산 무수물 폴리에스테르 폴리올이다(Stepan Chemical Company).
Carpol ® GP-5171: 작용이 약 3, 하이드록실가 35 및 평균 분자량 약 5000의글리세린 개시된 폴리에테르 폴리올; Carpol ® GP-5015: 작용이 3, 하이드록실가 34 및 평균 분자량 약 5000의 글리세린 개시된 폴리에테르 폴리올; Carpol ® GP-1500: 작용이 3, 하이드록실가 112 및 평균 분자량 약 1500의 글리세린 개시된 폴리에테르 폴리올; Carpol ® GSP-280: 글리세린, 프로필렌 옥사이드 및 에틸렌 옥사이드에 기초한 작용이 7, 하이드록실가 280 및 평균 분자량 약 1400의 수크로스 폴리에테르 폴리올; Carpol ® GSP-355: 작용이 4.5, 하이드록실가 355의 글리세린/수크로스 개시된 폴리에테르 폴리올; Carpol ® MX-470: 작용이 약 4, 하이드록실가 470 및 평균 분자량 480의 마니히 기초한 폴리에테르 폴리올; Carpol ® GP-700: 작용이 3, 하이드록실가 240 및 평균 분자량 약 700의 글리세린 및 프로필렌 옥사이드 폴리에테르 폴리올(모든 Carpol® 재료는 Carpenter Company 제품임).
Terol ® 250은 작용이 2 및 하이드록실가 235 내지 255 범위의 방향족 폴리에스테르 폴리올이다(Huntsman Corporation).
Dabco ® DC193: 실리콘 글리콜 계면활성제; Dabco ® T: 하이드록실 기를 가진 아민; Dabco ® T-120: 디부틸비스(도데실티오) 스탄난; Dabco ® PM-300: 2-부톡시에탄올; Dabco ® DC 5598: 실리콘 글리콜 공중합체 계면활성제; Dabco ® K-15: 칼륨 옥토에이트; Dabco ® TMR: 2-하이드록시프로필트리메틸암모늄 포메이트(모든 Dabco® 재료는 Air Products and Chemicals, Inc. 제품임)
Polycat ® 204: 아민 촉매(Air Products and Chemicals, Inc).
Tomamine ® Q17-2 PG는 이소프로필 알콜 중의 에테르 아민 4차 암모니아 계면활성제(75%)이다(Air Products and Chemicals, Inc.).
Tegostab ® B 8871: 폴리실록산 공중합체; Tegostab ® B 8407: 폴리에테르 폴리디메틸실록산 공중합체(둘 다 독일 에센(Essen) 소재의 Evonik Industries AG 제품임).
Jeffcat ® ZR-70은 에탄올 아민 촉매인 2-(2-디메틸아미노에톡시)에탄올이다; Jeffcat ® Z-110은 N,N,N'-트리메틸아미노에틸-에탄올아민이다; Jeffcat ® ZF-20은 비스-(2-디메틸아미노에틸)에테르이다(모든 Jeffcat® 재료는 텍사스주 우드랜드(The Woodlands) 소재의 Huntsman Corp. 제품임).
Pel-cat 9506은 칼륨 옥토에이트와 칼륨 아세테이트의 혼합물이다; Pel-cat 9858-A는 나트륨 하이드록시-노닐페닐-N-메틸글리시네이트이다(둘 다 El
Figure pct00002
Corporation 제품임).
Solstice ® LBA: 트랜스-1-클로로-3,3,3-트리플루오로프로펜(Honeywell Inc.).
Genetron ® 245fa: 1,1,1,3,3- 펜타플루오로프로판(Honeywell Inc.).
Opteon™ 1100: 1,2-비스(트리플루오로메틸)에텐; Formacel ® 1100이라고도 한다(The Chemours Company).
Papi ® 27: NCO 31.4중량%, 25℃에서의 점도 150 내지 225cps 및 이소시아네이트 당량 134의 중합체성 디페닐메탄 디이소시아네이트(MDI)(Dow Chemical Company).
콘 열량측정(Cone calorimetry)은 ASTM E-1354에 따라 화재 시험 기술 이중 콘 열량계(Fire Testing Technology Dual Cone Calorimeter)로 수행되었다. 모든 실시예에 대해, 예측 연기 지수(Predicted Smoke Index) 계산을 위한 콘 열량측정 시험에서 40kW/㎡의 입사 열 플럭스가 사용되었고, 예측 화염 확산 지수(Predicted Flame Spread Index) 계산을 위한 콘 열량측정 시험에서 100kW/㎡의 입사 열 플럭스가 사용되었다. 콘 열량계에서 샘플의 연소 동안 방출된 열의 최대값인 피크 열 방출률(Peak Heat Release Rate, PHRR)을 측정하였다. 피크 열 방출률 값은 바람직하게는 250 미만이다. 예측 연기 지수 계산 및 예측 화염 확산 지수 계산을 위한 ASTM E-84 연소 프로파일은 콘 열량측정 결과로부터 계산되었다. 이전에 콘 열량계 및 ASTM E-84 상관 연구에서 도출된 수학 방정식을 사용하여, 콘 열량계 결과를 ASTM E-84에서 예측된 숫자로 변환했다. 화염 확산 지수의 목표값은 25 미만, 바람직하게는 20 미만이었고, 연기 밀도 지수(Smoke Density Index)의 목표값은 450 미만, 바람직하게는 200 미만이었다. "연기 지수"라는 용어는 "발생된 연기 밀도(smoke density developed)"의 약자이다. "연기 발생 지수(Smoke Developed Index)" 및 "연기 밀도 지수"라고도 한다.
일부 샘플의 경우, 치수 안정성이 측정되었다; 치수 안정성의 바람직한 부피 변화는 ±15%이다. 일부 샘플로 열전도도 시험을 수행하고 열전도도로부터 R값을 계산했다. R값 (또는 R-값)은 단열 효율 또는 열 저항(재료 내부에서 열 전달 속도를 늦추는 재료의 능력)을 측정한 것이고, 흔히 건축 및 건설 산업에서 사용된다. R값이 높을수록 열전달을 막는 재료가 많다. 폴리우레탄 발포체에 대한 R-값은 바람직하게는 약 6.5 이상이다.
실시예 1 내지 22
실시예 1 내지 16에 보고된 결과는 로트당 5개의 샘플을 갖는 3개의 로트(각 시험에 대해 총 15개의 샘플)의 평균이다. 달리 언급되지 않는 한, 각각의 실행에서 A측 대 B측의 부피비는 1:1이었다. 실시예 1 내지 16의 폴리우레탄 발포체는 하기 절차 1에 따라 제조되었다. 실시예 17 내지 19의 폴리우레탄 발포체는 하기 절차 2에 따라 제조되었다. 실시예 20 내지 22의 폴리우레탄 발포체는 하기 절차 1에 따라 제조되었다; A측은 실시예 1 내지 22의 모든 실행에서 Papi® 27이었다.
절차 1: B측을 형성하기 위해, DBAA, 폴리올, 계면활성제, 난연제, 발포제 및 촉매를 재밀봉 가능한 0.5갤런(1.9L) 용기에 칭량하고, 2000rpm에서 60초 동안 또는 가시적인 상 분리가 없는 균질한 혼합물을 수득할 때까지 나비넥타이형 교반기(bow-tie agitator)로 배합하였다. 450g 규모(A측 및 B측의 총계)에서, 필요한 양의 B측 혼합물을 칭량하고 1L 종이컵에 첨가하였다.
필요한 중합체성 MDI 양의 약 10%를 250mL 종이컵에 칭량하고, 3초 이내에 중합체성 MDI를 쏟아 내고, 젖은 250mL 컵을 재타르화하고 전량의 중합체성 MDI를 첨가함으로써 중합체성 MDI를 습식-타르화하였다. 이어서, 중합체성 MDI를 3초 시간 내에 B-측 혼합물을 함유하는 1L 컵에 붓고, 1L 종이컵의 내용물을 즉시 5초 동안 2000rpm에서 혼합하였다. 이 공정에 의해, 사용된 MDI의 양은 필요한 양의 ±1% 내이다.
발포체가 상승하는 동안, 그러나 발포체가 1L 종이컵의 최상부에 도달하기 전에, 상기 컵을 뒤집어 종이 시트 위에 고정시켰다. 발포체가 계속 상승하는 동안, 발포체의 상승을 방해하지 않으면서 상기 컵을 위로 들었다. 발포체가 그 자체 및 컵을 지지하기에 충분한 강도를 지니면, 컵을 드는 것을 중단하였다. 발포체를 24시간 이상 방치한 후, 절단하여 콘 열량계 시험을 위한 샘플을 생성하였다. 각 샘플의 무게를 측정하여 발포체 밀도를 측정했다.
절차 2: 각각의 폴리우레탄 벌포체를 제조하기 위해, 촉매(들) 이외의 B-측 구성성분의 배합물(DBAA, 폴리올, 계면활성제, 난연제 및 발포제)를 제조하였다. 폴리이소시아네이트 및 B-측 제제를 16oz(473mL) 종이컵에 칭량한 다음, 나비넥타이형 교반기로 2000rpm에서 15초 동안 혼합하였고, 이때 교반을 계속하면서 촉매(들)를 혼합물에 주입하였다. 20초 마크에서 교반을 중단하고, 반응 혼합물을 폴리에틸렌 백으로 미리 라이닝된 10in × 10in × 10in (25.4㎝ × 25.4㎝ × 25.4㎝)의 나무 상자 몰드에 즉시 부어 넣고 상자를 닫았다. 15분 후, 폴리에틸렌 백에 싸인 입방체형 발포체를 몰드에서 제거하였다. 발포체를 24시간 이상 방치한 후, 절단하여 콘 열량계 시험을 위한 샘플을 생성하였다. 각 샘플의 무게를 측정하여 발포체 밀도를 측정했다. A측과 B측을 접촉시킨 후 촉매를 첨가하였고, 이는 실험실 규모에서의 취급 및 타이밍과 관련이 있다; 더 큰 규모에서는 촉매가 B측 제제에 포함된다.
실시예 1 내지 4에서, 연속 기포 분무 폴리우레탄 발포체를 제조하였다. 실시예 2 및 3은 비교예이다. 구성성분의 양과 공정 정보는 표 1에 나열되어 있다; 시험 결과는 표 2에 요약되어 있다. 실시예 1 내지 4에서, 물이 유일한 발포제였다.
실시예 5 내지 10에서, 독립 기포 분무 폴리우레탄 발포체를 제조하였다. 실시예 5, 6, 8 및 9는 비교예이다. 실시예 9에서, Saytex® RB-79 난연제는 2-부톡시에탄올의 용액으로서 첨가되었다. 구성성분의 양과 공정 정보는 표 3에 나열되어 있다; 시험 결과는 표 4에 요약되어 있다.
실시예 11 내지 16에서, 독립 기포 분무 폴리우레탄 발포체를 제조하였다. 실시예 12 내지 16은 비교예이다. 구성성분의 양과 공정 정보는 표 5에 나열되어 있다; 시험 결과는 표 6에 요약되어 있다.
실시예 17 내지 19에서, 패널 폴리우레탄 발포체를 제조하였다. 실시예 17 및 18은 비교예이다. 구성성분의 양과 공정 정보는 표 7에 나열되어 있다; 시험 결과는 표 8에 요약되어 있다.
실시예 20 내지 22에서, 독립 기포 분무 폴리우레탄 발포체를 제조하였다. 실시예 21의 실행 1과 실시예 22의 실행 1 및 2는 비교예이다. 실시예 20 내지 22에 대한 구성성분의 양과 공정 정보는 표 9A와 9B, 11A와 11B 및 13A 내지 13C에 열거되어 있다; 실시예 20 내지 22에 대한 시험 결과는 표 10A와 10B, 12A와 12B 및 14A 내지 14C에 요약되어 있다.
[표 1]
Figure pct00003
[표 2]
Figure pct00004
표 1 및 표 2는 발포체에 대한 1등급의 난연제 등급을 달성하기 위해 연속 기포 발포체에서 TCPP 및 RB-79에 비해 훨씬 적은 양의 DBAA가 사용될 수 있음을 보여준다. DBAA를 함유한 폴리우레탄 발포체는 TCPP 또는 Saytex® RB-79 난연제를 함유한 발포체보다 훨씬 우수한 치수 안정성을 가졌다.
[표 3]
Figure pct00005
[표 4]
Figure pct00006
표 3 및 4는 발포체에 대한 1등급의 난연제 등급을 달성하기 위해 독립 기포 발포체에서 RB-79 단독 또는 TCPP와 RB-79의 조합에 비해 훨씬 적은 양의 DBAA가 사용될 수 있음을 보여준다. DBAA를 함유한 폴리우레탄 발포체는 TCPP 및/또는 Saytex® RB-79 난연제를 함유한 발포체와 비교하여 개선된 R-값을 가졌다.
[표 5]
Figure pct00007
[표 6]
Figure pct00008
[표 7]
Figure pct00009
[표 8]
Figure pct00010
표 7 및 8은 패널 발포체에서 DBAA를 사용하는 경우 발포체에 대해 1등급의 난연제 등급을 달성한다는 것을 보여준다.
[표 9A]
Figure pct00011
[표 9B]
Figure pct00012
[표 10A]
Figure pct00013
[표 10B]
Figure pct00014
[표 11A]
Figure pct00015
[표 11B]
Figure pct00016
[표 12A]
Figure pct00017
[표 12B]
Figure pct00018
[표 13A]
Figure pct00019
[표 13B]
Figure pct00020
[표 13C]
Figure pct00021
[표 14A]
Figure pct00022
[표 14B]
Figure pct00023
[표 14C]
Figure pct00024
단수로 언급되든 또는 복수로 언급되든, 본 명세서 또는 청구범위의 어느 곳에서나 화학명 또는 화학식으로 지칭되는 성분은 화학명 또는 화학 유형에 의해 지칭되는 다른 물질(예를 들어, 다른 성분, 용매 등)과 접촉하기 전에 존재하는 것으로 식별된다. 생성된 혼합물 또는 용액에서 화학적 변화, 변형 및/또는 반응이 발생하는 경우 이는 중요하지 않은데, 그러한 변화, 변형 및/또는 반응은 본 개시 내용에 따라야 하는 조건 하에서 규정된 구성성분의 배합으로 자연스럽게 생성된 결과이기 때문이다. 따라서, 상기 구성성분은 원하는 조작을 수행하는 것과 관련하여 또는 원하는 조성물의 형성 시 함께 배합될 성분으로 식별된다. 또한, 이하의 청구범위가 현재 시제("포함한다", "이다" 등)로 물질, 구성성분 및/또는 성분을 지칭할 수 있지만, 본 개시 내용에 따라 하나 이상의 다른 물질, 구성성분 및/또는 성분과 처음 접촉, 배합 또는 혼합되기 직전의 시점에 존재하던 대로의 그 물질, 구성성분 또는 성분을 지칭한다. 본 개시 내용에 따라 화학자의 통상의 기술로 수행된다면, 접촉, 배합 또는 혼합 작업 중에 화학 반응 또는 변형을 통해 물질, 구성성분 또는 성분이 원래의 정체성을 잃어버릴 수 있다는 사실은 따라서 실질적인 걱정거리가 아니다.
본원에 기술되고 청구된 본 발명은 본 명세서에 개시된 특정 실시예 및 실시양태에 의해 그 범위가 제한되지 않는데, 이들 실시예 및 실시양태는 본 발명의 여러 측면의 예시로서 의도되기 때문이다. 임의의 동등한 실시양태는 본 발명의 범위 내에 있는 것으로 의도된다. 실제로, 본원에 제시되고 기술된 것들에 추가하여 본 발명의 다양한 변형이 상기 기재 내용으로부터 당업자에게 명백해질 것이다. 이러한 변형은 또한 첨부된 청구범위의 범주 내에서 실패하도록 의도된다.

Claims (19)

  1. 2,3-디브로모알릴 알콜을 포함하는 성분으로부터 형성된 폴리우레탄 발포체.
  2. 제1항에 있어서, 가요성 폴리우레탄 발포체인 폴리우레탄 발포체.
  3. 제1항에 있어서, 경질 폴리우레탄 발포체인 폴리우레탄 발포체.
  4. 제1항에 있어서, 테트라브로모프탈산 무수물과 디에틸렌 글리콜 및 프로필렌 글리콜 및/또는 트리스(1-클로로-2-프로필) 포스페이트의 혼합 에스테르도 포함하는 폴리우레탄 발포체.
  5. 2,3-디브로모알릴 알콜, 하나 이상의 폴리올, 하나 이상의 발포제(blowing agent), 하나 이상의 촉매 및 하나 이상의 계면활성제를 포함하는 제제(formulation).
  6. 제5항에 있어서, 상기 폴리올이 폴리에테르 폴리올 및/또는 폴리에스테르 폴리올인 제제.
  7. 제5항에 있어서, 상기 발포제가 물을 포함하는 제제.
  8. 제5항에 있어서, 제제의 총 중량을 기준으로, 2,3-디브로모알릴 알콜의 양이 약 1중량% 내지 약 25중량%이고, 폴리올의 양이 약 40중량% 내지 약 80중량%이며, 계면활성제의 양이 약 0.1중량% 내지 약 5중량%이고, 발포제의 양이 0.5중량% 내지 약 20중량%이고/이거나 촉매의 양이 약 0.25중량% 내지 약 10중량%인 제제.
  9. 제5항에 있어서, 상기 폴리올이 약 3 내지 약 7의 작용이(functionality)를 갖는 제제.
  10. 제5항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 물이 유일한 발포제인 제제.
  11. 하나 이상의 폴리이소시아네이트 및 제5항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 제제를 포함하는 구성성분으로부터 형성된 폴리우레탄 발포체.
  12. 폴리우레탄 발포체의 형성방법으로서,
    A) 하나 이상의 이소시아네이트 및/또는 폴리이소시아네이트와 B) 2,3-디 브로모알릴 알콜, 하나 이상의 폴리올, 하나 이상의 발포제, 하나 이상의 촉매 및 하나 이상의 계면활성제로부터 형성된 제제를 접촉시켜 혼합물을 형성하고;
    상기 혼합물을 경화시켜 폴리우레탄 발포체를 형성하는 단계를 포함하는 방법.
  13. 제12항에 있어서, A) 및 B)가 이소시아네이트 지수가 약 80 내지 약 200이 되도록 하는 양이고, 가요성 폴리우레탄 발포체가 형성되는 방법.
  14. 제12항에 있어서, A) 및 B)가 이소시아네이트 지수가 약 85 내지 약 1000이되도록 하는 양이고, 경질 폴리우레탄 발포체가 형성되는 방법.
  15. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에서와 같이 형성된 폴리우레탄 발포체.
  16. 2,3-디브로모알릴 알콜, 하나 이상의 폴리올, 하나 이상의 발포제, 하나 이상의 촉매, 하나 이상의 계면활성제 및 하나 이상의 폴리이소시아네이트를 포함하는 성분으로부터 형성된 폴리우레탄 발포체.
  17. 제16항에 있어서, 상기 폴리올이 방향족 폴리에스테르 폴리올 및 폴리에테르 폴리올 또는 하나 이상의 수크로스/글리세린 폴리올이고/이거나; 상기 발포제가 물, 트랜스-1-클로로-3,3,3-트리플루오로프로펜, 1,2-비스(트리플루오로메틸)에텐 또는 이들 중 임의의 2개 이상의 혼합물이고/이거나; 상기 촉매가 칼륨 옥토에이트 및/또는 디부틸비스(도데실티오)스탄난(stannane)이고/이거나; 상기 계면활성제가 실리콘 글리콜이고/이거나; 상기 폴리이소시아네이트가 디페닐메탄 디이소시아네이트인 폴리우레탄 발포체.
  18. 제16항 또는 제17항에 있어서, 폴리우레탄 발포체의 총 중량을 기준으로, 2,3-디브로모알릴 알콜의 양이 약 1.5중량% 내지 약 10중량%이고/이거나; 폴리올의 양이 약 25중량% 내지 약 35중량%이고/이거나; 촉매의 양이 약 0.5중량% 내지 약 4중량%이고/이거나; 계면활성제의 양이 약 0.25중량% 내지 약 2.5중량%인 폴리우레탄 발포체.
  19. 제17항에 있어서, 상기 방향족 폴리에스테르 폴리올이 약 1.75 내지 약 2.75의 작용이 및 약 200 내지 약 350 범위의 하이드록실가를 갖는 폴리우레탄 발포체.
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