KR20230030293A - 스프레이용 이액형 폴리우레탄 폼 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 스프레이용 이액형 폴리우레탄 폼 조성물에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(MDI, Methylene diphenyl diisocyanate) 화합물, 1,3,3,3-테트라플루오로프로펜(HFO-1234ze) 및 기체상 질소(N2)로 조성된 A용액과 폴리올(Polyol) 혼합물, 1,3,3,3-테트라플루오로프로펜(HFO-1234ze) 및 기체상 질소(N2)로 조성된 B용액으로 구성되는 것을 특징으로 하는 스프레이용 이액형 폴리우레탄 폼 조성물에 관한 것이다.
본 발명에 의한 스프레이용 이액형 폴리우레탄 폼 조성물은 난연성이 우수한 장점이 있으며, 발포제로 1,3,3,3-테트라플루오로프로펜(HFO-1234ze)을 사용함으로써 친환경적일 뿐만 아니라 폴리우레탄 폼 조성물로 형성된 폼의 성능을 강화시킬 수 있는 장점이 있고, A용액과 B용액으로 구분되어 구성됨으로써 스프레이용으로 사용하기에 적합함에 따라 산업 현장에서 활용성이 우수한 장점이 있다.
본 발명에 의한 스프레이용 이액형 폴리우레탄 폼 조성물은 난연성이 우수한 장점이 있으며, 발포제로 1,3,3,3-테트라플루오로프로펜(HFO-1234ze)을 사용함으로써 친환경적일 뿐만 아니라 폴리우레탄 폼 조성물로 형성된 폼의 성능을 강화시킬 수 있는 장점이 있고, A용액과 B용액으로 구분되어 구성됨으로써 스프레이용으로 사용하기에 적합함에 따라 산업 현장에서 활용성이 우수한 장점이 있다.
Description
본 발명은 스프레이용 이액형 폴리우레탄 폼 조성물에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(MDI, Methylene diphenyl diisocyanate) 화합물, 1,3,3,3-테트라플루오로프로펜(HFO-1234ze) 및 기체상 질소(N2)로 조성된 A용액과 폴리올(Polyol) 혼합물, 1,3,3,3-테트라플루오로프로펜(HFO-1234ze) 및 기체상 질소(N2)로 조성된 B용액으로 구성되는 것을 특징으로 하는 스프레이용 이액형 폴리우레탄 폼 조성물에 관한 것이다.
폴리우레탄 폼은 비제한적으로 건축, 수송 및 장치 산업과 같은 다양한 응용분야에서 광범위하게 사용되고 있다. 폴리우레탄 폼을 제조하기 위한 기존의 기술들은 폴리올 성분과 이소시아네이트 성분, 즉 반응 혼합물의 발열성 상호작용을 필요로 한다. 상업적으로 폴리올들의 혼합물을 포함하는 폴리올 성분, 발포제, 촉매 및 기타 성분은 B-측 성분으로서 공급된다. 폴리올 조성물과 반응되는 이소시아네이트 성분은 A-측 성분으로서 공급된다. A-측 성분 및 B-측 성분은 함께 2-성분 폴리우레탄 폼 시스템에 대한 반응 혼합물을 형성한다.
즉, 폴리우레탄 폼은 폴리올 화합물 및 발포제를 필수 성분으로서 함유하는 폴리올 조성물과 이소시아네이트 성분을 혼합하고, 발포 및 경화시킴으로써 형성되며, 폴리우레탄 폼의 제조 방법 중의 하나로서 스프레이 발포법이 있다.
폴리우레탄 폼 시스템에서의 팽창은 본질적으로 발포제를 사용하여 실시된다. 클로로플루오로카본(CFC), 폴리우레탄 폼에 대한 중요 성분들 중 하나인 예컨대 클로로플루오로카본(CFC)과 같은 광범위하게 사용되는 발포제는 환경적 문제로 인하여 여러 제한이 가해진다. CFC는 높은 오존 제거 잠재력 및 매우 높은 지구 온난화 잠재력을 갖는 것으로 오래전부터 알려져 있다. 다음 세대의 발포제는 하이드로클로로플루오로카본(HCFC)이었고, 이는 또한 오존을 제거하지 않지만 여전히 높은 지구 온난화 잠재력을 갖는 것으로 알려진 하이드로플루오로카본(HFC)으로 전환되며 결국 폐기되었다.
그러나, 최근 제정법으로 인하여 HFC는 낮은 지구 온난화 잠재력을 갖고, 오존 제거 효과가 없는 조성물을 달성하기 위한 시도로 폐기되고 있다. 유망한 대체재 중 하나는 하이드로플루오로올레핀(HFO, Hydrofluoro-olefin)이다.
상기와 같은 이유로 하이드로플루오로올레핀(HFO)을 이용한 폴리우레탄 폼 관련 기술에 대한 개발이 활발히 진행되고 있다.
대한민국 등록특허 제10-2153060호에는 하이드로할로올레핀을 포함하면서도 열전도율이 개선된 경질 폴리우레탄 폼을 위한 폴리올 프리믹스 조성물에 관련된 기술이 개시되어 있으며, 대한민국 공개특허 제10-2020-0141058호에는 기체 하이드로할로올레핀 함유 폴리올 성분, 특히 기체 하이드로할로올레핀 발포제, 질소 촉매 및 주석 촉매를 포함하며 이성분 폴리우레탄 폼을 형성하는데 적합한 폴리우레탄 폼 형성 조성물에 관련된 기술이 개시되어 있고, 대한민국 공개특허 제10-2017-0129047호에는 발포제로 HFO-1233zd를 함유하는 것을 특징으로 하며, 적어도 폴리올 화합물, 발포제 및 금속 촉매를 함유하고, 폴리이소시아네이트 화합물을 포함하는 이소시아네이트 성분과 혼합하여 발포 경화시켜서 경질 폴리우레탄 폼을 형성하는 경질 폴리우레탄 폼용 폴리올 조성물에 관련된 기술이 개시되어 있다.
다만, HFO 계열의 발포제를 폴리올 성분에 사용하는 경우에 저장 안정성에 대한 문제가 야기될 수 있다. 즉, 폴리올 성분 중의 이러한 발포제의 존재는 상당하게 변경된 반응 프로파일 및 상당하게 낮은 품질의 폼 또는 심지어 폼의 붕괴를 야기할 수 있다. 좋지 않은 저장 수명은 폴리올 성분에서의 발포제의 분해에 의해 야기된다. 이는 저장 수명을 상당하게 감소시키며, 폴리우레탄 폼을 제조하기 위한 기존의 제조 방법은 복잡할 뿐만 아니라 재현성이 떨어질 수 있으며, 이에 의해 폴리우레탄 폼의 허용되지 않는 기계적 및 단열 특성을 초래할 수 있다.
이에 따라, 본 발명에서는 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(MDI, Methylene diphenyl diisocyanate) 화합물, 1,3,3,3-테트라플루오로프로펜(HFO-1234ze) 및 기체상 질소(N2)로 조성된 A용액과 폴리올(Polyol) 혼합물, 1,3,3,3-테트라플루오로프로펜(HFO-1234ze) 및 기체상 질소(N2)로 조성된 B용액으로 구성됨으로써 난연성이 우수하고, 발포제로 1,3,3,3-테트라플루오로프로펜(HFO-1234ze)을 사용함으로써 친환경적일 뿐만 아니라 폴리우레탄 폼 조성물로 형성된 폼의 성능을 강화시킬 수 있으며, A용액과 B용액으로 구분되어 구성됨으로써 스프레이용으로 사용하기에 적합한 스프레이용 이액형 폴리우레탄 폼 조성물을 개발하고자 하였다.
본 발명은 상술한 것과 같은 문제점을 해결하고 필요한 기술을 제공하기 위하여 안출된 것으로서,
본 발명은 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(MDI, Methylene diphenyl diisocyanate) 화합물, 1,3,3,3-테트라플루오로프로펜(HFO-1234ze) 및 기체상 질소(N2)로 조성된 A용액과 폴리올(Polyol) 혼합물, 1,3,3,3-테트라플루오로프로펜(HFO-1234ze) 및 기체상 질소(N2)로 조성된 B용액으로 구성되는 것을 특징으로 하는 스프레이용 이액형 폴리우레탄 폼 조성물을 제공함에 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시형태로서,
본 발명의 일 실시형태는 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(MDI, Methylene diphenyl diisocyanate) 화합물, 1,3,3,3-테트라플루오로프로펜(HFO-1234ze) 및 기체상 질소(N2)로 조성된 A용액; 및 폴리올(Polyol) 혼합물, 1,3,3,3-테트라플루오로프로펜(HFO-1234ze) 및 기체상 질소(N2)로 조성된 B용액;으로 구성되는 것을 특징으로 하는 스프레이용 이액형 폴리우레탄 폼 조성물에 있어서, 상기 조성물은 A용액 100중량부에 대해 B용액이 94 내지 113중량부의 비율로 구성되는 것을 특징으로 하는 스프레이용 이액형 폴리우레탄 폼 조성물을 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 A용액은 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(MDI) 화합물 100중량부에 대해 1,3,3,3-테트라플루오로프로펜(HFO-1234ze)이 12.3 내지 21중량부의 비율로 포함되고, 기체상 질소(N2)가 0.7 내지 2.1중량부의 비율로 포함되어 조성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 B용액은 폴리올(Polyol) 혼합물 100중량부에 대해 1,3,3,3-테트라플루오로프로펜(HFO-1234ze)이 23.5 내지 36.5중량부의 비율로 포함되고, 기체상 질소(N2)가 0.7 내지 2.3중량부의 비율로 포함되어 조성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 스프레이용 이액형 폴리우레탄 폼 조성물은 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(MDI, Methylene diphenyl diisocyanate) 화합물, 1,3,3,3-테트라플루오로프로펜(HFO-1234ze) 및 기체상 질소(N2)로 조성된 A용액과 폴리올(Polyol) 혼합물, 1,3,3,3-테트라플루오로프로펜(HFO-1234ze) 및 기체상 질소(N2)로 조성된 B용액으로 구성됨으로써 난연성이 우수한 장점이 있다.
또한, 본 발명의 일 실시형태에 따른 스프레이용 이액형 폴리우레탄 폼 조성물은 A용액과 B용액에 모두 발포제가 포함되되, 발포제로 1,3,3,3-테트라플루오로프로펜(HFO-1234ze)을 사용함으로써 친환경적일 뿐만 아니라 폴리우레탄 폼 조성물로 형성된 폼의 성능을 강화시킬 수 있는 장점이 있다.
아울러, 본 발명의 일 실시형태에 따른 스프레이용 이액형 폴리우레탄 폼 조성물은 A용액과 B용액으로 구분되어 구성됨으로써 스프레이용으로 사용하기에 적합함에 따라 산업 현장에서 활용성이 우수한 장점이 있다.
도 1은 실시예 1의 발포폼 샘플 1번 및 발포폼 샘플 2번에 대한 화염실험 결과를 나타내는 사진이다.
도 2는 실시예 2의 발포폼 샘플 3번에 대한 화염실험 결과를 나타내는 사진이다.
도 2는 실시예 2의 발포폼 샘플 3번에 대한 화염실험 결과를 나타내는 사진이다.
이하, 본원의 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원 발명의 실시형태를 들어 상세히 설명한다. 본원 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본원 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 본원 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본원 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다.
본원 발명의 명세서 전체에서, 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.
본 발명의 명세서 전체에서, 어떤 단계가 다른 단계와 “상에” 또는 “전에” 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 단계가 다른 단계와 직접적 시계열적인 관계에 있는 경우뿐만 아니라, 각 단계 후의 혼합하는 단계와 같이 두 단계의 순서에 시계열적 순서가 바뀔 수 있는 간접적 시계열적 관계에 있는 경우와 동일한 권리를 포함할 수 있다.
본 발명의 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 “약”, “실질적으로” 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용 오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.
본원 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본원 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본원 발명에서, “포함하다” 또는 “가지다” 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명은 스프레이용 이액형 폴리우레탄 폼 조성물에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 스프레이용 이액형 폴리우레탄 폼 조성물은 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(MDI, Methylene diphenyl diisocyanate) 화합물, 1,3,3,3-테트라플루오로프로펜(HFO-1234ze) 및 기체상 질소(N2)로 조성된 A용액과 폴리올(Polyol) 혼합물, 1,3,3,3-테트라플루오로프로펜(HFO-1234ze) 및 기체상 질소(N2)로 조성된 B용액으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 스프레이용 이액형 폴리우레탄 폼 조성물에 포함된 A용액은 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(MDI, Methylene diphenyl diisocyanate) 화합물, 1,3,3,3-테트라플루오로프로펜(HFO-1234ze) 및 기체상 질소(N2)로 조성되는 것을 특징으로 한다.
메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(MDI, Methylene diphenyl diisocyanate) 화합물은 대표적인 이소시아네이트계 화합물로서, 폴리올과 반응하여 발포하게 된다.
이에 제한되는 것은 아니나, 본 발명에서 사용되는 MDI는 헥사메틸렌 디이소시아네이트, m-페닐렌 디이소시아네이트, 2,4-톨루엔 디이소시아네이트(TDI), 디아니시딘 디이소시아네이트, 톨리딘 이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 4,4'-디시클로헥실메탄, 클로로페닐렌-2,4-디이소시아네이트, 1,5-나프탈렌 디이소시아네이트, 에틸렌 디이소시아네이트, 디에틸리덴 디이소시아네이트, 프로필렌-1,2-디이소시아네이트, 시클로헥실렌-1,2-디이소시아네이트, 3,3'-디메틸-4,4'-비페닐렌 디이소시아네이트, 3,3'-디메톡시-4,4'-비페닐렌 디이소시아네이트, 3,3'-디페닐-4,4'-비페닐렌 디이소시아네이트, 4,4'-비페닐렌 디이소시아네이트, 3,3'-디클로로-4,4'-비페닐렌 디이소시아네이트 및 푸르푸릴리덴 디이소시아네이트 등으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상이 사용될 수 있다.
본 발명에서는 HFO 계열 발포제 중 1,3,3,3-테트라플루오로프로펜(HFO-1234ze)을 발포제로 사용한다. 또한, 스프레이용으로 사용하기에 적합하도록 이액형 폴리우레탄 폼 조성물 제조 시 A용액 내에 기체상 질소(N2)가 함께 포함되어 조성되도록 한다.
특히, 상기 스프레이용 이액형 폴리우레탄 폼 조성물에 포함된 A용액은 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(MDI) 화합물 100중량부에 대해 1,3,3,3-테트라플루오로프로펜(HFO-1234ze)이 12.3 내지 21중량부의 비율로 포함되고, 기체상 질소(N2)가 0.7 내지 2.1중량부의 비율로 포함되어 조성되는 것을 특징으로 한다.
이는, A용액에 있어서 MDI 화합물 100중량부에 대해 HFO-1234ze가 12.3중량부 미만의 비율로 포함되거나 21중량부를 초과하는 비율로 포함되는 경우에는 발포가 제대로 이루어지지 않거나 경도가 너무 낮아지는 문제점이 발생될 수 있기 때문이다.
또한, A용액에 있어서 MDI 화합물 100중량부에 대해 기체상 질소(N2)가 0.7중량부 미만의 비율로 포함되거나 2.1중량부를 초과하는 비율로 포함되는 경우에도 스프레이용으로 사용 시 발포가 제대로 이루어지지 않는 문제점이 발생될 수 있기 때문이다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 스프레이용 이액형 폴리우레탄 폼 조성물에 포함된 B용액은 폴리올(Polyol) 혼합물, 1,3,3,3-테트라플루오로프로펜(HFO-1234ze) 및 기체상 질소(N2)로 조성되는 것을 특징으로 한다.
폴리올(Polyol) 혼합물은 폴리우레탄 폼 조성물로 형성된 발포폼의 강도를 높이고, 열전도율을 낮추며, 단열성을 높이기 위해 사용된다. 폴리올 성분은 단일 폴리올 또는 다수의 폴리올을 포함할 수 있고, 이는 대개 폴리올 프리-믹스로서 이용되고 시판된다. 폴리올 성분에 존재하는 하나 이상의 폴리올은 폴리우레탄 폼을 제조하기 위한 본 기술분야에 알려진 임의의 폴리올일 수 있다.
이에 제한되는 것은 아니나, 본 발명에서 사용되는 폴리올 혼합물은 다양한 폴리올이 사용될 수 있으나, 폴리우레탄 폼 조성물로 형성된 발포폼의 강도를 높이기 위하여 슈크로스(Sucrose)에 에틸렌 옥사이드(EO), 프로필렌 옥사이드(PO)와 같은 알킬렌 옥사이드를 중합하여 만든 관능기가 5~6이고 수산기 값이 400~450㎎KOH/g인 폴리올이 사용될 수 있으며, 발포폼의 열전도율을 낮추고 단열성을 높이기 위하여 톨루엔 디아민, 에틸렌디아민 등의 아민 베이스에 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드와 같은 알킬렌 옥사이드를 중합하여 만든 수산기 값이 550~650㎎KOH/g인 폴리올을 1:1의 부피비로 혼합한 것이 사용될 수 있다.
또한, 이에 제한되는 것은 아니나, 본 발명에서 사용되는 폴리올 혼합물은 수크로오스 함유 폴리올, 페놀과 페놀 포름알데하이드 함유 폴리올, 글루코오스 함유 폴리올, 소르비톨 함유 폴리올, 메틸글루코시드 함유 폴리올, 방향족 폴리에스테르 폴리올, 지방족 폴리에스테르 폴리올, 방향족 폴리에테르 폴리올, 지방족 폴리에테르 폴리올, 폴리부타디엔 폴리올, 폴리카프로락톤 폴리올, 폴리카보네이트 폴리올, 하이드록실 말단화된 폴리올레핀 폴리올, 그라프트 폴리올, 프로필렌 글리콜-함유 폴리올, 폴리에테르 폴리올과 비닐 중합체의 그라프트 공중합체, 폴리에테르 폴리올과 폴리우레아의 공중합체 또는 이의 조합 중 하나 이상이 사용될 수 있다.
본 발명에서는 A용액과 B용액 모두에 발포제를 포함시키되, HFO 계열 발포제 중 1,3,3,3-테트라플루오로프로펜(HFO-1234ze)을 발포제로 사용한다. 또한, 스프레이용으로 사용하기에 적합하도록 이액형 폴리우레탄 폼 조성물 제조 시 A용액과 마찬가지로 B용액 내에도 기체상 질소(N2)가 함께 포함되어 조성되도록 한다.
특히, 상기 스프레이용 이액형 폴리우레탄 폼 조성물에 포함된 B용액은 폴리올(Polyol) 혼합물 100중량부에 대해 1,3,3,3-테트라플루오로프로펜(HFO-1234ze)이 23.5 내지 36.5중량부의 비율로 포함되고, 기체상 질소(N2)가 0.7 내지 2.3중량부의 비율로 포함되어 조성되는 것을 특징으로 한다.
이는, B용액에 있어서 폴리올 혼합물 100중량부에 대해 HFO-1234ze가 23.5중량부 미만의 비율로 포함되거나 36.5중량부를 초과하는 비율로 포함되는 경우에는 발포가 제대로 이루어지지 않거나 경도가 너무 낮아지는 문제점이 발생될 수 있기 때문이다.
또한, B용액에 있어서 폴리올 혼합물 100중량부에 대해 기체상 질소(N2)가 0.7중량부 미만의 비율로 포함되거나 2.3중량부를 초과하는 비율로 포함되는 경우에도 스프레이용으로 사용 시 발포가 제대로 이루어지지 않는 문제점이 발생될 수 있기 때문이다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 스프레이용 이액형 폴리우레탄 폼 조성물은 A용액 100중량부에 대해 B용액이 94 내지 113중량부의 비율로 구성되는 것을 특징으로 한다.
이는, 스프레이용 이액형 폴리우레탄 폼 조성물이 A용액 100중량부에 대해 B용액이 94 내지 113중량부의 비율로 구성되도록 함으로써 폴리우레탄 폼 조성물로 형성된 폼의 성능을 강화시키고 난연성을 효과적으로 부여하기 위함이며, 스프레이용으로 사용하기에 적합하도록 하기 위함이다.
이에 제한되는 것은 아니나, 본 발명의 스프레이용 이액형 폴리우레탄 폼 조성물은 스프레이용으로 사용하기에 적합하도록 A용액과 B용액을 각각의 용기에 충전시켜서 제조하되, MDI 화합물 또는 폴리올 혼합물과 같은 주원료를 각각의 용기 내에 충전한 뒤, 발포제(HFO-1234ze)와 기체상 질소의 순으로 충전하는 것을 특징으로 하며, 이후에 원료, 발포제 및 기체상 질소가 믹스되고 안정화될 수 있도록 적정 기간 숙성시킨 뒤 기체상 질소를 재충전하여 제조하는 것을 특징으로 한다.
이는, 스프레이용 이액형 폴리우레탄 폼 조성물을 산업 현장에서에 스프레이 발포법을 이용하여 사용하기 위함이며, 제품 출고 전 또는 사용 전 기체상 질소를 재충전함으로써 안정성을 부여함과 동시에 사용 시 A용액과 B용액을 적절 토출량으로 분사하여 사용할 수 있도록 하기 위함이다.
이하, 본원 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원 발명의 스프레이용 이액형 폴리우레탄 폼 조성물을 실시예를 들어 상세히 설명한다. 본원 발명의 일 실시형태에 따른 스프레이용 이액형 폴리우레탄 폼 조성물은 후술하는 실시예에 의해 보다 명확하게 이해될 수 있다. 그러나 본원 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
A용액 100중량부에 대해 B용액이 94중량부의 비율로 구성된 스프레이용 이액형 폴리우레탄 폼 조성물을 제조하였다.
상기 A용액은 MDI 화합물 100중량부에 대해 HFO-1234ze 발포제가 12.3중량부의 비율로 포함되고, 기체상 질소가 0.7중량부의 비율로 포함되어 조성된 것을 사용하였다. 또한, 상기 B용액은 폴리올 혼합물 100중량부에 대해 HFO-1234ze 발포제가 23.5중량부의 비율로 포함되고, 기체상 질소가 0.7중량부의 비율로 포함되어 조성된 것을 사용하였다.
상기에서 제조된 실시예 1의 스프레이용 이액형 폴리우레탄 폼 조성물로 300㎜×300㎜×50t의 발포폼 샘플 1번 및 2번을 각각 형성시키고, 발포폼 샘플 각각을 700 내지 800℃의 온도인 LPG 가스 토치 화염에 30초간 노출한 뒤 화염 노출 전과 노출 후의 표면 변화 및 중량 변화를 측정하는 토치에 의한 화염실험을 실시하였다.
상기의 발포폼 샘플 1번에 대한 화염실험의 결과는 하기 도 1의 사진과 같으며, 화염 노출 전의 발포폼 샘플의 중량은 152.26g이고, 화염 노출 후의 발포폼 샘플의 중량은 148.30g으로 약 3.96g이 소실된 것으로 측정되었다.
또한, 상기의 발포폼 샘플 2번에 대한 화염실험의 결과는 하기 도 1의 사진과 같으며, 화염 노출 전의 발포폼 샘플의 중량은 157.10g이고, 화염 노출 후의 발포폼 샘플의 중량은 151.92g으로 약 5.18g이 소실된 것으로 측정되었다.
A용액 100중량부에 대해 B용액이 113중량부의 비율로 구성된 스프레이용 이액형 폴리우레탄 폼 조성물을 제조하였다.
상기 A용액은 MDI 화합물 100중량부에 대해 HFO-1234ze 발포제가 21중량부의 비율로 포함되고, 기체상 질소가 2.1중량부의 비율로 포함되어 조성된 것을 사용하였다. 또한, 상기 B용액은 폴리올 혼합물 100중량부에 대해 HFO-1234ze 발포제가 36.5중량부의 비율로 포함되고, 기체상 질소가 2.3중량부의 비율로 포함되어 조성된 것을 사용하였다.
상기에서 제조된 실시예 2의 스프레이용 이액형 폴리우레탄 폼 조성물로 300㎜×300㎜×50t의 발포폼 샘플 3번을 형성시키고, 발포폼 샘플을 700 내지 800℃의 온도인 LPG 가스 토치 화염에 30초간 노출한 뒤 화염 노출 전과 노출 후의 표면 변화 및 중량 변화를 측정하는 토치에 의한 화염실험을 실시하였다.
상기의 발포폼 샘플 3번에 대한 화염실험의 결과는 하기 도 2의 사진과 같으며, 화염 노출 전의 발포폼 샘플의 중량은 223.70g이고, 화염 노출 후의 발포폼 샘플의 중량은 212.15g으로 약 11.55g이 소실된 것으로 측정되었다.
상기 실시예 2에서 제조된 발포폼 샘플 3번을 한국화학융합시험연구원(KTR)에 의뢰하여 겉보기 밀도, 열전도율, 굴곡파괴하중, 압축강도, 흡수량 및 연소성(연소길이 및 연소시간)과 같은 물성을 측정하는 물성실험을 실시하였다.
상기의 발포폼 샘플 3번에 대한 물성실험의 결과는 하기 표 1과 같다.
| 시험항목 | 단위 | 결과치 | 시험방법 |
| 겉보기 밀도 | ㎏/㎥ | 41 | KS M 3809 : 2020 |
| 열전도율[평균온도(20±5)℃] | W/(m·K) | 0.020 | KS M 3809 : 2020(평판열류계법) |
| 굴곡파괴하중 | N | 62 | KS M 3809 : 2020 |
| 압축강도 | N/㎠ | 11 | KS M 3809 : 2020 |
| 흡수량 | g/100㎠ | 1.6 | KS M 3809 : 2020 |
| 연소성-연소길이1 | ㎜ | 35 | KS M 3809 : 2020 |
| 연소성-연소길이2 | ㎜ | 28 | KS M 3809 : 2020 |
| 연소성-연소길이3 | ㎜ | 26 | KS M 3809 : 2020 |
| 연소성-연소길이4 | ㎜ | 30 | KS M 3809 : 2020 |
| 연소성-연소길이5 | ㎜ | 29 | KS M 3809 : 2020 |
| 연소성-연소시간1 | 초 | 37 | KS M 3809 : 2020 |
| 연소성-연소시간2 | 초 | 39 | KS M 3809 : 2020 |
| 연소성-연소시간3 | 초 | 58 | KS M 3809 : 2020 |
| 연소성-연소시간4 | 초 | 32 | KS M 3809 : 2020 |
| 연소성-연소시간5 | 초 | 35 | KS M 3809 : 2020 |
이상, 실시예를 들어 본원 발명을 상세하게 설명하였으나, 본원 발명은 상기 실시예들에 한정되지 않으며, 여러 가지 다양한 형태로 변형될 수 있고, 본원 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 많은 변형이 가능함이 명백하다. 또한, 청구범위에 기재된 본원 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본원 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
Claims (3)
- 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(MDI, Methylene diphenyl diisocyanate) 화합물, 1,3,3,3-테트라플루오로프로펜(HFO-1234ze) 및 기체상 질소(N2)로 조성된 A용액; 및
폴리올(Polyol) 혼합물, 1,3,3,3-테트라플루오로프로펜(HFO-1234ze) 및 기체상 질소(N2)로 조성된 B용액;으로 구성되는 것을 특징으로 하는 스프레이용 이액형 폴리우레탄 폼 조성물에 있어서,
상기 조성물은 A용액 100중량부에 대해 B용액이 94 내지 113중량부의 비율로 구성되는 것을 특징으로 하는 스프레이용 이액형 폴리우레탄 폼 조성물. - 청구항 1에 있어서,
상기 A용액은,
메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(MDI) 화합물 100중량부에 대해 1,3,3,3-테트라플루오로프로펜(HFO-1234ze)이 12.3 내지 21중량부의 비율로 포함되고, 기체상 질소(N2)가 0.7 내지 2.1중량부의 비율로 포함되어 조성되는 것을 특징으로 하는 스프레이용 이액형 폴리우레탄 폼 조성물. - 청구항 1에 있어서,
상기 B용액은,
폴리올(Polyol) 혼합물 100중량부에 대해 1,3,3,3-테트라플루오로프로펜(HFO-1234ze)이 23.5 내지 36.5중량부의 비율로 포함되고, 기체상 질소(N2)가 0.7 내지 2.3중량부의 비율로 포함되어 조성되는 것을 특징으로 하는 스프레이용 이액형 폴리우레탄 폼 조성물.
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2021
- 2021-08-25 KR KR1020210112353A patent/KR20230030293A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (3)
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