KR20230078163A - 폴리우레탄 폼 제조용 조성물, 이를 포함하는 폴리우레탄 폼 및 폴리우레탄 폼의 제조방법. - Google Patents
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Abstract
본 발명은 폴리우레탄 폼 제조용 조성물, 이를 포함하는 폴리우레탄 폼 및 폴리우레탄 폼의 제조방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 폴리우레탄 폼 제조용 조성물, 이를 포함하는 폴리우레탄 폼 및 폴리우레탄 폼의 제조방법에 관한 것이다.
폼(foam) 또는 스펀지는 다공 구조를 갖는 물질로서, 그 구조로 인해 물질을 잘 흡수하고 탄성이 있으며 충격 흡수가 가능하여, 자동차, 전자 등의 산업용 및 생활용품, 화장품용 등 다양한 용도로 사용되고 있으며, 다양한 용도에 따른 새로운 소재를 이용한 폼의 개발이 요구되고 있다.
그 중 화장품용 폼은 화장료를 담지하거나 화장료를 피부에 도포하는 등의 용도를 사용하는 일종의 화장 도구로서, 대표적으로 천연 항균 물질을 포함한 폴리우레탄 폼이 사용되고 있다. 상기 폴리우레탄 폼은 연속으로 기공이 이어진 다공질체로 수분 흡수 능력이 뛰어나고, 천연 항균 물질을 포함함으로써, 폼 내부에 미생물, 세균 따위의 발육을 막을 수 있는 장점이 있다.
다만, 상기 천연 항균 물질을 포함한 폴리우레탄 폼의 내구성으로 인하여 수첩, 마우스패드, 각종 손잡이, 슬리퍼, 가방과 같은 생활용품에 적용하기 어려운 문제가 있었다.
그에 따라 상기 폴리우레탄 폼을 화장품 이외의 생활용품에도 적용하기 위한 연구가 필요한 상황이다.
본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 폴리우레탄 폼 제조용 조성물 및 상기 폴리우레탄 폼 제조용 조성물을 포함하는 폴리우레탄 폼을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시상태는 폴리올; 및 이소시아네이트를 포함하는 폴리우레탄 폼 제조용 조성물로서, 상기 조성물 내 폴리올(A) 및 이소시아네이트(B)의 중량비(A/B)는 1.1 내지 1.5인 것인 폴리우레탄 폼 제조용 조성물을 제공한다.
또 하나의 본 발명의 일 실시상태는 상기 폴리우레탄 폼 제조용 조성물로부터 제조된 폴리우레탄 수지를 포함하는 폴리우레탄 폼으로서, 상기 폴리우레탄 폼의 탄성복원율이 5% 이상 30% 이하인 것인 폴리우레탄 폼을 제공한다.
마지막으로, 본 발명의 일 실시상태는 폴리올; 및 이소시아네이트를 반응시켜 폴리우레탄 수지를 제조하는 단계; 상기 폴리우레탄 수지의 고형분; 무기 미립자; 및 유기 용매를 포함하는 분산액을 제조하는 단계; 상기 분산액을 혼련(muling)하는 단계; 및 상기 혼련된 분산액을 성형하여 폴리우레탄 폼 성형체를 제조하는 단계를 포함하는 폴리우레탄 폼의 제조방법으로서, 상기 폴리올(A) 및 이소시아네이트(B)의 중량비(A/B)는 1.1 내지 1.5인 것인 폴리우레탄 폼의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 실시상태에 따른 폴리우레탄 폼 제조용 조성물을 포함하는 폴리우레탄 폼은 내구성이 향상되는 효과가 있다.
본 발명의 실시상태에 따른 폴리우레탄 폼은 내구성이 우수하여, 장시간 사용할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 실시상태에 따른 폴리우레탄 폼은 내구성이 우수하여, 각 종 생활 용품에 사용할 수 있어, 그 활용 범위가 넓은 우수한 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시상태에 따른 폴리우레탄 폼의 내마모성 결과를 나타내는 도이다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 보다 상세히 설명한다. 이때 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본 명세서에 있어서, ”중량부”란, 각 성분간의 중량의 비율을 의미할 수 있다.
본 명세서에 있어서, ”A 내지 B”란, A 이상, B 이하를 의미한다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 폴리올; 및 이소시아네이트를 포함하는 폴리우레탄 폼 제조용 조성물로서, 상기 조성물 내 폴리올(A) 및 이소시아네이트(B)의 중량비(A/B)는 1.1 내지 1.5인 것인 폴리우레탄 폼 제조용 조성물을 제공한다.
본 명세서에 있어서, “폴리우레탄 폼 제조용 조성물”은 폴리우레탄 수지를 합성하기 위한 조성물을 의미한다. 즉, 상기 폴리우레탄 폼 제조용 조성물을 이용하여 폴리우레탄 수지를 합성할 수 있으며, 본 명세서에는 상기 폴리우레탄 폼 제조용 조성물을 이용하여 합성된 폴리우레탄 수지를 “폴리우레탄 폼 제조용 조성물로부터 제조된 폴리우레탄 수지”라고 명칭한다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 폴리우레탄 폼 제조용 조성물 내 폴리올(A) 및 이소시아네이트(B)의 중량비(A/B)는 바람직하게는 1.15 내지 1.5, 바람직하게는 1.15 내지 1.4일 수 있다.
상기 중량비를 만족시킬 경우, 이를 포함한 폴리우레탄 폼이 폼으로 사용 가능한 탄성복원율을 가지면서, 그 내구성이 향상되는 효과가 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 폴리올은 폴리에스터 폴리올, 폴리테트라메틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜 또는 이들의 조합을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 이소시아네이트는 메틸렌디페닐 디이소시아네이트, 톨루엔디이소시아네이트 또는 이들의 조합을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 폴리우레탄 폼 제조용 조성물은 에틸렌 글리콜을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 폴리우레탄 폼 제조용 조성물은 상기 폴리올 100 중량부 기준으로 에틸렌 글리콜 9 중량부 내지 18중량부 포함할 수 있다. 바람직하게는 상기 폴리올 100 중량부 기준으로 에틸렌 글리콜 10 중량부 내지 16중량부로 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 폴리우레탄 폼 제조용 조성물은 상기 폴리올 100 중량부 기준으로 이소시아네이트 65 중량부 내지 95중량부 포함할 수 있다. 바람직하게는 상기 폴리올 100 중량부 기준으로 이소시아네이트 70 중량부 내지 90중량부로 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 폴리우레탄 폼 제조용 조성물은 상기 폴리올 100 중량부 기준으로 에틸렌 글리콜 9 중량부 내지 18중량부 및 이소시아네이트 65 중량부 내지 95중량부 포함할 수 있다. 바람직하게는 상기 폴리올 100 중량부 기준으로 에틸렌 글리콜 10 중량부 내지 16중량부 및 이소시아네이트 70 중량부 내지 90중량부로 포함할 수 있다.
상기 함량을 만족하는 조성물을 사용하여 폴리우레탄 폼을 제조할 경우, 수분 흡수 등의 폼의 효과를 유지하면서도 내구성이 높고, 폴리우레탄 폼의 형태 유지를 쉽게할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 폴리우레탄 폼 제조용 조성물로부터 제조된 폴리우레탄 수지의 고형분; 및 유기용매를 포함하는 폴리우레탄 폼 제조용 분산액을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 폴리우레탄 폼 제조용 조성물 또는 분산액은 항균 소재를 더 포함하는 것일 수 있다. 상기 항균 소재는 페오놀, 우루시올, 카다놀, 금, 은, 구리 또는 이들의 조합을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 폴리우레탄 폼 제조용 분산액은 무기 미립자를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 무기 미립자는 황산 나트륨, 황산 칼륨, 염화 나트륨, 염화 칼륨, 중탄산 나트륨, 탄산나트륨, 및 탄산칼륨로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상의 혼합물일 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 수용해성 무기 미립자라면 본 발명에 따른 폴리우레탄 폼의 제조에 사용될 수 있다. 바람직하게는 상기 무기 미립자로 무수 황산 나트륨을 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 무기 미립자의 함량은 바람직하게는 상기 폴리우레탄 폼 제조용 조성물 100 중량부 기준 200 중량부 내지 600 중량부, 더욱 바람직하게는 상기 폴리우레탄 폼 제조용 조성물 100 중량부 기준 300 중량부 내지 500 중량부 일 수 있다.
상기 중량비를 만족시킬 경우, 이를 포함한 폴리우레탄 폼이 폼으로 사용 가능한 탄성복원율을 가지면서, 그 내구성이 향상되는 효과가 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 폴리우레탄 폼 제조용 분산액은 사슬연장제 성분을 더 포함할 수 있다. 상기 사슬연장제는 2관능성 사슬연장제일 수 있으며, 그 예로 에틸렌글리콜(ethyleneglycol)을 들 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 폴리우레탄 폼 제조용 조성물 및 분산액은 폴리우레탄 폼을 제조하기 위해 해당 기술 분야에서 사용되는 통상적인 물질 및 첨가제를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상술한 폴리우레탄 폼 제조용 조성물로부터 제조된 폴리우레탄 수지를 제공한다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상술한 폴리우레탄 폼 제조용 조성물로부터 제조된 폴리우레탄 수지를 포함하는 폴리우레탄 폼을 제공한다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 폴리우레탄 폼은 폴리우레탄 폼 제조용 조성물로부터 제조된 폴리우레탄 수지를 고형분의 형태로 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상술한 폴리우레탄 폼 제조용 조성물로부터 제조된 폴리우레탄 수지의 고형분을 포함하는 폴리우레탄 폼을 제공한다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상술한 폴리우레탄 폼 제조용 분산액으로부터 제조된 폴리우레탄 폼을 제공한다. 구체적으로, 폴리우레탄 폼 제조용 분산액으로부터 제조된 폴리우레탄이 폼이란 상기 폴리우레탄 폼 제조용 조성물로부터 제조된 폴리우레탄 수지를 포함하는 폴리우레탄 폼 제조용 분산액을 혼련하여 반응시켜, 폴리우레탄 폼 성형체를 제조하여 폴리우레탄 폼을 제조하는 것을 의미한다. 이렇게 폴리우레탄 폼을 제조하는 과정에서 최종적으로 분산액 내의 유기 용매 및 미립자는 폴리우레탄 폼으로부터 제거된다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 폴리우레탄 폼 제조용 분산액으로부터 제조된 폴리우레탄 폼은 폴리우레탄 수지를 포함한다. 상기 폴리우레탄 수지는 상술한 바와 같이 폴리우레탄 수지를 고형분의 형태로 포함할 수 있다.
본 명세서에 있어서, “고형분”이란 특정 조성물에서 액체 성분을 제거한 고체 상태를 의미한다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상술한 폴리우레탄 폼 제조용 조성물로부터 제조된 폴리우레탄 수지를 포함하는 폴리우레탄 폼으로서, 상기 폴리우레탄 폼의 탄성복원율이 5% 이상 30% 이하인 것인 폴리우레탄 폼을 제공한다.
발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 폴리우레탄 폼의 탄성복원율은 바람직하게는 5% 이상 25% 이하일 수 있다.
상기 폴리우레탄 폼의 탄성복원율을 만족시켜야 수분 흡수 등의 폼의 효과를 가지면서도 내구성이 높고, 형태 유지를 쉽게 할 수 있는 장점이 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 탄성복원율은 두께 측정기의 압력차를 이용한 두께 복원력을 이용한 비교하여 측정하는 것으로, 구체적으로 하기 식 1에 의해 측정할 수 있다. 상기 두께 측정기의 종류는 특별한 제한 없이 해당 분야에서 일반적으로 사용되는 측정기 중 하나를 선택하여 측정할 수 있다.
[식 1]
탄성복원율(%) = {(A-B)/A}*100
상기 식 1에서 A는 1.5㎜ 두께의 시트를 압력 0 N의 조건에서 버니어 캘리퍼스(Vernier Calipers)를 이용하여 두께를 측정한 값이고, B는 1.5㎜ 두께의 시트를 1.5N의 압력 조건에서 디지털 두께측정기(제조사: Mitutoyo)를 이용하여 두께를 측정한 값을 의미한다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 폴리우레탄 폼의 F경도계 기준 블락(Block) 경도가 70F 내지 95F일 수 있고, 바람직하게는 75F 내지 95F, 더욱 바람직하게는 80F 내지 95F일 수 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 “F경도계 기준 블락(Block) 경도”는 21 ㎜ 두께의 폴리우레탄 폼을 시편으로 하여, 경도 시험기(제조사: Peacock) 이용하여 로크웰경도 기준으로 측정한 경도 값을 의미한다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 폴리우레탄 폼의 100% 모듈러스(Modulus)가 90 kg/cm2 내지 180 kg/cm2일 수 있고, 바람직하게는 95 kg/cm2 내지 170 kg/cm2, 더욱 바람직하게는 90 kg/cm2 내지 160 kg/cm2일 수 있다.
상기 경도 범위 및 모듈러스 범위를 가지는 경우, 폴리우레탄 폼으로서의 수분 흡수 등의 폼의 효과를 가지면서도 내구성이 높고, 형태 유지를 쉽게할 수 있는 장점이 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 "100% 모듈러스(Modulus)"는 폴리우레탄 폼 제조용 분산액을 이형지(RP, Release Paper) 상에 0.04mm의 두께로 코팅한 후, 125℃ 오븐에 1시간 넣어 건조한 후, 가로 10mm, 세로 60mm의 시편을 2개 제조한 후, 상기 2개의 시편을 만능 재료 시험기(Universal Testing Machine, UTM, 제조사: 인스트롱)를 이용하여 측정한 100% 모듈러스(Modulus)값의 평균 값을 의미한다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 폴리우레탄 폼의 탄성복원율이 5% 이상 30% 이하이고, F경도계 기준 블락(Block) 경도가 70F 내지 95F이며, 100% 모듈러스(Modulus)가 90 kg/cm2 내지 180 kg/cm2인 것인 폴리우레탄 폼을 제공한다. 이 경우, 상기 탄성복원율, F경도계 기준 블락(Block) 경도 및 100% 모듈러스(Modulus)의 범위는 상술한 설명이 적용될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 폴리우레탄 폼은 다공성 망상형 구조를 갖는 것일 수 있다. 상기 다공성 망상형 구조는 내부 또는 표면에 작은 기공을 많이 가진 상태를 말하는 것으로서, 기공의 형상, 개수 등은 폼에 사용하고자는 조성물의 종류에 따라 달라질 수 있으며, 또한 폼의 부위에 따라 그 구조가 각각 달라질 수 있다. 예컨대, 다공성 망상형 구조는 3차원 망상형 구조, 오픈셀 등의 형상을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 다공성 망상형 구조를 갖는 폼의 포어(Pore) 사이즈가 15㎛ ~ 500㎛, 바람직하게는 50㎛ ~ 150㎛이 수 있다. 상기에서 폼의 포어 사이즈가 15㎛ 미만이 되는 경우에는 원하는 재료의 충진 및 토출이 어려운 문제가 발생하며, 500㎛를 초과하는 경우는 원하는 재료에 대한 담지력이 떨어지는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 폴리올; 및 이소시아네이트를 반응시켜 폴리우레탄 수지를 제조하는 단계; 상기 폴리우레탄 수지의 고형분; 무기 미립자; 및 유기 용매를 포함하는 분산액을 제조하는 단계; 상기 분산액을 혼련(muling)하는 단계; 및 상기 혼련된 분산액을 성형하여 폴리우레탄 폼 성형체를 제조하는 단계를 포함하는 폴리우레탄 폼의 제조방법으로서, 상기 폴리올(A) 및 이소시아네이트(B)의 중량비(A/B)는 1.1 내지 1.5인 것인 폴리우레탄 폼의 제조방법을 제공한다.
즉, 본 발명은 폴리올(A) 및 이소시아네이트(B)의 중량비(A/B)를 만족시킴으로써, 폴리우레탄 폼의 내마모성 성능을 개선할 수 있다.
본 명세서에 있어서, “폴리우레탄 폼 성형체”는 혼련을 완료한 분산액에서 유기 용매 및 무기 미립자 등을 제거하여 최종적인 폴리우레탄 폼을 제조하기 전에 일정한 형태를 가지도록 제조된 것을 의미한다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 폴리우레탄 수지는 폴리올; 및 이소시아네이트를 포함하는 조성물로부터 제조되는 것일 수 있다. 즉, 폴리올; 및 이소시아네이트의 반응에 의해 합성된 중합체를 의미한다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 폴리우레탄 수지 성형체에 포함되어 있는 유기 용매를 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 유기 용매의 제거는 수중에서 이루어지는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기 용매가 제거된 폴리우레탄 수지 성형체에서 무기 미립자를 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 무기 미립자의 제거는 수중에서 이루어지는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 폴리우레탄 수지 성형체를 건조하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 건조하는 단계는 유기 용매 및 무기 미립자의 제거를 한 이 후, 진행될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기 용매 및 무기 미립자에 대한 설명은 상술한 내용을 적용할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 제조방법에 관한 구성에 대해서는 상술한 폴리우레탄 폼 제조용 조성물, 폴리우레탄 폼 제조용 분산액 및 폴리우레탄 폼에 대한 설명이 적용될 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.
1) 제조예 1
폴리테트라메틸렌 글리콜 (PTHF-1000, BASF사 제조) 메틸렌디이소시아네이트(MDI, 금호미쓰이화학사 제조)를 포함하는 폴리우레탄 폼 제조용 조성물을 제조하였다.
이 때, 폴리우레탄 폼 제조용 조성물 내의 폴리에스터 폴리올(A) 및 메틸렌디이소시아네이트(B)의 중량비(A/B)가 2.03이 되로록 제조하였다.
2) 제조예 2
폴리우레탄 폼 제조용 조성물 내의 폴리에스터 폴리올(A) 및 메틸렌디이소시아네이트(B)의 중량비(A/B)가 1.63인 것을 제외하고, 제조예 1과 동일한 방법으로 폴리우레탄 폼 제조용 조성물을 제조하였다.
3) 제조예 3
폴리우레탄 폼 제조용 조성물 내의 폴리에스터 폴리올(A) 및 메틸렌디이소시아네이트(B)의 중량비(A/B)가 1.38인 것을 제외하고, 제조예 1과 동일한 방법으로 폴리우레탄 폼 제조용 조성물을 제조하였다.
4) 제조예 4
폴리우레탄 폼 제조용 조성물 내의 폴리에스터 폴리올(A) 및 메틸렌디이소시아네이트(B)의 중량비(A/B)가 1.17인 것을 제외하고, 제조예 1과 동일한 방법으로 폴리우레탄 폼 제조용 조성물을 제조하였다.
5) 제조예 5
폴리우레탄 폼 제조용 조성물 내의 폴리에스터 폴리올(A) 및 메틸렌디이소시아네이트(B)의 중량비(A/B)가 1.00인 것을 제외하고, 제조예 1과 동일한 방법으로 폴리우레탄 폼 제조용 조성물을 제조하였다.
실험예 1
상기 제조예 1 내지 5의 폴리우레탄 폼 제조용 조성물을 이용한 것을 제외하고, 통상적인 방법에 따라 폴리우레탄 폼(실시예 1, 2 및 비교예 1 내지 3)을 제조하였다.
보다 구체적으로, 상기 폴리우레탄 폼 제조용 조성물을 반응시켜 폴리우레탄 수지를 합성하였다.
상기 폴리우레탄 폼 제조용 조성물로부터 합성된 폴리우레탄 수지의 고형분; 유기용매(DMF); 수용해성 무기 미립자를 포함하는 분산액을 조제하였다.
상기 분산액을 고르게 섞는 혼련(muling) 과정을 진행하여 반응시켰다.
이 후, 혼련된 분산액을 성형하여, 폴리우레탄 성형체를 제조하였다.
그리고, 상기 폴리우레탄 수지 성형체에 포함되어 있는 용매를 수중에서 탈용매하여 응고시켰다.
이렇게 응고된 폴리우레탄 수지 성형체에서 무기 미립자를 수중에서 추출하여 제거한 후, 잔류 수분을 제거하기 위해 열풍 건조를 시킴으로써, 3차원의 연속된 기공 구조의 폴리우레탄 폼(스펀지)를 제조하였다.
상기 제조된 폴리우레탄 폼의 탄성복원율, F경도계 기준 블락(Block) 경도 및 100% 모듈러스(Modulus)를 측정하였다.
그 결과는 하기 표 1과 같았다.
| 폴리우레탄 폼 제조용 조성물 (중량비) |
탄성복원율 (단위: %) |
F경도계 기준 블락 경도 (단위: F)_ |
100% 모듈러스 (단위: kg/cm2) |
|
| 비교예 1 | 제조예 1 (2.03) | 50 | 55 | 40 |
| 비교예 2 | 제조예 2 (1.63) | 40 | 65 | 70 |
| 실시예 1 | 제조예 3 (1.38) | 30 | 85 | 100 |
| 실시예 2 | 제조예 4 (1.17) | 20 | 95 | 150 |
| 비교예 3 | 제조예 5 (1.00) | 4 | 96 | 200 |
또한, 실시예 1 및 2와 비교예 1 및 3에 대해서 마틴데일마모시험기(제조사:제임스힐)를 이용하여, 내마모성 테스트를 진행하였다.
구체적으로, 추를 12kPa의 조건으로 폴리우레탄 폼 시편(크기 기재 요청)상에 병진 왕복 운동시키면서, 마모시키는 방식으로 진행하였으며, 1회 왕복한 경우를 1 사이클(cycle)이라고 정의하였다.
그 결과 하기 도 1에 나타난 바와 같이, 비교예 1의 경우, 3 사이클(cycle)만에 폼이 찢어지는 현상이 발생하였고, 실시예 1 및 2와 비교예 3의 경우 찢어지지 않음을 확인하였다.
구체적으로, 실시예 1은 300 사이클(cycle)을 진행할 때까지 폼이 찢어지지 않았으며, 실시예 2 및 비교예 3은 1000 사이클(cycle)을 진행하여도 폼이 찢어지지 않음을 확인할 수 있었다.
다만, 비교예 3의 경우, 탄성복원율이 5% 미만으로, 이를 실제 제품에 적용시 폼으로서의 형태 유지 측면에서 불리한 면이 있음을 확인하였다.
즉, 본 발명에 따른 폴리우레탄 폼 제조용 조성물은 수분 흡수 등의 폼의 효과를 가지면서도 내구성이 높고, 형태 유지를 쉽게할 수 있는 본 발명에 따른 폴리우레탄 폼을 제조할 수 있게 해주며, 본 발명에 따른 폴리우레탄 폼은 수분 흡수 기능이 우수하면서도 내구성이 높아 다양한 분야에 사용될 수 있는 효과가 있다.
Claims (11)
- 폴리올; 및 이소시아네이트를 포함하는 폴리우레탄 폼 제조용 조성물로서, 상기 조성물 내 폴리올(A) 및 이소시아네이트(B)의 중량비(A/B)는 1.1 내지 1.5인 것인 폴리우레탄 폼 제조용 조성물.
- 청구항 1에 있어서,
상기 폴리올은 폴리에스터 폴리올, 폴리테트라메틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜 또는 이들의 조합을 포함하는 것인 폴리우레탄 폼 제조용 조성물. - 청구항 1에 있어서,
상기 이소시아네이트는 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트, 톨루엔 디이소시아네이트 또는 이들의 조합을 포함하는 것인 폴리우레탄 폼 제조용 조성물. - 청구항 1에 있어서,
상기 폴리우레탄 폼 제조용 조성물은 항균 소재를 더 포함하는 것인 폴리우레탄 폼 제조용 조성물. - 청구항 4에 있어서,
상기 항균 소재는 페오놀, 우루시올, 카다놀, 금, 은, 구리 또는 이들의 조합을 포함하는 것인 폴리우레탄 폼 제조용 조성물. - 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 따른 폴리우레탄 폼 제조용 조성물로부터 제조된 폴리우레탄 수지를 포함하는 폴리우레탄 폼으로서, 상기 폴리우레탄 폼의 탄성복원율이 5% 이상 30% 이하인 것인 폴리우레탄 폼.
- 청구항 6에 있어서, 상기 폴리우레탄 폼의 F경도계 기준 블락(Block) 경도가 70F 내지 95F인 것인 폴리우레탄 폼.
- 청구항 6에 있어서, 상기 폴리우레탄 폼의 100% 모듈러스(Modulus)가 90 kg/cm2 내지 180 kg/cm2인 것인 폴리우레탄 폼.
- 청구항 6에 있어서, 상기 폴리우레탄 폼은 다공성 망상형 구조를 갖는 것인 폴리우레탄 폼.
- 폴리올; 및 이소시아네이트를 반응시켜 폴리우레탄 수지를 제조하는 단계;
상기 폴리우레탄 수지의 고형분; 무기 미립자; 및 유기 용매를 포함하는 분산액을 제조하는 단계;
상기 분산액을 혼련(muling)하는 단계; 및
상기 혼련된 분산액을 성형하여 폴리우레탄 폼 성형체를 제조하는 단계를 포함하는 폴리우레탄 폼의 제조방법으로서,
상기 폴리올(A) 및 이소시아네이트(B)의 중량비(A/B)는 1.1 내지 1.5인 것인 폴리우레탄 폼의 제조방법. - 청구항 10에 있어서,
상기 폴리우레탄 폼 성형체에 포함되어 있는 유기 용매를 제거하는 단계를 더 포함하는 폴리우레탄 폼의 제조방법.
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020210165657A KR20230078163A (ko) | 2021-11-26 | 2021-11-26 | 폴리우레탄 폼 제조용 조성물, 이를 포함하는 폴리우레탄 폼 및 폴리우레탄 폼의 제조방법. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20230078163A (ko) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20150088971A (ko) | 2013-12-19 | 2015-08-04 | 가부시기가이샤후시미세이야꾸쇼 | 화장용 스펀지, 폴리우레탄 탄성체의 제조방법, 및 화장료 도포구 |
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2021
- 2021-11-26 KR KR1020210165657A patent/KR20230078163A/ko active Search and Examination
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20150088971A (ko) | 2013-12-19 | 2015-08-04 | 가부시기가이샤후시미세이야꾸쇼 | 화장용 스펀지, 폴리우레탄 탄성체의 제조방법, 및 화장료 도포구 |
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