KR20240026842A - Polyol composition, composition for preparing polyurethane and battery module comprising the same - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 폴리올 조성물은 적어도 1종 이상의 1,4:3,6-디안히드로헥시톨로부터 유래된 제1 단위, 및 알킬렌 옥사이드로부터 유래된 제2 단위를 포함하며, 하기 측정 방법에 따른 산가(Acid Value)가 0.02 mgKOH/g 미만이다.
<측정 방법>(발명의 설명 참조)The polyol composition according to the present invention includes at least one first unit derived from 1,4:3,6-dianhydrohexitol, and a second unit derived from alkylene oxide, and the polyol composition according to the following measurement method The acid value is less than 0.02 mgKOH/g.
<Measurement method> (see description of invention)
Description
본 발명은 폴리올 조성물, 폴리우레탄 제조용 조성물 및 이를 포함하는 배터리 모듈에 관한 것이다. The present invention relates to a polyol composition, a composition for producing polyurethane, and a battery module containing the same.
폴리우레탄 폼은 우수한 단열 특성 및 난연성을 가진다. 이러한 폴리우레탄 폼은 포장용 상자, 건축용 판넬, 가전제품, 포장재, 건축 내장재 및 단열재 등과 같은 다양한 분야에 사용되고 있다. 폴리우레탄 폼은 폴리우레탄을 발포하여 제조될 수 있으며, 폴리우레탄은 폴리올과 이소시아네이트의 중부가 반응(polyaddition reaction)으로 제조될 수 있다. Polyurethane foam has excellent thermal insulation properties and flame retardancy. These polyurethane foams are used in various fields such as packaging boxes, building panels, home appliances, packaging materials, building interior materials, and insulation materials. Polyurethane foam can be manufactured by foaming polyurethane, and polyurethane can be manufactured by a polyaddition reaction of polyol and isocyanate.
폴리올은 탄화수소 사슬의 말단에 알코올기(-OH)가 2개 이상 결합한 액상 고분자 물질이다. 폴리올의 종류로서 폴리에테르계 폴리올, 폴리에스테르계 폴리올, 폴리카보네이트계 폴리올 등이 있다.Polyol is a liquid polymer substance in which two or more alcohol groups (-OH) are bonded to the ends of a hydrocarbon chain. Types of polyol include polyether-based polyol, polyester-based polyol, and polycarbonate-based polyol.
폴리에테르 폴리올은 일반적으로 모노프로필렌글리콜(MPG), 또는 디프로필렌글리콜(DPG)에 알킬렌 옥사이드를 부가하여 제조될 수 있다. 다만, 모노프로필렌글리콜 및 디프로필렌글리콜은 통상적으로 석유계 원료로부터 제조되는 바, 최근에는 석유자원의 고갈문제, 환경 보호와 관련된 온실가스 감축문제 등으로 친환경적이며 재생 가능한 재료에 대한 요구가 커지고 있다. Polyether polyol can generally be produced by adding alkylene oxide to monopropylene glycol (MPG) or dipropylene glycol (DPG). However, monopropylene glycol and dipropylene glycol are usually manufactured from petroleum-based raw materials, and recently, the demand for eco-friendly and renewable materials has increased due to the problem of depletion of petroleum resources and greenhouse gas reduction problems related to environmental protection.
또한, 모노프로필렌글리콜(MPG), 또는 디프로필렌글리콜(DPG)에 알킬렌 옥사이드를 부가하여 제조된 폴리에테르 폴리올은 높은 산가(Acid value)를 나타낸다. 이는 폴리우레탄 폼 제조 시 사용되는 아민 촉매와 폴리올 조성물 간의 중화작용에 의해 촉매의 활성도가 저하되어, 상기 폴리올 조성물과 이소시아네이트계 조성물과의 반응성이 저하되는 문제가 있었다. In addition, polyether polyol produced by adding alkylene oxide to monopropylene glycol (MPG) or dipropylene glycol (DPG) exhibits a high acid value. This was a problem in that the activity of the catalyst was reduced due to the neutralization effect between the amine catalyst used in the production of polyurethane foam and the polyol composition, and the reactivity between the polyol composition and the isocyanate-based composition was reduced.
본 발명은 친환경적이며, 기계적 물성의 저하 없이 낮은 산가를 나타내어, 폴리우레탄 폼의 제조 공정 효율이 증가된 폴리올 조성물, 폴리우레탄 제조용 조성물 및 이를 포함하는 배터리 모듈을 제공한다.The present invention provides a polyol composition that is environmentally friendly and has a low acid value without deteriorating mechanical properties, thereby increasing the efficiency of the polyurethane foam manufacturing process, a composition for manufacturing polyurethane, and a battery module containing the same.
본 발명에 따른 폴리올 조성물은 적어도 1종 이상의 1,4:3,6-디안히드로헥시톨로부터 유래된 제1 단위, 및 알킬렌 옥사이드로부터 유래된 제2 단위를 포함하며, 하기 측정 방법에 따른 산가(Acid Value)가 0.02 mgKOH/g 미만이다.The polyol composition according to the present invention includes at least one first unit derived from 1,4:3,6-dianhydrohexitol, and a second unit derived from alkylene oxide, and the polyol composition according to the following measurement method The acid value is less than 0.02 mgKOH/g.
<측정 방법><Measurement method>
1) 상기 폴리올 조성물이 투입된 제1 플라스크 및 상기 폴리올 조성물이 투입되지 않은 제2 플라스크를 준비하며, 상기 제1 플라스크 및 상기 제2 플라스크 각각에 메탄올 50ml을 투입한 후, 30분 간 교반한다.1) Prepare a first flask containing the polyol composition and a second flask without the polyol composition, add 50 ml of methanol to each of the first flask and the second flask, and then stir for 30 minutes.
2) 상기 제1 플라스크 및 상기 제2 플라스크 각각에 1% 페놀프탈레인 지시약 0.5ml을 첨가하여, 상기 제1 플라스크 및 상기 제2 플라스크의 조성물이 분홍색으로 30초간 지속될 때까지 0.02N 수산화칼륨(KOH)으로 적정한다.2) Add 0.5 ml of 1% phenolphthalein indicator to each of the first flask and the second flask, and mix with 0.02N potassium hydroxide (KOH) until the composition of the first flask and the second flask turns pink for 30 seconds. Titrate.
3) 하기 식 1에 의해 산가를 계산한다.3) Calculate the acid value according to Equation 1 below.
[식 1][Equation 1]
산가(mgKOH/g) = [(Vs - Vb) × 56.1 × N × F] / MAcid value (mgKOH/g) = [(V s - V b ) × 56.1 × N × F]/M
(상기 식 1에서, 상기 Vs는 상기 제1 플라스크의 조성물을 적정하기 위해 소모된 상기 0.02N 수산화칼륨(KOH)의 양(ml)이며, 상기 Vb는 상기 제2 플라스크의 조성물을 적정하기 위해 소모된 상기 0.02N 수산화칼륨(KOH)의 양(ml)이고, 상기 N은 상기 수산화칼륨(KOH)의 노르말농도이며, 상기 F는 상기 0.02N 수산화칼륨(KOH)의 팩터(Factor)이고, 상기 M는 상기 제1 플라스크에 투입된 상기 폴리올 조성물의 무게(g)이다.)(In Equation 1, V s is the amount (ml) of the 0.02N potassium hydroxide (KOH) consumed to titrate the composition of the first flask, and V b is the amount (ml) consumed to titrate the composition of the second flask. is the amount (ml) of the 0.02N potassium hydroxide (KOH) consumed, N is the normal concentration of the potassium hydroxide (KOH), and F is the factor of the 0.02N potassium hydroxide (KOH), The M is the weight (g) of the polyol composition added to the first flask.)
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 적어도 1종 이상의 1,4:3,6-디안히드로헥시톨은 이소소르비드(isosorbide)를 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the at least one type of 1,4:3,6-dianhydrohexitol may include isosorbide.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 폴리올 조성물의 활성산소 함량은 100 ppm이하일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the active oxygen content of the polyol composition may be 100 ppm or less.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 폴리올 조성물은 산화 방지제를 더 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the polyol composition may further include an antioxidant.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 폴리올 조성물 총 중량을 기준으로, 상기 산화 방지제를 0.03 중량% 내지 1.00 중량%로 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the antioxidant may be included in an amount of 0.03% by weight to 1.00% by weight, based on the total weight of the polyol composition.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 폴리올 조성물의 수평균분자량(Mn)은 300 g/mol 내지 12,000 g/mol일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the number average molecular weight (Mn) of the polyol composition may be 300 g/mol to 12,000 g/mol.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 폴리올 조성물은 25 ℃에서의 점도가 300 cPs 내지 600 cPs일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the polyol composition may have a viscosity of 300 cPs to 600 cPs at 25°C.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 알킬렌 옥사이드로부터 유래된 제2 단위는 탄소수 3 내지 10의 치환 또는 비치환된 분지형 알킬렌기를 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the second unit derived from alkylene oxide may include a substituted or unsubstituted branched alkylene group having 3 to 10 carbon atoms.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 분지형 알킬렌기는 상기 1,4:3,6-디안히드로헥시톨로부터 유래된 제1 단위에 결합될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the branched alkylene group may be bonded to the first unit derived from 1,4:3,6-dianhydrohexitol.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 알킬렌 옥사이드로부터 유래된 제2 단위는 탄소수 2 내지 10의 치환 또는 비치환된 선형 알킬렌기를 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the second unit derived from the alkylene oxide may include a substituted or unsubstituted linear alkylene group having 2 to 10 carbon atoms.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 선형 알킬렌기는 상기 분지형 알킬렌기에 결합될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the linear alkylene group may be bonded to the branched alkylene group.
본 발명에 따른 폴리우레탄 제조용 조성물은 적어도 1종 이상의 1,4:3,6-디안히드로헥시톨로부터 유래된 제1 단위, 및 알킬렌 옥사이드로부터 유래된 제2 단위를 포함하며, 하기 측정 방법에 따른 산가(Acid Value)가 0.02 mgKOH/g 미만인 폴리올 조성물; 및 이소시아네이트계 조성물을 포함한다.The composition for producing polyurethane according to the present invention includes at least one first unit derived from 1,4:3,6-dianhydrohexitol and a second unit derived from alkylene oxide, and the following measurement method A polyol composition having an acid value of less than 0.02 mgKOH/g; and isocyanate-based compositions.
<측정 방법><Measurement method>
1) 상기 폴리올 조성물이 투입된 제1 플라스크 및 상기 폴리올 조성물이 투입되지 않은 제2 플라스크를 준비하며, 상기 제1 플라스크 및 상기 제2 플라스크 각각에 메탄올 50ml을 투입한 후, 30분 간 교반한다.1) Prepare a first flask containing the polyol composition and a second flask without the polyol composition, add 50 ml of methanol to each of the first flask and the second flask, and then stir for 30 minutes.
2) 상기 제1 플라스크 및 상기 제2 플라스크 각각에 1% 페놀프탈레인 지시약 0.5ml을 첨가하여, 상기 제1 플라스크 및 상기 제2 플라스크의 조성물이 분홍색으로 30초간 지속될 때까지 0.02N 수산화칼륨(KOH)으로 적정한다.2) Add 0.5 ml of 1% phenolphthalein indicator to each of the first flask and the second flask, and mix with 0.02N potassium hydroxide (KOH) until the composition of the first flask and the second flask turns pink for 30 seconds. Titrate.
3) 하기 식 1에 의해 산가를 계산한다.3) Calculate the acid value according to Equation 1 below.
[식 1][Equation 1]
산가(mgKOH/g) = [(Vs - Vb) × 56.1 × N × F] / MAcid value (mgKOH/g) = [(V s - V b ) × 56.1 × N × F]/M
(상기 식 1에서, 상기 Vs는 상기 제1 플라스크의 조성물을 적정하기 위해 소모된 상기 0.02N 수산화칼륨(KOH)의 양(ml)이며, 상기 Vb는 상기 제2 플라스크의 조성물을 적정하기 위해 소모된 상기 0.02N 수산화칼륨(KOH)의 양(ml)이고, 상기 N은 상기 수산화칼륨(KOH)의 노르말농도이며, 상기 F는 상기 0.02N 수산화칼륨(KOH)의 팩터(Factor)이고, 상기 M는 상기 제1 플라스크에 투입된 상기 폴리올 조성물의 무게(g)이다.)(In Equation 1, V s is the amount (ml) of the 0.02N potassium hydroxide (KOH) consumed to titrate the composition of the first flask, and V b is the amount (ml) consumed to titrate the composition of the second flask. is the amount (ml) of the 0.02N potassium hydroxide (KOH) consumed, N is the normal concentration of the potassium hydroxide (KOH), and F is the factor of the 0.02N potassium hydroxide (KOH), The M is the weight (g) of the polyol composition added to the first flask.)
본 발명에 따른 배터리 모듈은 하우징, 상기 하우징 내부에 수용된 복수개의 배터리 셀, 및 상기 복수개의 배터리 셀 사이에 배치된 폴리우레탄 폼을 포함하는 배터리 모듈로서, 상기 폴리우레탄 폼은 폴리올 조성물 및 이소시아네이트계 조성물을 포함하는 폴리우레탄 제조용 조성물을 포함하며, 상기 폴리올 조성물은 적어도 1종 이상의 1,4:3,6-디안히드로헥시톨로부터 유래된 제1 단위, 및 알킬렌 옥사이드로부터 유래된 제2 단위를 포함하며, 하기 측정 방법에 따른 산가(Acid Value)가 0.02 mgKOH/g 미만이다.The battery module according to the present invention is a battery module including a housing, a plurality of battery cells accommodated inside the housing, and polyurethane foam disposed between the plurality of battery cells, wherein the polyurethane foam is composed of a polyol composition and an isocyanate-based composition. A composition for producing a polyurethane containing a composition, wherein the polyol composition includes at least one first unit derived from 1,4:3,6-dianhydrohexitol, and a second unit derived from alkylene oxide. Contains, and the acid value according to the following measurement method is less than 0.02 mgKOH/g.
<측정 방법><Measurement method>
1) 상기 폴리올 조성물이 투입된 제1 플라스크 및 상기 폴리올 조성물이 투입되지 않은 제2 플라스크를 준비하며, 상기 제1 플라스크 및 상기 제2 플라스크 각각에 메탄올 50ml을 투입한 후, 30분 간 교반한다.1) Prepare a first flask containing the polyol composition and a second flask without the polyol composition, add 50 ml of methanol to each of the first flask and the second flask, and then stir for 30 minutes.
2) 상기 제1 플라스크 및 상기 제2 플라스크 각각에 1% 페놀프탈레인 지시약 0.5ml을 첨가하여, 상기 제1 플라스크 및 상기 제2 플라스크의 조성물이 분홍색으로 30초간 지속될 때까지 0.02N 수산화칼륨(KOH)으로 적정한다.2) Add 0.5 ml of 1% phenolphthalein indicator to each of the first flask and the second flask, and mix with 0.02N potassium hydroxide (KOH) until the composition of the first flask and the second flask turns pink for 30 seconds. Titrate.
3) 하기 식 1에 의해 산가를 계산한다.3) Calculate the acid value according to Equation 1 below.
[식 1][Equation 1]
산가(mgKOH/g) = [(Vs - Vb) × 56.1 × N × F] / MAcid value (mgKOH/g) = [(V s - V b ) × 56.1 × N × F]/M
(상기 식 1에서, 상기 Vs는 상기 제1 플라스크의 조성물을 적정하기 위해 소모된 상기 0.02N 수산화칼륨(KOH)의 양(ml)이며, 상기 Vb는 상기 제2 플라스크의 조성물을 적정하기 위해 소모된 상기 0.02N 수산화칼륨(KOH)의 양(ml)이고, 상기 N은 상기 수산화칼륨(KOH)의 노르말농도이며, 상기 F는 상기 0.02N 수산화칼륨(KOH)의 팩터(Factor)이고, 상기 M는 상기 제1 플라스크에 투입된 상기 폴리올 조성물의 무게(g)이다.)(In Equation 1, V s is the amount (ml) of the 0.02N potassium hydroxide (KOH) consumed to titrate the composition of the first flask, and V b is the amount (ml) consumed to titrate the composition of the second flask. is the amount (ml) of the 0.02N potassium hydroxide (KOH) consumed, N is the normal concentration of the potassium hydroxide (KOH), and F is the factor of the 0.02N potassium hydroxide (KOH), The M is the weight (g) of the polyol composition added to the first flask.)
본 발명에 따른 폴리올 조성물은 재생 가능한 천연자원으로부터 제조될 수 있는 이소소르비드를 포함함으로써, 친환경적이며 에너지 절감이 가능한 효과가 있다.The polyol composition according to the present invention contains isosorbide that can be produced from renewable natural resources, so it is environmentally friendly and has the effect of saving energy.
본 발명에 따른 폴리올 조성물은 낮은 산가(Acid value)를 나타내어, 폴리우레탄 폼 제조 시 사용되는 촉매의 활성도가 저하되지 않고, 상기 폴리올 조성물과 이소시아네이트계 조성물과의 반응성이 향상되는 효과가 있다.The polyol composition according to the present invention has a low acid value, so the activity of the catalyst used in producing polyurethane foam is not reduced, and the reactivity between the polyol composition and the isocyanate-based composition is improved.
본 발명에 따른 폴리올 조성물은 석유계 원료로부터 제조된 폴리올 조성물 대비 동등 이상의 기계적 물성을 나타낼 수 있다. The polyol composition according to the present invention can exhibit mechanical properties equivalent to or better than those of polyol compositions manufactured from petroleum-based raw materials.
본 발명에 따른 폴리올 조성물은 낮은 활성산소 함량을 나타내어, 활성산소로 인해 발생할 수 있는 부반응물이 감소될 수 있고, 상기 폴리올 조성물로부터 제조된 폴리우레탄 폼의 냄새가 저감되며, 성형성이 향상될 수 있다.The polyol composition according to the present invention has a low active oxygen content, so side reactions that may occur due to active oxygen can be reduced, the odor of polyurethane foam manufactured from the polyol composition can be reduced, and moldability can be improved. there is.
도 1은 본 발명에 따른 폴리올 조성물의 제조 공정을 간략히 도시한 흐름도이다.
도 2는 본 발명에 따른 배터리 모듈을 간략히 도시한 단면도이다.1 is a flow chart briefly showing the manufacturing process of the polyol composition according to the present invention.
Figure 2 is a cross-sectional view briefly showing a battery module according to the present invention.
본 명세서 또는 출원에 개시되어 있는 실시예들에 대한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 기술적 사상에 따른 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 기술적 사상에 따른 실시예들은 본 명세서 또는 출원에 개시되어 있는 실시예들 이외에도 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 발명의 기술적 사상이 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않는다.The structural or functional descriptions of the embodiments disclosed in the present specification or application are merely illustrative for the purpose of explaining embodiments according to the technical idea of the present invention, and the embodiments according to the technical idea of the present invention are described in this specification. Alternatively, it may be implemented in various forms other than the embodiments disclosed in the application, and the technical idea of the present invention is not to be construed as being limited to the embodiments described in this specification or application.
또한, 본 명세서 또는 출원에 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. 또한, 본 명세서 또는 출원에 기재된 구성요소의 물성 값, 치수 등을 나타내는 모든 수치 범위는 특별한 기재가 없는 한 모든 경우에 '약'이라는 용어로 수식되는 것으로 이해하여야 한다.In addition, when it is said that a certain element is 'included' in this specification or application, this means that other elements may be further included rather than excluding other elements, unless specifically stated to the contrary. In addition, all numerical ranges representing physical property values, dimensions, etc. of components described in this specification or application should be understood as modified by the term 'about' in all cases unless otherwise specified.
이하에서, 본 발명에 따른 폴리올 조성물, 폴리우레탄 제조용 조성물 및 이를 포함하는 배터리 모듈에 대하여 설명한다.Hereinafter, the polyol composition, the composition for producing polyurethane, and the battery module containing the same according to the present invention will be described.
<폴리올 조성물><Polyol composition>
본 발명에 따른 폴리올 조성물은 적어도 1종 이상의 1,4:3,6-디안히드로헥시톨로부터 유래된 제1 단위, 및 알킬렌 옥사이드로부터 유래된 제2 단위를 포함하며, 하기 측정 방법에 따른 산가(Acid Value)가 0.02 mgKOH/g 미만이다.The polyol composition according to the present invention includes at least one first unit derived from 1,4:3,6-dianhydrohexitol, and a second unit derived from alkylene oxide, and the polyol composition according to the following measurement method The acid value is less than 0.02 mgKOH/g.
<측정 방법><Measurement method>
1) 상기 폴리올 조성물이 투입된 제1 플라스크 및 상기 폴리올 조성물이 투입되지 않은 제2 플라스크를 준비하며, 상기 제1 플라스크 및 상기 제2 플라스크 각각에 메탄올 50ml을 투입한 후, 30분 간 교반한다.1) Prepare a first flask containing the polyol composition and a second flask without the polyol composition, add 50 ml of methanol to each of the first flask and the second flask, and then stir for 30 minutes.
2) 상기 제1 플라스크 및 상기 제2 플라스크 각각에 1% 페놀프탈레인 지시약 0.5ml을 첨가하여, 상기 제1 플라스크 및 상기 제2 플라스크의 조성물이 분홍색으로 30초간 지속될 때까지 0.02N 수산화칼륨(KOH)으로 적정한다.2) Add 0.5 ml of 1% phenolphthalein indicator to each of the first flask and the second flask, and mix with 0.02N potassium hydroxide (KOH) until the composition of the first flask and the second flask turns pink for 30 seconds. Titrate.
3) 하기 식 1에 의해 산가를 계산한다.3) Calculate the acid value according to Equation 1 below.
[식 1][Equation 1]
산가(mgKOH/g) = [(Vs - Vb) × 56.1 × N × F] / MAcid value (mgKOH/g) = [(V s - V b ) × 56.1 × N × F]/M
상기 식 1에서, 상기 Vs는 상기 제1 플라스크의 조성물을 적정하기 위해 소모된 상기 0.02N 수산화칼륨(KOH)의 양(ml)이며, 상기 Vb는 상기 제2 플라스크의 조성물을 적정하기 위해 소모된 상기 0.02N 수산화칼륨(KOH)의 양(ml)이고, 상기 N은 상기 수산화칼륨(KOH)의 노르말농도이며, 상기 F는 상기 0.02N 수산화칼륨(KOH)의 팩터(Factor)이고, 상기 M는 상기 제1 플라스크에 투입된 상기 폴리올 조성물의 무게(g)이다.In Equation 1, V s is the amount (ml) of 0.02N potassium hydroxide (KOH) consumed to titrate the composition of the first flask, and V b is the amount (ml) consumed to titrate the composition of the second flask. is the amount (ml) of the 0.02N potassium hydroxide (KOH) consumed, N is the normal concentration of the potassium hydroxide (KOH), F is the factor of the 0.02N potassium hydroxide (KOH), and M is the weight (g) of the polyol composition added to the first flask.
상기 1,4:3,6-디안히드로헥시톨은 이소만니드(isomannide), 이소이다이드(isoidide), 및 이소소르비드(isosobide)의 3가지 이성질체로 존재할 수 있다. 상기 3가지 이성질체는 각각의 화합물 중 2개의 하이드록시기(-OH)의 상대적인 배열(configuration) 차이에 의해 구별될 수 있다. 상기 이소만니드는 D-만니톨(D-mannitol)의 탈수 반응에 의해 얻어질 수 있다. 상기 이소이다이드는 L-이디톨(L-iditol)의 탈수 반응에 의해 얻어질 수 있다. 제조 공정 및 효율 측면을 고려할 때, 상기 적어도 1종 이상의 1,4:3,6-디안히드로헥시톨에는 이소소르비드(isosorbide)가 포함될 수 있다.The 1,4:3,6-dianhydrohexitol may exist in three isomers: isomannide, isoidide, and isosobide. The three isomers can be distinguished by differences in the relative configuration of the two hydroxy groups (-OH) in each compound. The isomannide can be obtained through a dehydration reaction of D-mannitol. The isoidide can be obtained through a dehydration reaction of L-iditol. Considering the manufacturing process and efficiency aspects, the at least one type of 1,4:3,6-dianhydrohexitol may include isosorbide.
상기 이소소르비드는 재생 가능한 천연자원인 D-솔비톨(D-sorbitol)의 탈수 반응에 의해 얻어질 수 있다. 본 발명의 폴리올 조성물은 재생 가능한 천연자원으로부터 제조될 수 있는 상기 이소소르비드 포함함으로써, 친환경적이며 에너지 절감이 가능한 효과가 있다.The isosorbide can be obtained through a dehydration reaction of D-sorbitol, a renewable natural resource. The polyol composition of the present invention is environmentally friendly and energy-saving by containing the isosorbide, which can be manufactured from renewable natural resources.
상기 폴리올 조성물은 상기 폴리올 조성물 총 중량을 기준으로. 상기 1,4:3,6-디안히드로헥시톨로부터 유래된 제1 단위가 5 중량% 내지 50 중량%, 10 중량% 내지 50 중량%, 10 중량% 내지 45 중량%, 15 중량% 내지 45 중량%, 또는 20 중량% 내지 45 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우, 상기 폴리올 조성물로부터 폴리우레탄 폼 제조 시 조성물의 점도가 증가하여 발포가 원활하게 이뤄지지 않는 문제를 야기하지 않으며, 제조된 폴리우레탄 폼의 성형 밀도 및 경도가 향상될 수 있다.The polyol composition is based on the total weight of the polyol composition. The first unit derived from the 1,4:3,6-dianhydrohexitol is 5% to 50% by weight, 10% to 50% by weight, 10% to 45% by weight, and 15% to 45% by weight. It may be included in weight percent, or from 20 weight percent to 45 weight percent. When the above range is satisfied, the viscosity of the composition increases when producing polyurethane foam from the polyol composition, which does not cause problems of smooth foaming, and the molding density and hardness of the produced polyurethane foam can be improved.
상기 알킬렌 옥사이드로부터 유래된 제2 단위에는 탄소수 3 내지 10의 치환 또는 비치환된 분지형 알킬렌기가 포함될 수 있다. The second unit derived from the alkylene oxide may include a substituted or unsubstituted branched alkylene group having 3 to 10 carbon atoms.
상기 분지형 알킬렌기는 상기 1,4:3,6-디안히드로헥시톨로부터 유래된 제1 단위에 결합될 수 있다.The branched alkylene group may be bonded to the first unit derived from 1,4:3,6-dianhydrohexitol.
상기 분지형 알킬렌기는 프로필렌 옥사이드일 수 있다.The branched alkylene group may be propylene oxide.
상기 폴리올 조성물은 상기 폴리올 조성물 총 중량을 기준으로, 상기 분지형 알킬렌기가 20 중량% 내지 90 중량%, 25 중량% 내지 90 중량%, 30 중량% 내지 90 중량%, 35 중량% 내지 90 중량%, 35 중량% 내지 85 중량%, 또는 40 중량% 내지 85 중량%로 포함될 수 있다.The polyol composition has 20% to 90% by weight, 25% to 90% by weight, 30% to 90% by weight, and 35% to 90% by weight of the branched alkylene group, based on the total weight of the polyol composition. , 35% by weight to 85% by weight, or 40% by weight to 85% by weight.
상기 알킬렌 옥사이드로부터 유래된 제2 단위에는 탄소수 2 내지 10의 치환 또는 비치환된 선형 알킬렌기가 포함될 수 있다. The second unit derived from the alkylene oxide may include a substituted or unsubstituted linear alkylene group having 2 to 10 carbon atoms.
상기 선형 알킬렌기는 상기 분지형 알킬렌기에 결합될 수 있다.The linear alkylene group may be bonded to the branched alkylene group.
상기 선형 알킬렌기는 에틸렌 옥사이드일 수 있다.The linear alkylene group may be ethylene oxide.
상기 폴리올 조성물은 상기 폴리올 조성물 총 중량을 기준으로, 상기 선형 알킬렌기가 0 중량% 초과 내지 40 중량%, 0 중량% 초과 내지 35 중량%, 0 중량% 초과 내지 30 중량%, 0 중량% 초과 내지 25 중량%, 또는 0 중량% 초과 내지 20 중량%로 포함될 수 있다. The polyol composition has, based on the total weight of the polyol composition, the linear alkylene group in an amount of more than 0% by weight to 40% by weight, more than 0% by weight to 35% by weight, more than 0% by weight to 30% by weight, and more than 0% by weight. 25% by weight, or greater than 0% to 20% by weight.
일반적으로, 석유계 원료로부터 제조되는 폴리올 조성물은 높은 산가(Acid Value)를 나타내는 바, 폴리우레탄 폼 제조 시 사용되는 아민 촉매와 폴리올 조성물 간의 중화작용에 의해 촉매의 활성도가 저하되어, 상기 폴리올 조성물과 이소시아네이트계 조성물과의 반응성이 저하되는 문제가 있었다. 이는, 폴리우레탄 폼의 제조 공정 효율이 저감되며 성형성이 저하되는 문제가 있었다.In general, polyol compositions manufactured from petroleum-based raw materials exhibit a high acid value, and the activity of the catalyst is reduced due to a neutralization effect between the amine catalyst used in polyurethane foam production and the polyol composition, and the polyol composition and There was a problem of reduced reactivity with isocyanate-based compositions. This caused a problem in that the manufacturing process efficiency of the polyurethane foam was reduced and the moldability was deteriorated.
이에, 본 발명에 따른 폴리올 조성물은 재생 가능한 천연자원으로부터 제조될 수 있으며, 석유계 원료로부터 제조되는 폴리올 조성물 대비 낮은 산가를 나타내어, 친환경적이며, 폴리우레탄 폼 제조 시 사용되는 촉매의 활성도가 저하되지 않고, 폴리올 조성물과 이소시아네이트계 조성물과의 반응성이 향상될 수 있다. 이로 인해, 폴리우레탄 폼의 제조 공정 효율성 및 성형성이 향상될 수 있다. Accordingly, the polyol composition according to the present invention can be manufactured from renewable natural resources, has a lower acid value compared to polyol compositions manufactured from petroleum-based raw materials, is environmentally friendly, and does not reduce the activity of the catalyst used in polyurethane foam production. , the reactivity between the polyol composition and the isocyanate-based composition can be improved. Because of this, the manufacturing process efficiency and moldability of polyurethane foam can be improved.
본 발명에 따른 폴리올 조성물은 하기 측정 방법에 따른 산가(Acid Value)가 0.02 mgKOH/g 미만이다.The polyol composition according to the present invention has an acid value of less than 0.02 mgKOH/g according to the following measurement method.
<측정 방법><Measurement method>
1) 상기 폴리올 조성물이 투입된 제1 플라스크 및 상기 폴리올 조성물이 투입되지 않은 제2 플라스크를 준비하며, 상기 제1 플라스크 및 상기 제2 플라스크 각각에 메탄올 50ml을 투입한 후, 30분 간 교반한다.1) Prepare a first flask containing the polyol composition and a second flask without the polyol composition, add 50 ml of methanol to each of the first flask and the second flask, and then stir for 30 minutes.
2) 상기 제1 플라스크 및 상기 제2 플라스크 각각에 1% 페놀프탈레인 지시약 0.5ml을 첨가하여, 상기 제1 플라스크 및 상기 제2 플라스크의 조성물이 분홍색으로 30초간 지속될 때까지 0.02N 수산화칼륨(KOH)으로 적정한다.2) Add 0.5 ml of 1% phenolphthalein indicator to each of the first flask and the second flask, and mix with 0.02N potassium hydroxide (KOH) until the composition of the first flask and the second flask turns pink for 30 seconds. Titrate.
3) 하기 식 1에 의해 산가를 계산한다.3) Calculate the acid value according to Equation 1 below.
[식 1][Equation 1]
산가(mgKOH/g) = [(Vs - Vb) × 56.1 × N × F] / MAcid value (mgKOH/g) = [(V s - V b ) × 56.1 × N × F]/M
상기 식 1에서, 상기 Vs는 상기 제1 플라스크의 조성물을 적정하기 위해 소모된 상기 0.02N 수산화칼륨(KOH)의 양(ml)이며, 상기 Vb는 상기 제2 플라스크의 조성물을 적정하기 위해 소모된 상기 0.02N 수산화칼륨(KOH)의 양(ml)이고, 상기 N은 상기 수산화칼륨(KOH)의 노르말농도이며, 상기 F는 상기 0.02N 수산화칼륨(KOH)의 팩터(Factor)이고, 상기 M는 상기 제1 플라스크에 투입된 상기 폴리올 조성물의 무게(g)이다.In Equation 1, V s is the amount (ml) of 0.02N potassium hydroxide (KOH) consumed to titrate the composition of the first flask, and V b is the amount (ml) consumed to titrate the composition of the second flask. is the amount (ml) of the 0.02N potassium hydroxide (KOH) consumed, N is the normal concentration of the potassium hydroxide (KOH), F is the factor of the 0.02N potassium hydroxide (KOH), and M is the weight (g) of the polyol composition added to the first flask.
상기 폴리올 조성물은 상기 측정 방법에 따른 산가가 0.02 mgKOH/g 미만, 0.019 mgKOH/g 이하, 0.018 mgKOH/g 이하, 0.015mgKOH/g 이하, 또는 0.012 mgKOH/g 이하 일 수 있으며, 상기 산가의 하한 수치는 특별히 한정할 필요가 없으나, 0 mgKOH/g 초과, 0.005 mgKOH/g 이상, 또는 0.010 mgKOH/g 이상일 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우, 상기 폴리올 조성물로부터 제조되는 폴리우레탄 폼의 내산성이 강화될 수 있고, 폴리올 조성물과 이소시아네이트계 조성물과의 반응성이 향상될 수 있다.The polyol composition may have an acid value of less than 0.02 mgKOH/g, less than 0.019 mgKOH/g, less than 0.018 mgKOH/g, less than 0.015 mgKOH/g, or less than 0.012 mgKOH/g according to the measurement method, and the lower limit value of the acid value is There is no need to specifically limit it, but may be greater than 0 mgKOH/g, greater than 0.005 mgKOH/g, or greater than 0.010 mgKOH/g. When the above range is satisfied, the acid resistance of the polyurethane foam manufactured from the polyol composition can be strengthened, and the reactivity between the polyol composition and the isocyanate-based composition can be improved.
상기 폴리올 조성물 총 중량을 기준으로, 상기 폴리올 조성물에 잔류하는 금속의 함량이 10 ppm 이하, 7 ppm 이하, 5 ppm 이하, 4 ppm 이하, 3 ppm 이하, 또는 1 ppm 이하일 수 있다. 상기 금속은 칼륨을 포함할 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우, 상기 폴리올 조성물이 고온의 환경에 노출되더라도 금속 이온에 따라 색상이 변하는 현상이 최소화될 수 있다.Based on the total weight of the polyol composition, the content of metal remaining in the polyol composition may be 10 ppm or less, 7 ppm or less, 5 ppm or less, 4 ppm or less, 3 ppm or less, or 1 ppm or less. The metal may include potassium. When the above range is satisfied, color change due to metal ions can be minimized even if the polyol composition is exposed to a high temperature environment.
상기 폴리올 조성물은 25 ℃에서의 점도가 200 cPs 내지 800 cPs, 250 cPs 내지 800 cPs, 300 cPs 내지 800 cPs, 300 cPs 내지 700 cPs, 또는 300 cPs 내지 600 cPs일 수 있다. 상기 점도의 측정은 공지된 방법을 이용할 수 있으며, 예를 들어 비접촉식 점도계를 이용하여 측정할 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우, 폴리올 조성물의 저장 안정성이 향상될 수 있고, 폴리우레탄 폼 제조 시 기포 발생을 방지할 수 있으며, 경화의 불균형성을 방지할 수 있어, 작업성이 향상될 수 있다.The polyol composition may have a viscosity at 25°C of 200 cPs to 800 cPs, 250 cPs to 800 cPs, 300 cPs to 800 cPs, 300 cPs to 700 cPs, or 300 cPs to 600 cPs. The viscosity can be measured using a known method, for example, using a non-contact viscometer. When the above range is satisfied, the storage stability of the polyol composition can be improved, the generation of bubbles can be prevented when manufacturing polyurethane foam, and uneven curing can be prevented, thereby improving workability.
본 발명에 따른 폴리올 조성물은 ASTM-D1209에 의거한 APHA(American Public Health Association) 칼라 값이 25 이하, 24 이하, 23 이하, 22 이하, 21 이하, 20 이하, 19 이하, 18 이하, 또는 17 이하일 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우, 폴리올 조성물이 무색 투명하며, 상기 폴리올을 이용하여 황색도가 낮은 폴리우레탄 폼이 제조될 수 있다.The polyol composition according to the present invention has an APHA (American Public Health Association) color value of 25 or less, 24 or less, 23 or less, 22 or less, 21 or less, 20 or less, 19 or less, 18 or less, or 17 or less according to ASTM-D1209. You can. When the above range is satisfied, the polyol composition is colorless and transparent, and polyurethane foam with low yellowness can be manufactured using the polyol.
상기 폴리올 조성물의 수평균분자량(Mn)은 300 g/mol 내지 20,000 g/mol, 300 g/mol 내지 18,000 g/mol, 300 g/mol 내지 15,000 g/mol, 300 g/mol 내지 12,000 g/mol, 500 g/mol 내지 12,000 g/mol, 500 g/mol 내지 10,000 g/mol, 또는 500 g/mol 내지 3,000 g/mol일 수 있다. 상기 폴리올 조성물의 다분산지수(PDI)는 0.8 내지 2.0, 0.8 내지 1.9, 0.8 내지 1.8, 0.8 내지 1.6, 0.8 내지 1.5, 또는 1.0 내지 1.3일 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우, 상기 폴리올 조성물과 이소시아네이트와의 반응성이 향상될 수 있다.The number average molecular weight (Mn) of the polyol composition is 300 g/mol to 20,000 g/mol, 300 g/mol to 18,000 g/mol, 300 g/mol to 15,000 g/mol, 300 g/mol to 12,000 g/mol. , 500 g/mol to 12,000 g/mol, 500 g/mol to 10,000 g/mol, or 500 g/mol to 3,000 g/mol. The polydispersity index (PDI) of the polyol composition may be 0.8 to 2.0, 0.8 to 1.9, 0.8 to 1.8, 0.8 to 1.6, 0.8 to 1.5, or 1.0 to 1.3. When the above range is satisfied, the reactivity between the polyol composition and isocyanate may be improved.
상기 폴리올 조성물은 산화 방지제를 더 포함할 수 있다. 상기 산화 방지제는 상기 폴리올 조성물로부터 얻어지는 폴리우레탄 폼의 내열 안정성을 향상시킬 수 있고, 냄새 발생을 저감시킬 수 있다. 상기 산화 방지제는 페놀계 산화방지제(디부틸하이드록시톨루엔 등), 유황계 산화방지제 (메르캅토프로피온산유도체 등) 및 인계 산화방지제(9,10-디하이드로-9-옥사-10-포스파페난트렌-10-옥사이드 등)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다. 상기 산화 방지제의 함량은 상기 폴리올 조성물 총 중량 기준 0.01 중량% 내지 3 중량%, 0.01 중량% 내지 2 중량%, 0.02 중량% 내지 2 중량%, 0.02 중량% 내지 1 중량%, 또는 0.03 중량% 내지 1 중량%일 수 있다. The polyol composition may further include an antioxidant. The antioxidant can improve the heat resistance stability of the polyurethane foam obtained from the polyol composition and reduce the generation of odor. The antioxidants include phenolic antioxidants (dibutylhydroxytoluene, etc.), sulfur-based antioxidants (mercaptopropionic acid derivatives, etc.), and phosphorus-based antioxidants (9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene). -10-oxide, etc.) can be used. The content of the antioxidant is 0.01% to 3% by weight, 0.01% to 2% by weight, 0.02% to 2% by weight, 0.02% to 1% by weight, or 0.03% to 1% by weight, based on the total weight of the polyol composition. It may be weight percent.
상기 폴리올 조성물의 CPR(Controlled Polymerization Rate)은 0.1 내지 5, 0.1 내지 4, 0.1 내지 3, 0.1 내지 2, 0.1 내지 1.5, 0.1 내지 1, 또는 0.2 내지 1일 수 있다. 상기 CRP은 폴리올 조성물 내 알칼리 물질의 양을 나타내는 지표로서, ASTM D6437의 실험방법에 따라 상기 폴리올 조성물 30g을 메탄올 50ml와 섞은 후 중화적정한 염산(농도:0.001N)의 양을 수치화하여 측정될 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우, 제품의 제조 과정에서 반응성 제어가 용이하며, 제품 규격에 부합될 수 있다. The controlled polymerization rate (CPR) of the polyol composition may be 0.1 to 5, 0.1 to 4, 0.1 to 3, 0.1 to 2, 0.1 to 1.5, 0.1 to 1, or 0.2 to 1. The CRP is an indicator of the amount of alkaline substances in the polyol composition, and can be measured by mixing 30 g of the polyol composition with 50 ml of methanol and quantifying the amount of hydrochloric acid (concentration: 0.001N) appropriate for neutralization according to the test method of ASTM D6437. . If the above range is satisfied, reactivity control is easy during the product manufacturing process and product specifications can be met.
상기 폴리올 조성물의 활성산소 함량은 100 pmm 이하, 90 pmm 이하, 80 pmm 이하, 50 pmm 이하, 40 pmm 이하, 또는 10 pmm 이하일 수 있다. 상기 활성산소의 측정은 공지된 방법을 이용할 수 있으며, 예를 들어 분광광도계를 이용하여 활성산소 함량에 따른 흡광도 변화의 검량 곡선을 이용하여 측정할 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우, 부반응이 감소되며, 상기 폴리올 조성물로부터 제조된 폴리우레탄 폼의 냄새가 저감되며, 성형성이 향상될 수 있다.The active oxygen content of the polyol composition may be 100 pmm or less, 90 pmm or less, 80 pmm or less, 50 pmm or less, 40 pmm or less, or 10 pmm or less. The active oxygen can be measured using a known method, for example, using a spectrophotometer and a calibration curve of the change in absorbance according to the active oxygen content. When the above range is satisfied, side reactions are reduced, the odor of polyurethane foam manufactured from the polyol composition is reduced, and moldability can be improved.
상기 폴리올 조성물은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.The polyol composition may include a compound represented by Formula 1 below.
[화학식 1][Formula 1]
상기 화학식 1에서, R1 및 R4는 각각 독립적으로 탄소수 2 내지 10의 치환 또는 비치환된 선형 알킬렌기이며, R2 및 R3은 각각 독립적으로 탄소수 3 내지 10의 치환 또는 비치환된 분지형 알킬렌기이고, x는 1 내지 10의 정수이며, a 및 d는 각각 독립적으로 1 내지 6의 정수이고, b 및 c는 각각 독립적으로 0 내지 30의 정수이며, b+c는 1 내지 60의 정수이다.In Formula 1, R 1 and R 4 are each independently a substituted or unsubstituted linear alkylene group having 2 to 10 carbon atoms, and R 2 and R 3 are each independently a substituted or unsubstituted branched alkylene group having 3 to 10 carbon atoms. is an alkylene group, x is an integer from 1 to 10, a and d are each independently an integer from 1 to 6, b and c are each independently an integer from 0 to 30, and b+c is an integer from 1 to 60 am.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 적어도 1종 이상의 1,4:3,6-디안히드로헥시톨로부터 유래된 제1 단위인 모핵 구조를 포함할 수 있다. 상기 적어도 1종 이상의 1,4:3,6-디안히드로헥시톨은 이소소르비드(isosorbide)를 포함할 수 있다.The compound represented by Formula 1 may include a parent core structure that is a first unit derived from at least one type of 1,4:3,6-dianhydrohexitol. The at least one type of 1,4:3,6-dianhydrohexitol may include isosorbide.
상기 R1 내지 R4는 알킬렌 옥사이드로부터 유래된 제2 단위일 수 있다. R 1 to R 4 may be a second unit derived from alkylene oxide.
상기 R1 및 R4는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 에틸렌기일 수 있다. 상기 R1 및 R4는 탄소수 2 내지 10의 치환 또는 비치환된 선형 알킬렌기 옥사이드로부터 유래된 것일 수 있다. 바람직하게는 상기 R1 및 R4는 각각 독립적으로 에틸렌기일 수 있다. R 1 and R 4 may each independently be a substituted or unsubstituted ethylene group. R 1 and R 4 may be derived from a substituted or unsubstituted linear alkylene group oxide having 2 to 10 carbon atoms. Preferably, R 1 and R 4 may each independently be an ethylene group.
상기 R2 및 R3은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 프로필렌기일 수 있다.R 2 and R 3 may each independently be a substituted or unsubstituted propylene group.
상기 R2 및 R3은 탄소수 3 내지 10의 치환 또는 비치환된 분지형 알킬렌기 옥사이드로부터 유래된 것일 수 있다. 바람직하게는 상기 R2 및 R3은 각각 독립적으로 프로필렌기일 수 있다.R 2 and R 3 may be derived from a substituted or unsubstituted branched alkylene group oxide having 3 to 10 carbon atoms. Preferably, R 2 and R 3 may each independently be a propylene group.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 적어도 1종 이상의 1,4:3,6-디안히드로헥시톨로부터 유래된 제1 단위인 모핵 구조에, 제2 단위로서 상기 분지형 알킬렌기로부터 유래된 프로필렌기가 중합되어 블록을 형성하고 있으며, 상기 프로필렌기에 상기 선형 알킬렌기로부터 유래된 에틸렌기가 중합되어 블록을 형성하고 있는 블록 공중합체 형태일 수 있다. The compound represented by Formula 1 has a parent core structure, which is a first unit derived from at least one type of 1,4:3,6-dianhydrohexitol, and a propylene group derived from the branched alkylene group as a second unit. It may be in the form of a block copolymer in which the propylene group and the ethylene group derived from the linear alkylene group are polymerized to form a block.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 양 말단에는 에틸렌기가 중합된 블록이 형성되어 있는 바, 종래 폴리올 화합물 대비 1차 알코올의 수산화기(-OH) 함량이 높아, 이소시아네이트와의 반응성이 우수할 수 있다. 또한, 상기 화합물이 포함된 폴리우레탄 폼은 종래 석유계 폴리올 조성물로부터 제조된 폴리우레탄 폼과 동등 이상의 기계적 특성 및 공정성을 구현할 수 있다.Since blocks in which ethylene groups are polymerized are formed at both ends of the compound represented by Formula 1, the hydroxyl group (-OH) content of the primary alcohol is higher compared to conventional polyol compounds, and the reactivity with isocyanate may be excellent. In addition, polyurethane foam containing the above compound can realize mechanical properties and processability equivalent to or better than polyurethane foam manufactured from a conventional petroleum-based polyol composition.
상기 (a+d):(b+c)의 비율은 1:1.5 내지 1:6일 수 있다. 바람직하게는 상기 (a+d):(b+c)의 비율은 1:2 내지 1:6, 1:2.5 내지 1:6, 또는 1:3 내지 1:6일 수 있다. 상기 (a+b) 및 (c+d)는 각각 독립적으로 3 내지 50일 수 있다. 바람직하게는 상기 (a+b) 및 (c+d)는 각각 독립적으로 3 내지 30, 3 내지 20, 5 내지 20, 5 내지 10, 또는 5 내지 9일 수 있다. The ratio of (a+d):(b+c) may be 1:1.5 to 1:6. Preferably, the ratio of (a+d):(b+c) may be 1:2 to 1:6, 1:2.5 to 1:6, or 1:3 to 1:6. (a+b) and (c+d) may each independently be 3 to 50. Preferably, (a+b) and (c+d) may each independently be 3 to 30, 3 to 20, 5 to 20, 5 to 10, or 5 to 9.
상기 범위를 만족하는 경우, 상기 화합물이 포함된 폴리우레탄 폼은 경도가 향상되며, 영구 압축 변형율이 감소되고, 표면이 매끈해져 우수한 외관을 가질 수 있다. 또한, 적정한 수준의 CFD(Compression Force Deformation)를 달성하여, 폴리우레탄 폼이 배터리 모듈에 적용되었을 때 배터리 셀의 팽창에 의한 부피 변화를 완충하여 체적을 일정하게 유지함으로써, 제품 안정성이 향상될 수 있다. 상기 CFD는 측정 대상을 압축시켰을 때의 반발력을 의미하는 파라미터이다.When the above range is satisfied, the polyurethane foam containing the compound has improved hardness, reduced compression set, and a smooth surface, so that it can have an excellent appearance. In addition, by achieving an appropriate level of CFD (Compression Force Deformation), when polyurethane foam is applied to a battery module, the volume change caused by the expansion of the battery cell is buffered and the volume is kept constant, thereby improving product stability. . The CFD is a parameter that represents the repulsion force when the measurement object is compressed.
상기 CFD는 상온에서 폴리우레탄 폼을 5 cm × 5 cm의 규격으로 재단하여 UTM(Universal Testing Machine)과 같은 기기를 이용하여 압축시켰을 때의 반발력을 측정하여 이를 CFD로 평가할 수 있다. 예를 들어, 상기 폴리우레탄 폼을 25% 압축시켰을 때의 반발력은 CFD 25% 값으로 평가할 수 있고, 바람직한 상기 CFD 25% 값은 약 0.06 초과 kg/cm2 내지 0.15 미만 kg/cm2의 범위를 가질 수 있다. 또한, 상기 폴리우레탄 폼을 50% 압축시켰을 때의 반발력은 CFD 50% 값으로 평가할 수 있고, 바람직한 상기 CFD 50% 값은 약 0.10 초과 kg/cm2 내지 0.20 미만 kg/cm2의 범위를 가질 수 있다.The CFD can be evaluated by measuring the repulsion force when polyurethane foam is cut to a size of 5 cm × 5 cm at room temperature and compressed using a device such as a UTM (Universal Testing Machine). For example, the repulsion force when the polyurethane foam is compressed by 25% can be evaluated by the CFD 25% value, and the preferred CFD 25% value ranges from about more than 0.06 kg/cm 2 to less than 0.15 kg/cm 2 You can have it. In addition, the repulsion force when the polyurethane foam is compressed by 50% can be evaluated by the CFD 50% value, and the preferred CFD 50% value can range from about more than 0.10 kg/cm 2 to less than 0.20 kg/cm 2 there is.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 2로 표시되는 화합물일 수 있다.The compound represented by Formula 1 may be a compound represented by Formula 2 below.
[화학식 2][Formula 2]
상기 화학식 2에서, x`는 1 내지 5의 정수이며, a` 및 d`는 각각 독립적으로 1 내지 3의 정수이고, b` 및 c`는 각각 독립적으로 1 내지 18의 정수이다.In Formula 2, x′ is an integer from 1 to 5, a′ and d′ are each independently an integer from 1 to 3, and b′ and c′ are each independently an integer from 1 to 18.
구체적으로, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물의 종류는 하기 화학식 A 내지 화학식 I의 화합물로 나타낼 수 있다.Specifically, the type of compound represented by Formula 2 may be represented by compounds of Formula A to Formula I below.
[화학식 A][Formula A]
[화학식 B][Formula B]
[화학식 C][Formula C]
[화학식 D][Formula D]
[화학식 E][Formula E]
[화학식 F][Formula F]
[화학식 G][Formula G]
[화학식 H][Formula H]
[화학식 I][Formula I]
[화학식 J][Formula J]
[화학식 K][Formula K]
[화학식 L][Formula L]
상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 함량은 상기 폴리올 조성물 총 중량 기준 50 중량% 내지 99 중량%일 수 있다. 바람직하게는, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 함량은 상기 폴리올 조성물 총 중량 기준 60 중량% 내지 99 중량%, 70 중량% 내지 99 중량%, 75 중량% 내지 99 중량%, 77 중량% 내지 99 중량%, 또는 80 중량% 내지 99 중량%일 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우, 상기 폴리올 조성물로부터 폴리우레탄 폼 제조 시 조성물의 점도가 증가하여 발포가 원활하게 이뤄지지 않는 문제를 야기하지 않으며, 제조된 폴리우레탄 폼의 성형 밀도 및 경도가 향상될 수 있다.The content of the compound represented by Formula 1 may be 50% to 99% by weight based on the total weight of the polyol composition. Preferably, the content of the compound represented by Formula 1 is 60% to 99% by weight, 70% to 99% by weight, 75% to 99% by weight, and 77% to 99% by weight based on the total weight of the polyol composition. %, or from 80% to 99% by weight. When the above range is satisfied, the viscosity of the composition increases when producing polyurethane foam from the polyol composition, which does not cause problems of smooth foaming, and the molding density and hardness of the produced polyurethane foam can be improved.
<폴리올 조성물의 제조방법><Method for producing polyol composition>
본 발명에 따른 폴리올 조성물의 제조방법은 (a) 적어도 1종 이상의 1,4:3,6-디안히드로헥시톨 및 촉매를 혼합하여 탈수 공정을 진행하는 단계, (b) 탈수된 상기 적어도 1종 이상의 1,4:3,6-디안히드로헥시톨을 탄소수 3 내지 10의 치환 또는 비치환된 분지형 알킬렌 옥사이드와 반응시켜 제1 중합체를 제조하는 단계, 및 (c) 상기 (b) 단계의 제1 중합체의 제조가 완료된 후, 상기 제1 중합체를 탄소수 2 내지 10의 치환 또는 비치환된 선형 알킬렌 옥사이드와 반응시켜 제2 중합체를 제조하는 단계를 포함할 수 있고, 상기 폴리올 조성물은 하기 측정 방법에 따른 산가(Acid Value)가 0.02 mgKOH/g 미만일 수 있다.The method for producing a polyol composition according to the present invention includes the steps of (a) mixing at least one type of 1,4:3,6-dianhydrohexitol and a catalyst to perform a dehydration process, (b) dehydrating the at least one preparing a first polymer by reacting at least one kind of 1,4:3,6-dianhydrohexitol with a substituted or unsubstituted branched alkylene oxide having 3 to 10 carbon atoms, and (c) above (b) After the preparation of the first polymer in the step is completed, it may include the step of reacting the first polymer with a substituted or unsubstituted linear alkylene oxide having 2 to 10 carbon atoms to prepare a second polymer, wherein the polyol composition The acid value according to the measurement method below may be less than 0.02 mgKOH/g.
<측정 방법><Measurement method>
1) 상기 폴리올 조성물이 투입된 제1 플라스크 및 상기 폴리올 조성물이 투입되지 않은 제2 플라스크를 준비하며, 상기 제1 플라스크 및 상기 제2 플라스크 각각에 메탄올 50ml을 투입한 후, 30분 간 교반한다.1) Prepare a first flask containing the polyol composition and a second flask without the polyol composition, add 50 ml of methanol to each of the first flask and the second flask, and then stir for 30 minutes.
2) 상기 제1 플라스크 및 상기 제2 플라스크 각각에 1% 페놀프탈레인 지시약 0.5ml을 첨가하여, 상기 제1 플라스크 및 상기 제2 플라스크의 조성물이 분홍색으로 30초간 지속될 때까지 0.02N 수산화칼륨(KOH)으로 적정한다.2) Add 0.5 ml of 1% phenolphthalein indicator to each of the first flask and the second flask, and mix with 0.02N potassium hydroxide (KOH) until the composition of the first flask and the second flask turns pink for 30 seconds. Titrate.
3) 하기 식 1에 의해 산가를 계산한다.3) Calculate the acid value according to Equation 1 below.
[식 1][Equation 1]
산가(mgKOH/g) = [(Vs - Vb) × 56.1 × N × F] / MAcid value (mgKOH/g) = [(V s - V b ) × 56.1 × N × F]/M
상기 식 1에서, 상기 Vs는 상기 제1 플라스크의 조성물을 적정하기 위해 소모된 상기 0.02N 수산화칼륨(KOH)의 양(ml)이며, 상기 Vb는 상기 제2 플라스크의 조성물을 적정하기 위해 소모된 상기 0.02N 수산화칼륨(KOH)의 양(ml)이고, 상기 N은 상기 수산화칼륨(KOH)의 노르말농도이며, 상기 F는 상기 0.02N 수산화칼륨(KOH)의 팩터(Factor)이고, 상기 M는 상기 제1 플라스크에 투입된 상기 폴리올 조성물의 무게(g)이다.In Equation 1, V s is the amount (ml) of 0.02N potassium hydroxide (KOH) consumed to titrate the composition of the first flask, and V b is the amount (ml) consumed to titrate the composition of the second flask. is the amount (ml) of the 0.02N potassium hydroxide (KOH) consumed, N is the normal concentration of the potassium hydroxide (KOH), F is the factor of the 0.02N potassium hydroxide (KOH), and M is the weight (g) of the polyol composition added to the first flask.
도 1은 본 발명에 따른 폴리올 조성물의 제조 공정을 간략히 도시한 흐름도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 제조방법은 탈수하는 단계(S10)를 포함할 수 있다. 상기 S10에서는 적어도 1종 이상의 1,4:3,6-디안히드로헥시톨 및 촉매를 혼합하여 상기 적어도 1종 이상의 1,4:3,6-디안히드로헥시톨을 탈수할 수 있다.1 is a flow chart briefly showing the manufacturing process of the polyol composition according to the present invention. Referring to Figure 1, the manufacturing method of the present invention may include a dehydration step (S10). In S10, at least one type of 1,4:3,6-dianhydrohexitol can be mixed with a catalyst to dehydrate the at least one type of 1,4:3,6-dianhydrohexitol.
상기 1,4:3,6-디안히드로헥시톨은 이소만니드(isomannide), 이소이다이드(isoidide), 및 이소소르비드(isosobide)의 3가지 이성질체로 존재할 수 있다. 상기 3가지 이성질체는 각각의 화합물 중 2개의 하이드록시기(-OH)의 상대적인 배열(configuration) 차이에 의해 구별될 수 있다. 상기 이소만니드는 D-만니톨(D-mannitol)의 탈수 반응에 의해 얻어질 수 있다. 상기 이소이다이드는 L-이디톨(L-iditol)의 탈수 반응에 의해 얻어질 수 있다. 제조 공정 및 효율 측면을 고려할 때, 상기 S10에서는 상기 3가지의 1,4:3,6-디안히드로헥시톨 이성질체 중 이소소르비드를 사용하는 것이 바람직하다.The 1,4:3,6-dianhydrohexitol may exist in three isomers: isomannide, isoidide, and isosobide. The three isomers can be distinguished by differences in the relative configuration of the two hydroxy groups (-OH) in each compound. The isomannide can be obtained through a dehydration reaction of D-mannitol. The isoidide can be obtained through a dehydration reaction of L-iditol. Considering the manufacturing process and efficiency aspects, it is preferable to use isosorbide among the three 1,4:3,6-dianhydrohexitol isomers in S10.
상기 이소소르비드는 D-솔비톨(D-sorbitol)의 탈수 반응에 의해 얻어질 수 있다. 구체적으로, 상기 이소소르비드는 산 촉매하의 감압 조건에서 D-솔비톨의 탈수 반응에 의해 얻어질 수 있다.The isosorbide can be obtained through a dehydration reaction of D-sorbitol. Specifically, the isosorbide can be obtained by dehydration of D-sorbitol under reduced pressure conditions under an acid catalyst.
상기 산 촉매는 상기 D-솔비톨의 탈수 반응을 촉진시키는 역할을 한다. 산 촉매는 가용성 산 촉매, 균일계 산 촉매, 또는 산 처리가 된 불균일계 산촉매일 수 있다. 구체적으로, 산 촉매는 황산, 염산, 인산, 질산, 파라-톨루엔설폰산, 메탄설폰산, 황산화된 금속 산화물, 또는 헤테로폴리산 촉매(heteropoly acid catalyst)일 수 있다. 바람직하게는 산 촉매로서 황산을 사용할 수 있다.The acid catalyst serves to promote the dehydration reaction of D-sorbitol. The acid catalyst may be a soluble acid catalyst, a homogeneous acid catalyst, or a heterogeneous acid catalyst that has been treated with acid. Specifically, the acid catalyst may be sulfuric acid, hydrochloric acid, phosphoric acid, nitric acid, para-toluenesulfonic acid, methanesulfonic acid, sulfated metal oxide, or heteropoly acid catalyst. Preferably, sulfuric acid can be used as the acid catalyst.
상기 산 촉매는 상기 D-솔비톨 100 중량부 대비 0.01 중량부 내지 15.00 중량부, 0.01 중량부 내지 10.00 중량부, 또는 0.01 중량부 내지 5.00 중량부로 첨가될 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우, D-솔비톨의 탈수 반응 속도가 향상될 수 있고, 잔류하는 촉매의 양을 최소화할 수 있다.The acid catalyst may be added in an amount of 0.01 to 15.00 parts by weight, 0.01 to 10.00 parts by weight, or 0.01 to 5.00 parts by weight, based on 100 parts by weight of D-sorbitol. When the above range is satisfied, the dehydration reaction rate of D-sorbitol can be improved and the amount of remaining catalyst can be minimized.
상기 D-솔비톨은 분말 형태, 또는 상기 D-솔비톨이 50 중량% 내지 90 중량%의 농도로 포함된 수용액 형태일 수 있다. 또한, 상기 D-솔비톨은 자연으로부터 추출 또는 포도당으로부터 환원시켜 합성과정을 통해 얻어질 수 있다.The D-sorbitol may be in powder form or in the form of an aqueous solution containing D-sorbitol at a concentration of 50% by weight to 90% by weight. Additionally, the D-sorbitol can be obtained through a synthetic process by extracting it from nature or reducing it from glucose.
상기 이소소르비드는 상기 D-솔비톨에서 물 분자 한 개가 제거된 중간 생성물인 1,4-솔비탄(1,4-sorbitan)을 형성한 후, 상기 1,4-솔비탄에서 추가적으로 물 분자 한 개가 제거되는 공정에 의해 얻어질 수 있다.The isosorbide forms 1,4-sorbitan, an intermediate product in which one water molecule is removed from D-sorbitol, and then one water molecule is additionally removed from the 1,4-sorbitan. It can be obtained by a removal process.
상기 1,4-솔비탄은 상기 D-솔비톨을 포함하는 반응기에 상기 산 촉매를 첨가하고 상압하에 80℃ 내지 140℃의 온도 조건에서 1시간 내지 5시간 동안 탈수하여 형성될 수 있다. 상기 온도 범위를 만족하는 경우, 1,4-솔비탄 이외의 불순물 생성을 저감할 수 있고, D-솔비톨이 1,4-솔비탄으로 전환되는 탈수 반응의 효율을 향상시킬 수 있다.The 1,4-sorbitan can be formed by adding the acid catalyst to a reactor containing the D-sorbitol and dehydrating it under normal pressure at a temperature of 80°C to 140°C for 1 hour to 5 hours. When the above temperature range is satisfied, the production of impurities other than 1,4-sorbitan can be reduced, and the efficiency of the dehydration reaction in which D-sorbitol is converted to 1,4-sorbitan can be improved.
상기 이소소르비드는 상기 1,4-솔비탄 형성 후, 상압하에 110℃ 내지 350℃의 온도 조건에서 1시간 내지 10시간 동안 탈수하여 얻어질 수 있다. 상기 온도 범위를 만족하는 경우, 이소소르비드 이외의 불순물 생성을 저감할 수 있고, 1,4-솔비탄이 이소소르비드로 전환되는 탈수 반응의 효율을 향상시킬 수 있다.The isosorbide can be obtained by dehydrating the 1,4-sorbitan for 1 to 10 hours at a temperature of 110°C to 350°C under normal pressure after forming the 1,4-sorbitan. When the above temperature range is satisfied, the production of impurities other than isosorbide can be reduced, and the efficiency of the dehydration reaction in which 1,4-sorbitan is converted to isosorbide can be improved.
상기 1,4-솔비탄이 형성되는 탈수 공정은 상기 이소소르비드가 얻어지는 탈수 공정 대비 낮은 온도일 수 있다. 상기 1,4-솔비탄이 형성되는 탈수 공정의 온도가 상기 이소소르비드가 얻어지는 탈수 공정의 온도보다 낮게 조절될 경우, 산 촉매가 사용되지 않더라도, 높은 수율로 이소소르비드가 얻어질 수 있다.The dehydration process in which the 1,4-sorbitan is formed may be at a lower temperature than the dehydration process in which the isosorbide is obtained. When the temperature of the dehydration process in which the 1,4-sorbitan is formed is adjusted to be lower than the temperature of the dehydration process in which the isosorbide is obtained, isosorbide can be obtained in high yield even if an acid catalyst is not used.
상기 이소소르비드는 하기 반응식 1에 의해 얻어질 수 있다.The isosorbide can be obtained by Scheme 1 below.
[반응식 1][Scheme 1]
상기 적어도 1종 이상의 1,4:3,6-디안히드로헥시톨은 촉매와 혼합되어 활성 1,4:3,6-디안히드로헥시톨로 제조될 수 있다. 상기 1,4:3,6-디안히드로헥시톨은 배치식 반응기(batch reactor)에 투입될 수 있다. The at least one type of 1,4:3,6-dianhydrohexitol may be mixed with a catalyst to produce active 1,4:3,6-dianhydrohexitol. The 1,4:3,6-dianhydrohexitol can be added to a batch reactor.
상기 1,4:3,6-디안히드로헥시톨은 상기 배치식 반응기에 투입되는 전체 원료 기준 약 15 중량% 내지 약 50 중량%, 약 15 중량% 내지 약 40 중량%, 약 25 중량% 내지 약 40 중량%, 또는 약 25 중량% 내지 약 35 중량%의 함량으로 상기 배치식 반응기에 투입될 수 있다.The 1,4:3,6-dianhydrohexitol is present in an amount of about 15% by weight to about 50% by weight, about 15% by weight to about 40% by weight, and about 25% by weight based on the total raw materials introduced into the batch reactor. It can be added to the batch reactor in an amount of about 40% by weight, or about 25% by weight to about 35% by weight.
상기 1,4:3,6-디안히드로헥시톨은 상기 배치식 반응기에 고체 상태로 투입될 수 있다. 상기 1,4:3,6-디안히드로헥시톨은 상기 배치식 반응기에 분말 형태로 투입될 수 있다.The 1,4:3,6-dianhydrohexitol may be added to the batch reactor in a solid state. The 1,4:3,6-dianhydrohexitol may be added to the batch reactor in powder form.
상기 1,4:3,6-디안히드로헥시톨의 입자 형상은 구 형상, 플레이크 형상, 또는 막대 형상일 수 있다. The particle shape of the 1,4:3,6-dianhydrohexitol may be spherical, flake, or rod-shaped.
상기 1,4:3,6-디안히드로헥시톨의 순도는 약 80% 이상, 약 90% 이상, 약 95% 이상, 또는 약 97% 이상일 수 있다.The purity of the 1,4:3,6-dianhydrohexitol may be about 80% or more, about 90% or more, about 95% or more, or about 97% or more.
상기 1,4:3,6-디안히드로헥시톨의 평균 입경은 약 10㎛ 내지 약 200㎛, 약 10㎛ 내지 약 150㎛, 약 10㎛ 내지 약 100㎛, 또는 약 30㎛ 내지 약 100㎛일 수 있다. 상기 평균 입경은 레이저 회절법(laser diffraction method)을 이용하여 측정한 것으로서, 입자의 입경 분포 곡선에 있어서, 체적 누적량의 50%에 해당하는 입경으로 정의할 수 있다.The average particle diameter of the 1,4:3,6-dianhydrohexitol is about 10 μm to about 200 μm, about 10 μm to about 150 μm, about 10 μm to about 100 μm, or about 30 μm to about 100 μm. It can be. The average particle size is measured using a laser diffraction method, and can be defined as the particle size corresponding to 50% of the cumulative volume in the particle size distribution curve.
상기 1,4:3,6-디안히드로헥시톨의 함수율은 약 5 중량% 미만, 약 4 중량% 미만, 약 3 중량% 미만, 약 2 중량% 미만, 또는 약 1 중량% 미만일 수 있다. 상기 함수율은 1,4:3,6-디안히드로헥시톨의 건조 전 중량에서 1,4:3,6-디안히드로헥시톨의 건조 후 중량을 뺀 값을 1,4:3,6-디안히드로헥시톨의 건조 전 중량으로 나눈 다음 100을 곱하여 계산할 수 있다. 상기 건조는 상온에서 약 150℃까지 온도를 상승시킨 후, 150℃에서 유지하는 방식으로 총 건조시간은 온도상승단계 5분을 포함하여 20분으로 설정할 수 있다.The moisture content of the 1,4:3,6-dianhydrohexitol may be less than about 5% by weight, less than about 4% by weight, less than about 3% by weight, less than about 2% by weight, or less than about 1% by weight. The moisture content is calculated by subtracting the weight after drying of 1,4:3,6-dianhydrohexitol from the weight before drying of 1,4:3,6-dianhydrohexitol. It can be calculated by dividing by the weight of dianhydrohexitol before drying and then multiplying by 100. The drying involves raising the temperature from room temperature to about 150°C and then maintaining it at 150°C, and the total drying time can be set to 20 minutes, including 5 minutes for the temperature increase step.
상기 1,4:3,6-디안히드로헥시톨은 상기 배치식 반응기에 수용액 상태로 투입될 수 있다. 상기 1,4:3,6-디안히드로헥시톨은 상기 배치식 반응기에 약 70 중량% 내지 약 90 중량%, 약 75 중량% 내지 약 90 중량%, 또는 약 75 중량% 내지 약 85 중량%의 농도로 투입될 수 있다.The 1,4:3,6-dianhydrohexitol may be added to the batch reactor in the form of an aqueous solution. The 1,4:3,6-dianhydrohexitol is added to the batch reactor in an amount of about 70% by weight to about 90% by weight, about 75% by weight to about 90% by weight, or about 75% by weight to about 85% by weight. It can be administered at a concentration of .
상기 1,4:3,6-디안히드로헥시톨은 상기 배치식 반응기에 일괄 투입될 수 있다. 상기 1,4:3,6-디안히드로헥시톨은 상기 배치식 반응기에 약 5분 내지 약 60분, 약 10분 내지 약 50분, 또는 약 20분 내지 약 40분 동안 투입될 수 있다. 상기 1,4:3,6-디안히드로헥시톨은 상기 배치식 반응기에 약 5분 내지 약 60분, 약 10분 내지 약 50분, 또는 약 20분 내지 약 40분 동안 동일한 함량으로 분할하여 투입될 수 있다.The 1,4:3,6-dianhydrohexitol can be added to the batch reactor in batches. The 1,4:3,6-dianhydrohexitol may be added to the batch reactor for about 5 minutes to about 60 minutes, about 10 minutes to about 50 minutes, or about 20 minutes to about 40 minutes. The 1,4:3,6-dianhydrohexitol is divided into equal amounts in the batch reactor for about 5 minutes to about 60 minutes, about 10 minutes to about 50 minutes, or about 20 minutes to about 40 minutes. can be put in.
상기 촉매는 염기성 촉매일 수 있다. 상기 염기성 촉매는 수산화칼륨, 수산화나트륨, 칼륨 금속 및 나트륨 금속으로부터 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 강염기를 포함할 수 있다. The catalyst may be a basic catalyst. The basic catalyst may include one or more strong bases selected from the group consisting of potassium hydroxide, sodium hydroxide, potassium metal, and sodium metal.
상기 염기성 촉매는 이미다졸 또는 이미다졸 유도체를 포함할 수 있다. 상기 이미다졸 유도체는 1,2-디메틸이미다졸, 또는 1-이소부틸-2-메틸이미다졸일 수 있다.The basic catalyst may include imidazole or an imidazole derivative. The imidazole derivative may be 1,2-dimethylimidazole or 1-isobutyl-2-methylimidazole.
상기 촉매는 상기 배치식 반응기에 수용액 상태로 투입될 수 있다. 예를 들어, 상기 배치식 반응기에는 수산화칼륨 수용액이 투입될 수 있다. 상기 촉매는 상기 배치식 반응기에 상기 적어도 1종 이상의 1,4:3,6-디안히드로헥시톨 이 투입된 후 투입될 수 있다. 상기 촉매는 상기 배치식 반응기에 일괄 투입될 수 있다. 상기 촉매는 상기 배치식 반응기에 약 1분 내지 약 20분, 약 3분 내지 약 15분, 또는 약 8분 내지 약 12분 동안 투입될 수 있다. 상기 적어도 1종 이상의 1,4:3,6-디안히드로헥시톨은 상기 배치식 반응기에 약 1분 내지 약 20분, 약 3분 내지 약 15분, 또는 약 8분 내지 약 12분 동안 동일한 함량으로 분할하여 투입될 수 있다.The catalyst may be introduced into the batch reactor as an aqueous solution. For example, an aqueous potassium hydroxide solution may be added to the batch reactor. The catalyst may be added after the at least one type of 1,4:3,6-dianhydrohexitol is added to the batch reactor. The catalyst may be added to the batch reactor in batches. The catalyst may be added to the batch reactor for about 1 minute to about 20 minutes, about 3 minutes to about 15 minutes, or about 8 minutes to about 12 minutes. The at least one type of 1,4:3,6-dianhydrohexitol is reacted in the batch reactor for about 1 minute to about 20 minutes, about 3 minutes to about 15 minutes, or about 8 minutes to about 12 minutes. It can be divided into doses and administered.
상기 S10에서는 상기 적어도 1종 이상의 1,4:3,6-디안히드로헥시톨 100 중량부를 기준으로 상기 촉매는 0.1 중량부 내지 5.0 중량부, 0.5 중량부 내지 4.0 중량부, 또는 1.0 중량부 내지 3.0 중량부로 혼합되어, 상기 1,4:3,6-디안히드로헥시톨의 탈수 공정이 진행될 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우, 1,4:3,6-디안히드로헥시톨의 탈수 반응 속도가 향상될 수 있고, 잔류하는 촉매의 양을 최소화할 수 있다.In S10, the catalyst is used in an amount of 0.1 to 5.0 parts by weight, 0.5 to 4.0 parts by weight, or 1.0 to 1.0 parts by weight, based on 100 parts by weight of the at least one type of 1,4:3,6-dianhydrohexitol. By mixing 3.0 parts by weight, the dehydration process of 1,4:3,6-dianhydrohexitol can be performed. When the above range is satisfied, the dehydration reaction rate of 1,4:3,6-dianhydrohexitol can be improved and the amount of remaining catalyst can be minimized.
상기 1,4:3,6-디안히드로헥시톨의 탈수 공정은 약 80℃ 내지 약 120℃, 약 90℃ 내지 약 120℃, 또는 약 100℃ 내지 약 120℃의 온도 조건에서 진행될 수 있다.The dehydration process of 1,4:3,6-dianhydrohexitol may be carried out under temperature conditions of about 80°C to about 120°C, about 90°C to about 120°C, or about 100°C to about 120°C.
상기 1,4:3,6-디안히드로헥시톨의 탈수 공정은 약 0.1 torr 내지 약 100.0 torr, 약 0.1 torr 내지 약 80.0 torr, 또는 약 0.1 torr 내지 약 20.0 torr의 압력 조건에서 진행될 수 있다.The dehydration process of 1,4:3,6-dianhydrohexitol may be performed under pressure conditions of about 0.1 torr to about 100.0 torr, about 0.1 torr to about 80.0 torr, or about 0.1 torr to about 20.0 torr.
상기 1,4:3,6-디안히드로헥시톨의 탈수 공정은 약 1시간 내지 약 6시간, 약 1시간 내지 약 5시간, 또는 약 2시간 내지 약 4시간 동안 진행될 수 있다.The dehydration process of 1,4:3,6-dianhydrohexitol may be performed for about 1 hour to about 6 hours, about 1 hour to about 5 hours, or about 2 hours to about 4 hours.
상기 1,4:3,6-디안히드로헥시톨의 탈수 공정은 약 80℃ 내지 약 120℃의 온도 조건에서 약 1시간 내지 약 5시간 동안 진행할 수 있다. 바람직하게는, 상기 1,4:3,6-디안히드로헥시톨의 탈수 공정은 약 80℃ 내지 약 120℃의 온도 조건 및 약 0.1 torr 내지 약 20.0 torr의 압력 조건에서 약 2시간 내지 약 4시간 동안 진행될 수 있다.The dehydration process of 1,4:3,6-dianhydrohexitol may be performed for about 1 hour to about 5 hours at a temperature of about 80°C to about 120°C. Preferably, the dehydration process of 1,4:3,6-dianhydrohexitol is performed at a temperature of about 80°C to about 120°C and a pressure of about 0.1 torr to about 20.0 torr for about 2 hours to about 4 hours. It can take place over time.
상기 S10 단계 후, 상기 1,4:3,6-디안히드로헥시톨 내 수분 함량은 약 2,000ppm 미만, 약 1,000ppm 미만, 약 500ppm 미만 또는 약 300ppm 이하일 수 있다. 상기 1,4:3,6-디안히드로헥시톨 은 낮은 수분 함량으로 인해 폴리올 조성물의 수율이 향상될 수 있다.After step S10, the moisture content in the 1,4:3,6-dianhydrohexitol may be less than about 2,000 ppm, less than about 1,000 ppm, less than about 500 ppm, or less than about 300 ppm. The 1,4:3,6-dianhydrohexitol can improve the yield of the polyol composition due to its low moisture content.
본 발명의 제조방법은 제1 중합체를 제조하는 단계(S20)를 포함할 수 있다. 상기 S20에서는 탈수된 상기 적어도 1종 이상의 1,4:3,6-디안히드로헥시톨을 탄소수 3 내지 10의 치환 또는 비치환된 분지형 알킬렌 옥사이드와 반응시켜 제1 중합체를 제조할 수 있다.The production method of the present invention may include a step (S20) of producing the first polymer. In S20, the first polymer can be prepared by reacting the dehydrated at least one type of 1,4:3,6-dianhydrohexitol with a substituted or unsubstituted branched alkylene oxide having 3 to 10 carbon atoms. .
상기 탄소수 3 내지 10의 치환 또는 비치환된 분지형 알킬렌 옥사이드는 프로필렌 옥사이드일 수 있다. 상기 프로필렌 옥사이드는 상기 배치식 반응기에 투입될 수 있다. The substituted or unsubstituted branched alkylene oxide having 3 to 10 carbon atoms may be propylene oxide. The propylene oxide may be added to the batch reactor.
상기 프로필렌 옥사이드의 투입 공정은 약 80℃ 내지 약 130℃, 약 90℃ 내지 약 130℃, 또는 약 100℃ 내지 약 120℃의 온도 조건에서 진행될 수 있다.The process of adding propylene oxide may be carried out under temperature conditions of about 80°C to about 130°C, about 90°C to about 130°C, or about 100°C to about 120°C.
상기 프로필렌 옥사이드의 투입 공정은 약 0.1 torr 내지 약 100.0 torr, 약 0.1 torr 내지 약 50.0 torr, 또는 약 0.1 torr 내지 약 30.0 torr의 압력 조건에서 진행될 수 있다.The process of introducing propylene oxide may be carried out under pressure conditions of about 0.1 torr to about 100.0 torr, about 0.1 torr to about 50.0 torr, or about 0.1 torr to about 30.0 torr.
상기 프로필렌 옥사이드의 투입 공정은 약 3시간 내지 약 10시간, 약 5시간 내지 약 10시간, 또는 약 6시간 내지 약 9시간 동안 진행될 수 있다. 바람직하게는, 상기 프로필렌 옥사이드의 투입 공정은 약 80℃ 내지 약 120℃의 온도 조건 및 약 2 torr 내지 약 8 torr의 압력 조건에서 약 6시간 내지 약 9시간 동안 진행될 수 있다.The process of adding propylene oxide may be carried out for about 3 hours to about 10 hours, about 5 hours to about 10 hours, or about 6 hours to about 9 hours. Preferably, the process of adding propylene oxide may be carried out for about 6 hours to about 9 hours at a temperature of about 80°C to about 120°C and a pressure of about 2 torr to about 8 torr.
상기 프로필렌 옥사이드의 투입 속도는 약 100 kg/hr 내지 약 1,000 kg/hr, 약 300 kg/hr 내지 약 1,000 kg/hr, 또는 약 500 kg/hr 내지 약 900 kg/hr일 수 있다.The input rate of the propylene oxide may be about 100 kg/hr to about 1,000 kg/hr, about 300 kg/hr to about 1,000 kg/hr, or about 500 kg/hr to about 900 kg/hr.
상기 1,4:3,6-디안히드로헥시톨 100 중량부를 기준으로 상기 프로필렌 옥사이드는 약 100 중량부 내지 약 500 중량부, 약 150 중량부 내지 약 500 중량부, 또는 약 150 중량부 내지 약 450 중량부로 상기 배치식 반응기에 투입될 수 있다.Based on 100 parts by weight of 1,4:3,6-dianhydrohexitol, the propylene oxide is present in an amount of about 100 parts by weight to about 500 parts by weight, about 150 parts by weight to about 500 parts by weight, or about 150 parts by weight to about 150 parts by weight. 450 parts by weight can be added to the batch reactor.
상기 프로필렌 옥사이드는 상기 배치식 반응기 내의 상기 탈수된 1,4:3,6-디안히드로헥시톨 과 부가 반응(addition reaction)을 할 수 있다. 상기 부가 반응에 의해 상기 1,4:3,6-디안히드로헥시톨 모핵 구조에 상기 프로필렌 옥사이드 유래 반복 단위를 포함하는 제1 중합체가 제조될 수 있다. 상기 유래 반복 단위는 프로필렌 옥사이드로부터 기인한 성분, 구조 또는 프로필렌 옥사이드 자체를 의미할 수 있다.The propylene oxide can undergo an addition reaction with the dehydrated 1,4:3,6-dianhydrohexitol in the batch reactor. Through the addition reaction, a first polymer containing the propylene oxide-derived repeating unit in the 1,4:3,6-dianhydrohexitol mother core structure can be prepared. The derived repeating unit may refer to a component or structure derived from propylene oxide or propylene oxide itself.
상기 1,4:3,6-디안히드로헥시톨 과 상기 프로필렌 옥사이드의 부가 반응은 약 80℃ 내지 약 150℃, 약 90℃ 내지 약 150℃, 또는 약 100℃ 내지 약 140℃의 온도 조건에서 진행될 수 있다.The addition reaction of the 1,4:3,6-dianhydrohexitol and the propylene oxide is performed at a temperature of about 80°C to about 150°C, about 90°C to about 150°C, or about 100°C to about 140°C. It can proceed.
상기 1,4:3,6-디안히드로헥시톨 과 상기 프로필렌 옥사이드의 부가 반응은 약 1시간 내지 약 4시간, 약 1시간 내지 약 3시간, 또는 약 1시간 내지 약 2시간 동안 진행될 수 있다. 바람직하게는 상기 1,4:3,6-디안히드로헥시톨 과 상기 프로필렌 옥사이드의 부가 반응은 약 100℃ 내지 약 140℃의 온도 조건에서 약 1시간 내지 약 2시간 동안 진행될 수 있다.The addition reaction of the 1,4:3,6-dianhydrohexitol and the propylene oxide may proceed for about 1 hour to about 4 hours, about 1 hour to about 3 hours, or about 1 hour to about 2 hours. . Preferably, the addition reaction of the 1,4:3,6-dianhydrohexitol and the propylene oxide may be carried out for about 1 hour to about 2 hours at a temperature of about 100°C to about 140°C.
상기 S20에서는 상기 제1 중합체를 제조한 후, 잔류하는 분지형 알킬렌 옥사이드를 제거하는 공정을 더 포함할 수 있다. 상기 잔류하는 분지형 알킬렌 옥사이드는 프로필렌 옥사이드일 수 있다. 상기 잔류하는 분지형 알킬렌 옥사이드를 제거함으로써, 이소시아네이트와의 반응성이 향상되며, 폴리우레탄 폼의 경도 향상 및 외관이 개선되고, 제조 경제성이 향상될 수 있다.S20 may further include a step of removing the remaining branched alkylene oxide after preparing the first polymer. The remaining branched alkylene oxide may be propylene oxide. By removing the remaining branched alkylene oxide, reactivity with isocyanate can be improved, hardness and appearance of polyurethane foam can be improved, and manufacturing economics can be improved.
상기 잔류하는 프로필렌 옥사이드 제거 공정은 약 80℃ 내지 약 150℃, 약 90℃ 내지 약 150℃, 또는 약 100℃ 내지 약 140℃의 온도 조건에서 진행될 수 있다.The remaining propylene oxide removal process may be performed at temperature conditions of about 80°C to about 150°C, about 90°C to about 150°C, or about 100°C to about 140°C.
상기 잔류하는 프로필렌 옥사이드 제거 공정은 약 0.1 torr 내지 약 100.0 torr, 약 0.1 torr 내지 약 80.0 torr, 또는 약 0.1 torr 내지 약 20.0 torr의 압력 조건에서 진행될 수 있다. The remaining propylene oxide removal process may be performed under pressure conditions of about 0.1 torr to about 100.0 torr, about 0.1 torr to about 80.0 torr, or about 0.1 torr to about 20.0 torr.
상기 잔류하는 프로필렌 옥사이드 제거 공정은 약 10분 내지 약 120분, 약 10분 내지 약 60분, 또는 약 20분 내지 약 40분 동안 진행될 수 있다. 바람직하게는, 상기 잔류하는 프로필렌 옥사이드 제거 공정은 약 100℃ 내지 약 140℃의 온도 조건 및 약 0.1 torr 내지 약 20.0 torr의 압력 조건에서 약 20분 내지 약 40분 동안 진행될 수 있다.The remaining propylene oxide removal process may be performed for about 10 minutes to about 120 minutes, about 10 minutes to about 60 minutes, or about 20 minutes to about 40 minutes. Preferably, the process of removing the remaining propylene oxide may be performed for about 20 minutes to about 40 minutes at a temperature of about 100°C to about 140°C and a pressure of about 0.1 torr to about 20.0 torr.
본 발명의 제조방법은 제2 중합체를 제조하는 단계(S30)를 포함할 수 있다. 상기 S30에서는 상기 제1 중합체를 탄소수 2 내지 10의 치환 또는 비치환된 선형 알킬렌 옥사이드와 반응시켜 제2 중합체를 제조한다. The production method of the present invention may include a step (S30) of producing a second polymer. In S30, the first polymer is reacted with a substituted or unsubstituted linear alkylene oxide having 2 to 10 carbon atoms to prepare a second polymer.
상기 S20의 분지형 알킬렌 옥사이드 및 상기 S30의 선형 알킬렌 옥사이드의 중량비는 2:1 내지 8:1, 3:1 내지 7.5:1, 3.5:1 내지 7.5:1, 3:1 내지 7.5:1, 4.5:1 내지 7.5:1, 5:1 내지 7.5:1, 또는 5:1 내지 7:1일 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우, 이소시아네이트와의 반응성이 증가되며, 상기 폴리올 조성물로부터 제조된 폴리우레탄 폼의 경도 및 외관 품질이 향상될 수 있다.The weight ratio of the branched alkylene oxide of S20 and the linear alkylene oxide of S30 is 2:1 to 8:1, 3:1 to 7.5:1, 3.5:1 to 7.5:1, 3:1 to 7.5:1. , 4.5:1 to 7.5:1, 5:1 to 7.5:1, or 5:1 to 7:1. When the above range is satisfied, reactivity with isocyanate increases, and the hardness and appearance quality of polyurethane foam manufactured from the polyol composition can be improved.
상기 탄소수 2 내지 10의 치환 또는 비치환된 선형 알킬렌 옥사이드는 에틸렌 옥사이드일 수 있다. 상기 에틸렌 옥사이드는 상기 제1 중합체의 제조가 완료된 상기 배치식 반응기에 투입될 수 있다.The substituted or unsubstituted linear alkylene oxide having 2 to 10 carbon atoms may be ethylene oxide. The ethylene oxide may be added to the batch reactor in which the production of the first polymer has been completed.
상기 에틸렌 옥사이드의 투입 공정은 약 80℃ 내지 약 140℃, 약 90℃ 내지 약 140℃, 또는 약 120℃ 내지 약 130℃의 온도 조건에서 진행될 수 있다.The process of adding ethylene oxide may be carried out under temperature conditions of about 80°C to about 140°C, about 90°C to about 140°C, or about 120°C to about 130°C.
상기 에틸렌 옥사이드의 투입 공정은 약 0.1 torr 내지 약 100.0 torr, 약 0.1 torr 내지 약 50.0 torr, 또는 약 0.1 torr 내지 약 30.0 torr의 압력 조건에서 진행될 수 있다.The process of adding ethylene oxide may be carried out under pressure conditions of about 0.1 torr to about 100.0 torr, about 0.1 torr to about 50.0 torr, or about 0.1 torr to about 30.0 torr.
상기 에틸렌 옥사이드의 투입 공정은 약 1시간 내지 약 5시간, 약 1시간 내지 약 3시간, 또는 약 2시간 내지 약 3시간 동안 진행될 수 있다. 바람직하게는 상기 에틸렌 옥사이드의 투입 공정은 약 120℃ 내지 약 130℃의 온도 조건 및 약 0.1 torr 내지 약 30.0 torr의 압력 조건에서 약 2시간 내지 약 3시간 동안 진행될 수 있다.The process of adding ethylene oxide may be performed for about 1 hour to about 5 hours, about 1 hour to about 3 hours, or about 2 hours to about 3 hours. Preferably, the process of adding ethylene oxide may be carried out for about 2 to about 3 hours at a temperature of about 120°C to about 130°C and a pressure of about 0.1 torr to about 30.0 torr.
상기 에틸렌 옥사이드의 투입 속도는 약 100 kg/hr 내지 약 1,000 kg/hr, 약 200 kg/hr 내지 약 700 kg/hr, 또는 약 300 kg/hr 내지 약 600 kg/hr일 수 있다.The input rate of ethylene oxide may be about 100 kg/hr to about 1,000 kg/hr, about 200 kg/hr to about 700 kg/hr, or about 300 kg/hr to about 600 kg/hr.
상기 1,4:3,6-디안히드로헥시톨 100 중량부를 기준으로 상기 에틸렌 옥사이드는 약 10 중량부 내지 약 100 중량부, 약 20 중량부 내지 약 100 중량부, 약 20 중량부 내지 약 80 중량부, 또는 약 20 중량부 내지 약 60 중량부로 상기 배치식 반응기에 투입될 수 있다.Based on 100 parts by weight of 1,4:3,6-dianhydrohexitol, the ethylene oxide is present in an amount of about 10 parts by weight to about 100 parts by weight, about 20 parts by weight to about 100 parts by weight, and about 20 parts by weight to about 80 parts by weight. Parts by weight, or about 20 parts by weight to about 60 parts by weight, may be added to the batch reactor.
상기 에틸렌 옥사이드는 상기 배치식 반응기 내의 상기 제1 중합체와 부가 반응(addition reaction)을 할 수 있다. 상기 부가 반응에 의해 제1 중합체에 상기 에틸렌 옥사이드 유래 반복 단위를 포함하는 제2 중합체가 제조될 수 있다. 또한, 상기 프로필렌 옥사이드 유래 반복 단위 및 상기 에틸렌 옥사이드 유래 반복 단위를 블록형 공중합체로 포함하는 제2 중합체가 제조될 수 있다. 상기 유래 반복 단위는 에틸렌 옥사이드로부터 기인한 성분, 구조 또는 에틸렌 옥사이드 자체를 의미할 수 있다.The ethylene oxide may undergo an addition reaction with the first polymer in the batch reactor. Through the addition reaction, a second polymer including the ethylene oxide-derived repeating unit in the first polymer can be produced. Additionally, a second polymer comprising the propylene oxide-derived repeating unit and the ethylene oxide-derived repeating unit as a block-type copolymer can be produced. The derived repeating unit may refer to a component or structure derived from ethylene oxide or ethylene oxide itself.
상기 1,4:3,6-디안히드로헥시톨 과 상기 에틸렌 옥사이드의 부가 반응은 약 80℃ 내지 약 150℃, 약 90℃ 내지 약 150℃, 또는 약 100℃ 내지 약 140℃의 온도 조건에서 진행될 수 있다.The addition reaction of the 1,4:3,6-dianhydrohexitol and the ethylene oxide is performed at a temperature of about 80°C to about 150°C, about 90°C to about 150°C, or about 100°C to about 140°C. It can proceed.
상기 1,4:3,6-디안히드로헥시톨 과 상기 에틸렌 옥사이드의 부가 반응은 약 1시간 내지 약 4시간, 약 1시간 내지 약 3시간, 또는 약 1시간 내지 약 2시간 동안 진행될 수 있다. 바람직하게는, 상기 1,4:3,6-디안히드로헥시톨 과 상기 에틸렌 옥사이드의 부가 반응은 약 100℃ 내지 약 140℃의 온도 조건에서 약 1시간 내지 약 2시간 동안 진행될 수 있다.The addition reaction of the 1,4:3,6-dianhydrohexitol and the ethylene oxide may proceed for about 1 hour to about 4 hours, about 1 hour to about 3 hours, or about 1 hour to about 2 hours. . Preferably, the addition reaction of the 1,4:3,6-dianhydrohexitol and the ethylene oxide may be carried out for about 1 hour to about 2 hours at a temperature of about 100°C to about 140°C.
상기 S30에서는 상기 제2 중합체를 제조한 후, 잔류하는 선형 알킬렌 옥사이드를 제거하는 공정을 더 포함할 수 있다. 상기 잔류하는 선형 알킬렌 옥사이드는 에틸렌 옥사이드일 수 있다.S30 may further include a step of removing linear alkylene oxide remaining after preparing the second polymer. The remaining linear alkylene oxide may be ethylene oxide.
상기 잔류하는 에틸렌 옥사이드 제거 공정은 약 80℃ 내지 약 150℃, 약 90℃ 내지 약 150℃, 또는 약 100℃ 내지 약 140℃의 온도 조건에서 진행될 수 있다.The remaining ethylene oxide removal process may be carried out at a temperature of about 80°C to about 150°C, about 90°C to about 150°C, or about 100°C to about 140°C.
상기 잔류하는 프로필렌 옥사이드 제거 공정은 약 0.1 torr 내지 약 100.0 torr, 약 0.1 torr 내지 약 80.0 torr, 또는 약 0.1 torr 내지 약 20.0 torr의 압력 조건에서 진행될 수 있다.The remaining propylene oxide removal process may be performed under pressure conditions of about 0.1 torr to about 100.0 torr, about 0.1 torr to about 80.0 torr, or about 0.1 torr to about 20.0 torr.
상기 잔류하는 에틸렌 옥사이드 제거 공정은 약 30분 내지 약 200분, 약 30분 내지 약 100분, 또는 약 40분 내지 약 80분 동안 진행될 수 있다. 바람직하게는, 상기 잔류하는 에틸렌 옥사이드 제거 공정은 약 100℃ 내지 약 140℃의 온도 조건 및 약 0.1 torr 내지 약 20.0 torr의 압력 조건에서 약 40분 내지 약 80분 동안 진행될 수 있다.The remaining ethylene oxide removal process may be performed for about 30 minutes to about 200 minutes, about 30 minutes to about 100 minutes, or about 40 minutes to about 80 minutes. Preferably, the remaining ethylene oxide removal process may be performed for about 40 minutes to about 80 minutes at a temperature of about 100°C to about 140°C and a pressure of about 0.1 torr to about 20.0 torr.
본 발명의 제조방법은 잔류 금속 이온을 제거 및 필터링하는 단계(S40), 산화방지제를 투입하는 단계(S50)를 더 포함할 수 있다. 상기 S40에서는 상기 폴리올 조성물 내 잔류 금속 이온을 제거 및 필터링하며, 상기 S50에서는 상기 폴리올 조성물에 산화방지제를 투입하는 공정이 수행될 수 있다. The manufacturing method of the present invention may further include removing and filtering residual metal ions (S40) and adding an antioxidant (S50). In S40, residual metal ions in the polyol composition are removed and filtered, and in S50, a process of adding an antioxidant to the polyol composition may be performed.
상기 S40에서는 상기 잔류 금속 이온을 제거하기 위해, 상기 반응이 완료된 폴리올 조성물에 첨가제가 투입될 수 있다. 상기 첨가제는 규조토, 알루미나, 마그네졸(MAGNESOL), 셀라이트(CELITE), 엠보졸(AMBOSOL), 및 실리카 겔로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다. In S40, an additive may be added to the polyol composition in which the reaction has been completed to remove the remaining metal ions. The additive may be one or more selected from the group consisting of diatomaceous earth, alumina, MAGNESOL, CELITE, AMBOSOL, and silica gel.
상기 첨가제는 수분산액 형태로 상기 반응이 완료된 폴리올 조성물에 투입될 수 있다. 상기 첨가제의 함량은 상기 1,4:3,6-디안히드로헥시톨 100 중량부 기준 1 중량부 내지 10 중량부, 1 중량부 내지 8 중량부, 2 중량부 내지 8 중량부, 3 중량부 내지 8 중량부, 또는 3 중량부 내지 6 중량부로 상기 반응이 완료된 폴리올 조성물에 투입될 수 있다. The additive may be added to the polyol composition in which the reaction has been completed in the form of an aqueous dispersion. The content of the additive is 1 to 10 parts by weight, 1 to 8 parts by weight, 2 to 8 parts by weight, and 3 parts by weight based on 100 parts by weight of 1,4:3,6-dianhydrohexitol. To 8 parts by weight, or 3 to 6 parts by weight, may be added to the polyol composition in which the reaction has been completed.
이후, 상기 S40에서는 상기 첨가제가 투입된 폴리올 조성물의 중화 공정이 진행될 수 있다. 상기 중화 공정은 약 1시간 내지 약 4시간, 약 1시간 내지 약 3시간, 또는 약 1시간 내지 약 2시간일 수 있다. 이후, 상기 중화 공정이 완료된 상기 폴리올 조성물은 수분 제거 공정이 진행될 수 있다. 상기 수분 제거 공정은 약 90℃ 내지 약 130℃, 약 95℃ 내지 약 130℃, 또는 약 100℃ 내지 약 130℃에서 진행될 수 있다. 필요에 따라, 상기 S40에서는 상기 잔류 금속 이온을 검출하는 공정이 수행될 수 있고, 상기 잔류 금속 이온이 검출되지 않는 경우, 상기 폴리올 조성물을 약 50℃ 내지 약 90℃, 약 50℃ 내지 약 80℃, 또는 약 60℃ 내지 약 80℃의 온도 조건하에 유지할 수 있다. 상기 S40에서는 상기 수분이 제거된 폴리올 조성물을 필터링할 수 있다. 상기 필터링에 의해 상기 첨가제 및 부산물이 걸러질 수 있다. Thereafter, in S40, a neutralization process of the polyol composition into which the additive is added may proceed. The neutralization process may last about 1 hour to about 4 hours, about 1 hour to about 3 hours, or about 1 hour to about 2 hours. Thereafter, the polyol composition for which the neutralization process has been completed may undergo a moisture removal process. The moisture removal process may be carried out at about 90°C to about 130°C, about 95°C to about 130°C, or about 100°C to about 130°C. If necessary, a process for detecting the residual metal ion may be performed in S40, and if the residual metal ion is not detected, the polyol composition is heated to about 50°C to about 90°C, about 50°C to about 80°C. , or it can be maintained under temperature conditions of about 60°C to about 80°C. In S40, the polyol composition from which the moisture has been removed can be filtered. The additives and by-products may be filtered out by the filtering.
상기 S50에서는 상기 폴리올 조성물에 페놀계 산화방지제(디부틸하이드록시톨루엔 등), 유황계 산화방지제 (메르캅토프로피온산유도체 등) 및 인계 산화방지제(9,10-디하이드로-9-옥사-10-포스파페난트렌-10-옥사이드 등)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이 포함된 산화 방지제를 투입할 수 있다. 상기 산화 방지제는 상기 폴리올 조성물 총 중량 기준 0.01 중량% 내지 3 중량%, 0.01 중량% 내지 2 중량%, 0.02 중량% 내지 2 중량%, 0.02 중량% 내지 1 중량%, 또는 0.03 중량% 내지 1 중량%로 투입될 수 있다. 상기 산화 방지제에 의해 상기 폴리올 조성물로부터 얻어지는 폴리우레탄 폼의 내열 안정성을 향상시킬 수 있고, 냄새 발생을 저감시킬 수 있다.In S50, the polyol composition contains a phenolic antioxidant (dibutylhydroxytoluene, etc.), a sulfur-based antioxidant (mercaptopropionic acid derivative, etc.), and a phosphorus-based antioxidant (9,10-dihydro-9-oxa-10-phos). Antioxidants containing one or more types selected from the group consisting of paphenanthrene-10-oxide, etc. may be added. The antioxidant is present in an amount of 0.01% to 3% by weight, 0.01% to 2% by weight, 0.02% to 2% by weight, 0.02% to 1% by weight, or 0.03% to 1% by weight, based on the total weight of the polyol composition. It can be put into . The antioxidant can improve the heat resistance stability of the polyurethane foam obtained from the polyol composition and reduce the generation of odor.
상기 제조방법에 따라 제조된 폴리올 조성물은 하기 측정 방법에 따른 산가가 0.02 mgKOH/g 미만, 0.019 mgKOH/g 이하, 0.018 mgKOH/g 이하, 0.015mgKOH/g 이하, 또는 0.012 mgKOH/g 이하 일 수 있으며, 상기 산가의 하한 수치는 특별히 한정할 필요가 없으나, 0 mgKOH/g 초과, 0.005 mgKOH/g 이상, 또는 0.010 mgKOH/g 이상일 수 있다.The polyol composition prepared according to the above production method may have an acid value of less than 0.02 mgKOH/g, less than 0.019 mgKOH/g, less than 0.018 mgKOH/g, less than 0.015 mgKOH/g, or less than 0.012 mgKOH/g according to the following measurement method. , the lower limit value of the acid value does not need to be specifically limited, but may be greater than 0 mgKOH/g, greater than 0.005 mgKOH/g, or greater than 0.010 mgKOH/g.
<측정 방법><Measurement method>
1) 상기 폴리올 조성물이 투입된 제1 플라스크 및 상기 폴리올 조성물이 투입되지 않은 제2 플라스크를 준비하며, 상기 제1 플라스크 및 상기 제2 플라스크 각각에 메탄올 50ml을 투입한 후, 30분 간 교반한다.1) Prepare a first flask containing the polyol composition and a second flask without the polyol composition, add 50 ml of methanol to each of the first flask and the second flask, and then stir for 30 minutes.
2) 상기 제1 플라스크 및 상기 제2 플라스크 각각에 1% 페놀프탈레인 지시약 0.5ml을 첨가하여, 상기 제1 플라스크 및 상기 제2 플라스크의 조성물이 분홍색으로 30초간 지속될 때까지 0.02N 수산화칼륨(KOH)으로 적정한다.2) Add 0.5 ml of 1% phenolphthalein indicator to each of the first flask and the second flask, and mix with 0.02N potassium hydroxide (KOH) until the composition of the first flask and the second flask turns pink for 30 seconds. Titrate.
3) 하기 식 1에 의해 산가를 계산한다.3) Calculate the acid value according to Equation 1 below.
[식 1][Equation 1]
산가(mgKOH/g) = [(Vs - Vb) × 56.1 × N × F] / MAcid value (mgKOH/g) = [(V s - V b ) × 56.1 × N × F]/M
상기 식 1에서, 상기 Vs는 상기 제1 플라스크의 조성물을 적정하기 위해 소모된 상기 0.02N 수산화칼륨(KOH)의 양(ml)이며, 상기 Vb는 상기 제2 플라스크의 조성물을 적정하기 위해 소모된 상기 0.02N 수산화칼륨(KOH)의 양(ml)이고, 상기 N은 상기 수산화칼륨(KOH)의 노르말농도이며, 상기 F는 상기 0.02N 수산화칼륨(KOH)의 팩터(Factor)이고, 상기 M는 상기 제1 플라스크에 투입된 상기 폴리올 조성물의 무게(g)이다.In Equation 1, V s is the amount (ml) of 0.02N potassium hydroxide (KOH) consumed to titrate the composition of the first flask, and V b is the amount (ml) consumed to titrate the composition of the second flask. is the amount (ml) of the 0.02N potassium hydroxide (KOH) consumed, N is the normal concentration of the potassium hydroxide (KOH), F is the factor of the 0.02N potassium hydroxide (KOH), and M is the weight (g) of the polyol composition added to the first flask.
상기 범위를 만족하는 경우, 상기 폴리올 조성물로부터 제조되는 폴리우레탄 폼의 내산성이 강화될 수 있고, 폴리올 조성물과 이소시아네이트계 조성물과의 반응성이 향상될 수 있다.When the above range is satisfied, the acid resistance of the polyurethane foam manufactured from the polyol composition can be strengthened, and the reactivity between the polyol composition and the isocyanate-based composition can be improved.
<폴리우레탄 제조용 조성물><Composition for producing polyurethane>
본 발명에 따른 폴리우레탄 제조용 조성물은 적어도 1종 이상의 1,4:3,6-디안히드로헥시톨로부터 유래된 제1 단위, 및 알킬렌 옥사이드로부터 유래된 제2 단위를 포함하며, 하기 측정 방법에 따른 산가(Acid Value)가 0.02 mgKOH/g 미만인 폴리올 조성물; 및 이소시아네이트계 조성물을 포함한다.The composition for producing polyurethane according to the present invention includes at least one first unit derived from 1,4:3,6-dianhydrohexitol and a second unit derived from alkylene oxide, and the following measurement method A polyol composition having an acid value of less than 0.02 mgKOH/g; and isocyanate-based compositions.
<측정 방법><Measurement method>
1) 상기 폴리올 조성물이 투입된 제1 플라스크 및 상기 폴리올 조성물이 투입되지 않은 제2 플라스크를 준비하며, 상기 제1 플라스크 및 상기 제2 플라스크 각각에 메탄올 50ml을 투입한 후, 30분 간 교반한다.1) Prepare a first flask containing the polyol composition and a second flask without the polyol composition, add 50 ml of methanol to each of the first flask and the second flask, and then stir for 30 minutes.
2) 상기 제1 플라스크 및 상기 제2 플라스크 각각에 1% 페놀프탈레인 지시약 0.5ml을 첨가하여, 상기 제1 플라스크 및 상기 제2 플라스크의 조성물이 분홍색으로 30초간 지속될 때까지 0.02N 수산화칼륨(KOH)으로 적정한다.2) Add 0.5 ml of 1% phenolphthalein indicator to each of the first flask and the second flask, and mix with 0.02N potassium hydroxide (KOH) until the composition of the first flask and the second flask turns pink for 30 seconds. Titrate.
3) 하기 식 1에 의해 산가를 계산한다.3) Calculate the acid value according to Equation 1 below.
[식 1][Equation 1]
산가(mgKOH/g) = [(Vs - Vb) × 56.1 × N × F] / MAcid value (mgKOH/g) = [(V s - V b ) × 56.1 × N × F]/M
상기 식 1에서, 상기 Vs는 상기 제1 플라스크의 조성물을 적정하기 위해 소모된 상기 0.02N 수산화칼륨(KOH)의 양(ml)이며, 상기 Vb는 상기 제2 플라스크의 조성물을 적정하기 위해 소모된 상기 0.02N 수산화칼륨(KOH)의 양(ml)이고, 상기 N은 상기 수산화칼륨(KOH)의 노르말농도이며, 상기 F는 상기 0.02N 수산화칼륨(KOH)의 팩터(Factor)이고, 상기 M는 상기 제1 플라스크에 투입된 상기 폴리올 조성물의 무게(g)이다.In Equation 1, V s is the amount (ml) of 0.02N potassium hydroxide (KOH) consumed to titrate the composition of the first flask, and V b is the amount (ml) consumed to titrate the composition of the second flask. is the amount (ml) of the 0.02N potassium hydroxide (KOH) consumed, N is the normal concentration of the potassium hydroxide (KOH), F is the factor of the 0.02N potassium hydroxide (KOH), and M is the weight (g) of the polyol composition added to the first flask.
상기 폴리올 조성물은 전술한 폴리올 조성물과 동일한 것일 수 있다. The polyol composition may be the same as the polyol composition described above.
상기 이소시아네이트계 조성물은 지방족 폴리이소시아네이트, 시클로지방족 폴리이소시아네이트, 아르지방족 폴리이소시아네이트, 방향족 폴리이소시아네이트 및 헤테로사이클릭 폴리이소시아네이트로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. The isocyanate-based composition may include at least one selected from the group consisting of aliphatic polyisocyanate, cycloaliphatic polyisocyanate, araliphatic polyisocyanate, aromatic polyisocyanate, and heterocyclic polyisocyanate.
상기 이소시아네이트계 조성물은 개질되지 않은 폴리이소시아네이트 또는 개질된 폴리이소시아네이트를 포함할 수 있다.The isocyanate-based composition may include unmodified polyisocyanate or modified polyisocyanate.
상기 폴리이소시아네이트는 메틸렌 디이소시아네이트, 에틸렌 디이소시아네이트, 1,4-테트라메틸렌 디이소시아네이트, 1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트, 1-12-도데칸 디이소시아네이트, 시클로부탄-1,3-디이소시아네이트, 시클로 헥산-1,3-디이소시아네이트, 시클로헥산-1,4-디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 2-4-헥사히드로톨루엔 디이소시아네이트, 2.6-헥사히드로톨루엔 디이소시아네이트, 디시클로헥실메탄-4,4'-디이소시아네이트(HMDI), 1,3-페닐렌 디이소시아네이트, 1,4-페닐렌 디이소시아네이트, 2,4-톨루엔 디이소시아네이트, 2,6-톨루엔 디이소시아네이트, 디페닐메탄-2,4'-디이소시아네이트, 디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트, 중합성(polymeric) 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(PMDI) 및 나프탈렌-1,5-디이소시아네이트로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.The polyisocyanate is methylene diisocyanate, ethylene diisocyanate, 1,4-tetramethylene diisocyanate, 1,6-hexamethylene diisocyanate, 1-12-dodecane diisocyanate, cyclobutane-1,3-diisocyanate, cyclo Hexane-1,3-diisocyanate, cyclohexane-1,4-diisocyanate, isophorone diisocyanate, 2-4-hexahydrotoluene diisocyanate, 2.6-hexahydrotoluene diisocyanate, dicyclohexylmethane-4,4 '-Diisocyanate (HMDI), 1,3-phenylene diisocyanate, 1,4-phenylene diisocyanate, 2,4-toluene diisocyanate, 2,6-toluene diisocyanate, diphenylmethane-2,4' -It may include at least one selected from the group consisting of diisocyanate, diphenylmethane-4,4'-diisocyanate, polymeric methylene diphenyl diisocyanate (PMDI), and naphthalene-1,5-diisocyanate. .
상기 폴리이소시아네이트는 2,4-톨루엔 디이소시아네이트 및 2,6-톨루엔 디이소시아네이트가 혼합된 톨루엔 디이소시아네이트(2,4-/2,6-이성질체비=80/20) 또는 중합성(Polymeric) 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트가 사용될 수 있다.The polyisocyanate is toluene diisocyanate (2,4-/2,6-isomer ratio = 80/20), which is a mixture of 2,4-toluene diisocyanate and 2,6-toluene diisocyanate, or polymeric methylene diisocyanate. Phenyl diisocyanate may be used.
상기 폴리이소시아네이트의 사용량은 이소시아네이트 지수(NCO index)로 70 내지 130, 80 내지 120, 바람직하게는 100 내지 120가 적합할 수 있다. The appropriate amount of polyisocyanate used may be 70 to 130, 80 to 120, and preferably 100 to 120 in terms of isocyanate index (NCO index).
상기 이소시아네이트 지수는 폴리우레탄 반응물 중 폴리올 내에 존재하는 수산화기(-OH) 당량수 및 이소시아네이트의 당량수의 비율로, 이론적 당량에 대한 사용된 이소시아네이트의 양을 의미한다. The isocyanate index is the ratio of the number of equivalents of hydroxyl group (-OH) present in the polyol in the polyurethane reactant and the number of equivalents of isocyanate, and means the amount of isocyanate used relative to the theoretical equivalent.
상기 이소시아네이트 지수가 100 미만인 경우에는 과량의 폴리올이 존재한다는 것을 의미하고, 상기 이소시아네이트 지수가 100을 초과하는 경우에는 과량의 이소시아네이트가 존재한다는 것을 의미한다. If the isocyanate index is less than 100, it means that an excess of polyol is present, and if the isocyanate index is more than 100, it means that an excess of isocyanate is present.
상기 이소시아네이트 지수가 70 미만인 경우에는 반응성이 떨어져 겔링 반응이 지연되어 경화가 안되는 문제가 발생될 수 있고, 상기 이소시아네이트 지수가 130 초과인 경우에는 하드세그먼트(hard segment)가 과도하게 증가하게 되어 수축 현상이 일어나는 문제가 발생될 수 있다.If the isocyanate index is less than 70, the gelling reaction may be delayed due to low reactivity, which may cause a problem of curing, and if the isocyanate index is more than 130, the hard segment may increase excessively, causing shrinkage. Problems may arise.
상기 폴리우레탄 제조용 조성물은 경화 촉매를 포함할 수 있다. 상기 경화 촉매는 특별히 제한되지 않으며, 아민 촉매, 유기금속 촉매 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 상기 경화 촉매는 상기 폴리올 조성물과 상기 이소시아네이트 조성물 간의 반응을 촉진시키는 역할을 수행할 수 있다.The composition for producing polyurethane may include a curing catalyst. The curing catalyst is not particularly limited and may be an amine catalyst, an organometallic catalyst, or a mixture thereof. The curing catalyst may serve to promote the reaction between the polyol composition and the isocyanate composition.
상기 아민 촉매의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 바람직하게는 3급 아민 촉매 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있다. 예를 들어, 트리에틸렌디아민(Triethylene diamine), 트리에틸아민(Triethylamine), N-메틸몰포린(N-Methyl morpholine) 및 N-에틸몰포린(N-Ethylmorpholine)으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 사용할 수 있다.The type of the amine catalyst is not particularly limited, and preferably one type or a mixture of two or more types selected from tertiary amine catalysts can be used. For example, at least one selected from the group consisting of triethylene diamine, triethylamine, N-Methyl morpholine, and N-Ethylmorpholine may be used. You can.
상기 유기 금속 촉매는 폴리우레탄 폼의 제조에 통상적으로 사용되는 유기 금속 촉매를 사용할 수 있다. 예를 들어, 옥틸산주석, 디부틸틴 디라우레이트(DBTDL) 및 틴 비스[2-에틸헥사노에이트]로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 사용할 수 있다. The organometallic catalyst may be an organometallic catalyst commonly used in the production of polyurethane foam. For example, at least one selected from the group consisting of stannous octylate, dibutyltin dilaurate (DBTDL), and tin bis[2-ethylhexanoate] can be used.
상기 경화 촉매의 함량은 상기 폴리올 조성물 100 중량부를 기준으로 약 0.01 중량부 내지 약 5 중량부, 0.01 중량부 내지 약 4 중량부, 0.01 중량부 내지 약 3 중량부, 0.1 중량부 내지 약 3 중량부, 또는 0.1 중량부 내지 약 2.5 중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우, 경화 불량, 또는 수축이 발생하거나 폴리우레탄 폼이 형성되는 도중에 주저 앉는 현상이 저감될 수 있다. The content of the curing catalyst is about 0.01 parts by weight to about 5 parts by weight, 0.01 parts by weight to about 4 parts by weight, 0.01 parts by weight to about 3 parts by weight, and 0.1 parts by weight to about 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyol composition. , or it may be included from 0.1 parts by weight to about 2.5 parts by weight. When the above range is satisfied, curing failure, shrinkage, or the phenomenon of polyurethane foam collapsing during formation can be reduced.
상기 폴리우레탄 제조용 조성물은 정포제를 포함할 수 있다. 상기 정포제는 폴리우레탄 발포 폼 내부에서 셀(Cell)이 형성될 때 생성된 셀이 합일 또는 파괴되는 것을 방지하고, 균일한 모양 및 크기를 가지는 셀이 형성되도록 조정하는 역할을 할 수 있다.The composition for producing polyurethane may include a foaming agent. The foaming agent prevents the cells from coalescing or being destroyed when cells are formed inside the polyurethane foam, and can play a role in controlling the formation of cells with uniform shapes and sizes.
상기 정포제로는 폴리우레탄 발포 폼 제조에 통상적으로 사용하는 것이라면 특별한 제한되지 않으며, 예를 들어, 실리콘계 정포제가 사용될 수 있다. 상기 실리콘계 정포제는 실리콘 오일 및 그 유도체 중에서 선택된 1종 이상일 수 있으며, 구체적으로는 폴리알킬렌옥사이드메틸실록산 공중합체일 수 있다.The foam stabilizer is not particularly limited as long as it is commonly used in the production of polyurethane foam. For example, a silicone-based foam stabilizer may be used. The silicone-based foam stabilizer may be one or more types selected from silicone oil and its derivatives, and may specifically be a polyalkylene oxide methylsiloxane copolymer.
상기 정포제의 함량은 상기 폴리올 조성물 100 중량부를 기준으로 약 0.01 중량부 내지 10 중량부, 약 0.1 중량부 내지 10 중량부, 약 0.2 중량부 내지 10 중량부, 약 0.3 중량부 내지 10 중량부, 약 0.4 중량부 내지 10 중량부, 또는 약 0.5 중량부 내지 8 중량부일 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우, 제조된 폼의 수축 현상을 방지할 수 있고, 균일한 성형성을 나타낼 수 있다.The content of the foam stabilizer is about 0.01 to 10 parts by weight, about 0.1 to 10 parts by weight, about 0.2 to 10 parts by weight, about 0.3 to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polyol composition. It may be about 0.4 parts by weight to 10 parts by weight, or about 0.5 parts by weight to 8 parts by weight. When the above range is satisfied, shrinkage of the manufactured foam can be prevented and uniform moldability can be achieved.
상기 폴리우레탄 제조용 조성물은 발포제를 포함할 수 있다. 상기 발포제는 물이 대표적으로 사용될 수 있으며, 상기 물 이외에 염화메틸렌, n-부탄, 이소 부탄, n-펜탄, 이소펜탄, 디메틸에테르, 아세톤, 이산화탄소, 및 1,1-디클로로1-플루오로에탄으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 사용할 수 있다. 상기 발포제는 통상의 사용 방법에 따라 사용될 수 있으며, 요구되는 발포 폼의 밀도나 그 밖의 특성 등에 따라 적절히 사용될 수 있다. The composition for producing polyurethane may include a foaming agent. The foaming agent can typically be water, and in addition to water, methylene chloride, n-butane, isobutane, n-pentane, isopentane, dimethyl ether, acetone, carbon dioxide, and 1,1-dichloro1-fluoroethane. At least one selected from the group consisting of can be used. The foaming agent can be used according to normal usage methods and can be used appropriately depending on the density or other characteristics of the required foam.
상기 발포제의 함량은 상기 폴리올 조성물 100 중량부를 기준으로 약 0.1 중량부 내지 약 60 중량부, 약 0.2 중량부 내지 약 60 중량부, 약 0.3 중량부 내지 약 60 중량부, 약 0.3 중량부 내지 약 50 중량부, 또는 약 1 중량부 내지 약 30 중량부일 수 있다.The content of the blowing agent is about 0.1 parts by weight to about 60 parts by weight, about 0.2 parts by weight to about 60 parts by weight, about 0.3 parts by weight to about 60 parts by weight, and about 0.3 parts by weight to about 50 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polyol composition. parts by weight, or about 1 part by weight to about 30 parts by weight.
상기 폴리우레탄 제조용 조성물은 상기 발포제를 포함하지 않을 수 있다. 즉, 상기 폴리우레탄 제조용 조성물을 사용하여, 폴리우레탄 폼을 제조하는 과정에서, 질소 기체 등과 같은 기상 발포제가 상기 폴리우레탄 제조용 조성물에 직접 주입되어, 미세 셀이 형성될 수 있다.The composition for producing polyurethane may not contain the foaming agent. That is, in the process of manufacturing polyurethane foam using the composition for producing polyurethane, a gaseous foaming agent such as nitrogen gas may be directly injected into the composition for producing polyurethane, thereby forming fine cells.
상기 폴리우레탄 제조용 조성물은 난연제, 착색제, UV 안정화제, 증점제, 폼 안정화제, 충전제 또는 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 보조 첨가제를 더 포함할 수 있다.The composition for producing polyurethane may further include auxiliary additives selected from the group consisting of flame retardants, colorants, UV stabilizers, thickeners, foam stabilizers, fillers, or combinations thereof.
상기 폴리우레탄 제조용 조성물은 1 액형 또는 2 액형일 수 있다. 상기 폴리우레탄 제조용 조성물이 2 액형인 경우, 2 개의 성분으로 나누어져 보관되었다가 상기 2 개의 성분이 폴리우레탄 수지의 제조 공정 직전에 혼합될 수 있다.The composition for producing polyurethane may be one-component or two-component. If the composition for producing polyurethane is a two-component type, it may be divided into two components and stored, and then the two components may be mixed immediately before the polyurethane resin production process.
상기 폴리우레탄 제조용 조성물이 2 액형인 경우, 상기 폴리우레탄 제조용 조성분은 상기 폴리올 조성물을 주성분으로 하는 제 1 성분 및 상기 이소시아네이트 조성물을 주성분으로 하는 제 2 성분을 포함할 수 있다.When the composition for producing polyurethane is a two-component type, the composition for producing polyurethane may include a first component mainly containing the polyol composition and a second component mainly containing the isocyanate composition.
상기 제 1 성분은 상기 폴리올 조성물, 상기 경화 촉매, 상기 정포제, 상기 발포제 및 상기 기타 첨가제를 포함할 수 있다.The first component may include the polyol composition, the curing catalyst, the foam stabilizer, the foaming agent, and the other additives.
상기 제 2 성분은 상기 이소시아네이트 조성물을 포함할 수 있다.The second component may include the isocyanate composition.
<폴리우레탄 폼의 제조방법><Manufacturing method of polyurethane foam>
상기 폴리우레탄 제조용 조성물로부터 폴리우레탄 폼이 제조될 수 있다. 상기 폴리우레탄 폼의 제조방법은 (a) 이소시아네이트 공급기가 상기 제 2 성분을 공급하는 단계, (b) 가스공급기가 발포용 기체를 공급하는 가스 공급 단계, (c) 폴리올 공급기가 상기 제 1 성분을 공급하는 단계, (d) 믹서가 상기 제 1 성분, 상기 제 2 성분 및 상기 발포용 가스를 혼합하여, 폴리우레탄 폼 조성물을 제조하는 단계, 및 (e) 상기 폴리우레탄 폼 조성물을 경화시키는 단계를 포함할 수 있다.Polyurethane foam can be manufactured from the composition for producing polyurethane. The method for producing the polyurethane foam includes (a) an isocyanate supplier supplying the second component, (b) a gas supply stage in which a gas supplier supplies a foaming gas, and (c) a polyol supplier supplying the first component. supplying, (d) mixing the first component, the second component, and the foaming gas by a mixer to produce a polyurethane foam composition, and (e) curing the polyurethane foam composition. It can be included.
상기 (b) 단계의 발포용 기체는 질소 또는 이산화탄소를 포함할 수 있다.The foaming gas in step (b) may include nitrogen or carbon dioxide.
상기 (c) 단계의 제 1 성분은 경화 촉매, 정포제, 발포제 및 기타 첨가제를 더 포함할 수 있다. The first component in step (c) may further include a curing catalyst, foam stabilizer, foaming agent, and other additives.
상기 (c) 단계에서 공급되는 상기 제 1 성분이 발포제를 포함하는 경우, 상기 (b) 단계의 가스 공급 단계는 생략될 수 있다.If the first component supplied in step (c) includes a foaming agent, the gas supply step in step (b) may be omitted.
제조된 상기 폴리우레탄 폼은 내부에 미세 클로즈드 셀(closed cell)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 폴리우레탄 폼은 미세 닫힌 포어를 포함할 수 있다.The manufactured polyurethane foam may contain fine closed cells inside. For example, the polyurethane foam may include microscopic closed pores.
상기 미세 클로즈드 셀의 평균 직경은 약 1 ㎛ 내지 약 200 ㎛, 약 5 ㎛ 내지 약 200 ㎛, 약 10 ㎛ 내지 약 200 ㎛, 약 20 ㎛ 내지 약 200 ㎛, 약 50 ㎛ 내지 약 200 ㎛, 또는 약 50 ㎛ 내지 약 100 ㎛일 수 있다.The average diameter of the fine closed cells is about 1 μm to about 200 μm, about 5 μm to about 200 μm, about 10 μm to about 200 μm, about 20 μm to about 200 μm, about 50 μm to about 200 μm, or about It may be 50 μm to about 100 μm.
<배터리 모듈><Battery module>
본 발명에 따른 배터리 모듈은 하우징, 상기 하우징 내부에 수용된 복수개의 배터리 셀, 및 상기 복수개의 배터리 셀 사이에 배치된 폴리우레탄 폼을 포함하는 배터리 모듈로서, 상기 폴리우레탄 폼은 폴리올 조성물 및 이소시아네이트계 조성물을 포함하는 폴리우레탄 제조용 조성물을 포함하며, 상기 폴리올 조성물은 적어도 1종 이상의 1,4:3,6-디안히드로헥시톨로부터 유래된 제1 단위, 및 알킬렌 옥사이드로부터 유래된 제2 단위를 포함하며, 하기 측정 방법에 따른 산가(Acid Value)가 0.02 mgKOH/g 미만이다.The battery module according to the present invention is a battery module including a housing, a plurality of battery cells accommodated inside the housing, and polyurethane foam disposed between the plurality of battery cells, wherein the polyurethane foam is composed of a polyol composition and an isocyanate-based composition. A composition for producing a polyurethane containing a composition, wherein the polyol composition includes at least one first unit derived from 1,4:3,6-dianhydrohexitol, and a second unit derived from alkylene oxide. Contains, and the acid value according to the following measurement method is less than 0.02 mgKOH/g.
<측정 방법><Measurement method>
1) 상기 폴리올 조성물이 투입된 제1 플라스크 및 상기 폴리올 조성물이 투입되지 않은 제2 플라스크를 준비하며, 상기 제1 플라스크 및 상기 제2 플라스크 각각에 메탄올 50ml을 투입한 후, 30분 간 교반한다.1) Prepare a first flask containing the polyol composition and a second flask without the polyol composition, add 50 ml of methanol to each of the first flask and the second flask, and then stir for 30 minutes.
2) 상기 제1 플라스크 및 상기 제2 플라스크 각각에 1% 페놀프탈레인 지시약 0.5ml을 첨가하여, 상기 제1 플라스크 및 상기 제2 플라스크의 조성물이 분홍색으로 30초간 지속될 때까지 0.02N 수산화칼륨(KOH)으로 적정한다.2) Add 0.5 ml of 1% phenolphthalein indicator to each of the first flask and the second flask, and mix with 0.02N potassium hydroxide (KOH) until the composition of the first flask and the second flask turns pink for 30 seconds. Titrate.
3) 하기 식 1에 의해 산가를 계산한다.3) Calculate the acid value according to Equation 1 below.
[식 1][Equation 1]
산가(mgKOH/g) = [(Vs - Vb) × 56.1 × N × F] / MAcid value (mgKOH/g) = [(V s - V b ) × 56.1 × N × F]/M
상기 식 1에서, 상기 Vs는 상기 제1 플라스크의 조성물을 적정하기 위해 소모된 상기 0.02N 수산화칼륨(KOH)의 양(ml)이며, 상기 Vb는 상기 제2 플라스크의 조성물을 적정하기 위해 소모된 상기 0.02N 수산화칼륨(KOH)의 양(ml)이고, 상기 N은 상기 수산화칼륨(KOH)의 노르말농도이며, 상기 F는 상기 0.02N 수산화칼륨(KOH)의 팩터(Factor)이고, 상기 M는 상기 제1 플라스크에 투입된 상기 폴리올 조성물의 무게(g)이다.In Equation 1, V s is the amount (ml) of 0.02N potassium hydroxide (KOH) consumed to titrate the composition of the first flask, and V b is the amount (ml) consumed to titrate the composition of the second flask. is the amount (ml) of the 0.02N potassium hydroxide (KOH) consumed, N is the normal concentration of the potassium hydroxide (KOH), F is the factor of the 0.02N potassium hydroxide (KOH), and M is the weight (g) of the polyol composition added to the first flask.
도 2는 본 발명에 따른 배터리 모듈을 간략히 도시한 단면도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 배터리 모듈(100)은 하우징(101)을 포함한다. 상기 하우징(101)은 복수개의 배터리 셀(102)을 내부에 수용하고 외부 충격 등으로부터 보호할 수 있게 마련된 구조물일 수 있다. 상기 하우징(101)은 기계적 강성이 높은 금속 재질로 제작될 수 있다. 다만, 상기 하우징(101)은 금속 재질에 한정되는 것은 아니며, 절연성 확보를 위해 비금속 재질로 제작될 수 있다.Figure 2 is a cross-sectional view briefly showing a battery module according to the present invention. Referring to FIG. 2, the battery module 100 according to the present invention includes a housing 101. The housing 101 may be a structure that accommodates a plurality of battery cells 102 and protects them from external shocks, etc. The housing 101 may be made of a metal material with high mechanical rigidity. However, the housing 101 is not limited to a metallic material and may be made of a non-metallic material to ensure insulation.
상기 배터리 모듈(100)은 열전도성 접착제(104)를 포함할 수 있다. 상기 열전도성 접착제(104)는 복수개의 배터리 셀(102)을 상기 하우징(101) 속에 고정시킬 수 있고, 상기 복수개의 배터리 셀(102)들의 열이 상기 하우징(101)에 잘 전달될 수 도록 한다. 상기 열전도성 접착제(104)는 열전도성 에폭시 접착제, 열전도성 실리콘 접착제, 열전도성 우레탄 접착제 등 다양한 유기 또는 무기 수지가 사용될 수 있다. The battery module 100 may include a thermally conductive adhesive 104. The thermally conductive adhesive 104 can fix the plurality of battery cells 102 in the housing 101 and ensure that the heat of the plurality of battery cells 102 is well transmitted to the housing 101. . The thermally conductive adhesive 104 may be made of various organic or inorganic resins, such as thermally conductive epoxy adhesive, thermally conductive silicone adhesive, and thermally conductive urethane adhesive.
상기 복수개의 배터리 셀(102)은 단위 면적당 적층되는 수가 최대화될 수 있는 파우치형으로 제공될 수 있다. 상기 파우치형으로 제공되는 복수개의 배터리 셀(102)은 양극, 음극 및 분리막을 포함하는 전극 조립체를 라미네이트 시트의 셀 케이스에 수납한 뒤, 상기 셀 케이스의 실링부를 열융착함으로써 제조될 수 있다. 다만, 상기 복수개의 배터리 셀(102)이 반드시 파우치형으로 제공되어야 하는 것은 아니며, 향후 장착될 디바이스가 요구되는 저장 용량이 달성되는 수준하에서, 각형, 원통형 또는 그 밖의 다양한 형태로 제공될 수 있다. The plurality of battery cells 102 may be provided in a pouch type in which the number of stacked cells per unit area can be maximized. The plurality of battery cells 102 provided in the pouch type can be manufactured by storing an electrode assembly including an anode, a cathode, and a separator in a cell case of a laminate sheet, and then heat-sealing the sealing portion of the cell case. However, the plurality of battery cells 102 do not necessarily have to be provided in a pouch shape, and may be provided in a prismatic shape, a cylindrical shape, or other various shapes, provided that the storage capacity required for devices to be installed in the future is achieved.
상기 배터리 모듈(100)은 하우징(101) 내부에 수용된 복수개의 배터리 셀(102) 및 상기 복수개의 배터리 셀(102) 사이에 배치된 폴리우레탄 폼(103)을 포함한다. 상기 폴리우레탄 폼(103)은 진동에 대한 흡수성 및 압축에 의한 반발력이 우수하여, 상기 복수개의 배터리 셀(102)에 스웰링 현상이 발생하더라도 치수 안정성이 유지될 수 있다. 또한, 상기 복수개의 배터리 셀(102)의 팽창에 따른 배터리 모듈(100)의 손상이 방지될 수 있다. 상기 복수개의 배터리 셀(102)은 화학적 특성, 사용 환경에 따라 팽창하는 정도가 달라질 수 있는 바, 이를 고려하여 상기 폴리우레탄 폼(103)의 최대 압축 가능한 두께 범위가 상기 복수개의 배터리 셀(102) 등의 팽창 두께를 소화할 수 있는 범위에서 선택될 수 있다.The battery module 100 includes a plurality of battery cells 102 accommodated inside a housing 101 and polyurethane foam 103 disposed between the plurality of battery cells 102. The polyurethane foam 103 has excellent vibration absorption and repulsion due to compression, and thus dimensional stability can be maintained even if swelling occurs in the plurality of battery cells 102. Additionally, damage to the battery module 100 due to expansion of the plurality of battery cells 102 can be prevented. The degree of expansion of the plurality of battery cells 102 may vary depending on chemical properties and usage environment. Considering this, the maximum compressible thickness range of the polyurethane foam 103 is the range of the plurality of battery cells 102. It can be selected within a range that can accommodate the thickness of the expansion of the back.
이하에서, 실시예 및 비교예를 바탕으로 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다. 다만, 다음의 실시예 및 비교예는 본 발명을 더욱 상세히 설명하기 위한 예시일 뿐, 본 발명이 다음의 실시예 및 비교예에 의해 한정되는 것은 아니다.Below, the present invention will be described in more detail based on examples and comparative examples. However, the following examples and comparative examples are only examples to explain the present invention in more detail, and the present invention is not limited by the following examples and comparative examples.
제조예 - 폴리올 조성물의 제조Preparation Example - Preparation of polyol composition
제조예 1Manufacturing Example 1
가압 및 가열이 가능한 반응기에 이소소르비드 800g 및 수산화칼륨 22g을 투입하였다. 이후, 질소를 이용하여 반응기 내부를 치환하고 112℃까지 가열한 후, 진공 감압 조건하에 반응기 내 수분을 제거하였다.800 g of isosorbide and 22 g of potassium hydroxide were added to a reactor capable of pressurization and heating. Afterwards, the inside of the reactor was replaced with nitrogen, heated to 112°C, and moisture in the reactor was removed under vacuum and reduced pressure conditions.
상기 반응기에 프로필렌 옥사이드 1,880g을 일정한 속도로 투입하면서, 약 115℃의 온도 조건에서 6시간 동안 반응을 진행하였다. 이때, 반응기 온도가 115℃를 넘지 않도록 조절하였다. While 1,880 g of propylene oxide was added to the reactor at a constant rate, the reaction proceeded for 6 hours at a temperature of about 115°C. At this time, the reactor temperature was adjusted not to exceed 115°C.
상기 반응기 내 잔류하는 프로필렌 옥사이드가 모두 반응할 때까지 교반하였으며, 반응이 완료된 후 반응기 온도를 약 120℃까지 가열하였다. 이후, 반응기에 에틸렌 옥사이드 275g을 일정한 속도로 투입하면서, 약 120℃의 온도 조건에서 1시간 30분 동안 반응을 진행하였다. 이때, 반응기 온도가 125℃를 넘지 않도록 조절하였다.The reactor was stirred until all propylene oxide remaining in the reactor reacted, and after the reaction was completed, the reactor temperature was heated to about 120°C. Afterwards, 275 g of ethylene oxide was added to the reactor at a constant rate, and the reaction proceeded for 1 hour and 30 minutes at a temperature of about 120°C. At this time, the reactor temperature was adjusted not to exceed 125°C.
반응이 완료된 후, 반응기 온도를 90℃로 냉각하였으며, 반응기에 AMBOSOL 50g 및 규조토 5g을 투입하고, 약 100℃의 온도 조건에서 3시간 동안 교반하여 반응물 내 잔류하는 금속 이온을 제거하였다.After the reaction was completed, the reactor temperature was cooled to 90°C, 50 g of AMBOSOL and 5 g of diatomaceous earth were added to the reactor, and the mixture was stirred for 3 hours at a temperature of about 100°C to remove metal ions remaining in the reactant.
상기 반응물 내 잔류하는 금속 이온이 검출되지 않음을 확인한 후, 반응기 온도를 70℃로 낮춘 후, 잔여 부산물을 여과기를 통해 제거하였으며, 상기 반응물 총 중량을 기준으로 산화방지제(SN-1076, 송원산업社) 300 ppm을 투입한 후 10분 동안 반응을 진행한 후, 폴리올 조성물 3,000g을 수득하였다. After confirming that no metal ions remaining in the reactant were detected, the reactor temperature was lowered to 70°C, the remaining by-products were removed through a filter, and antioxidant (SN-1076, Songwon Industrial Co., Ltd.) was added based on the total weight of the reactant. ) After adding 300 ppm and proceeding with the reaction for 10 minutes, 3,000 g of polyol composition was obtained.
제조예 2Production example 2
제조예 1에서 반응기에 프로필렌 옥사이드 1,880g을 투입하는 대신 프로필렌 옥사이드 2,0500g을 투입하는 것을 제외하고는, 제조예 1과 동일한 공정에 의해 폴리올 조성물을 수득하였다.A polyol composition was obtained through the same process as Preparation Example 1, except that 2,0500 g of propylene oxide was added to the reactor instead of 1,880 g of propylene oxide.
제조예 3Production example 3
제조예 1에서 반응기에 에틸렌 옥사이드 275g을 투입하는 대신 에틸렌 옥사이드 290g을 투입하는 것을 제외하고는, 제조예 1과 동일한 공정에 의해 폴리올 조성물을 수득하였다.A polyol composition was obtained through the same process as Preparation Example 1, except that 290 g of ethylene oxide was added to the reactor instead of 275 g of ethylene oxide.
제조예 4Production example 4
제조예 1에서 반응기에 프로필렌 옥사이드 1,880g을 투입하는 대신 프로필렌 옥사이드 2,000g을 투입하며, 에틸렌 옥사이드 275g을 투입하는 대신 에틸렌 옥사이드 300g을 투입하는 것을 제외하고는, 제조예 1과 동일한 공정에 의해 폴리올 조성물을 수득하였다.A polyol composition was produced through the same process as Preparation Example 1, except that 2,000 g of propylene oxide was added to the reactor instead of 1,880 g of propylene oxide, and 300 g of ethylene oxide was added instead of 275 g of ethylene oxide. was obtained.
제조예 5Production example 5
제조예 1에서 반응기에 이소소르비드 800g 및 수산화칼륨 22g을 투입하는 대신 이소소르비드 820g 및 수산화칼륨 27g을 투입하는 것을 제외하고는, 제조예 1과 동일한 공정에 의해 폴리올 조성물을 수득하였다.A polyol composition was obtained through the same process as Preparation Example 1, except that 820 g of isosorbide and 27 g of potassium hydroxide were added to the reactor instead of 800 g of isosorbide and 22 g of potassium hydroxide.
제조예 6Production example 6
제조예 1에서 반응기에 이소소르비드 800g 및 수산화칼륨 22g을 투입하는 대신 이소소르비드 810g 및 수산화칼륨 24g을 투입하는 것을 제외하고는, 제조예 1과 동일한 공정에 의해 폴리올 조성물을 수득하였다.A polyol composition was obtained through the same process as Preparation Example 1, except that instead of adding 800 g of isosorbide and 22 g of potassium hydroxide to the reactor, 810 g of isosorbide and 24 g of potassium hydroxide were added to the reactor.
비교 제조예 1Comparative Manufacturing Example 1
가압 및 가열이 가능한 반응기에 모노프로필렌글리콜(MPG) 388g 및 수산화칼륨 18g을 투입하였다. 이후, 질소를 이용하여 반응기 내부를 치환하고 112℃까지 가열한 후, 진공 감압 조건하에 반응기 내 수분을 제거하였다.388 g of monopropylene glycol (MPG) and 18 g of potassium hydroxide were added to a reactor capable of pressurization and heating. Afterwards, the inside of the reactor was replaced with nitrogen, heated to 112°C, and moisture in the reactor was removed under vacuum and reduced pressure conditions.
상기 반응기에 프로필렌 옥사이드 2,100g을 일정한 속도로 투입하면서, 약 110℃의 온도 조건에서 7시간 동안 반응을 진행하였다. 이때, 반응기 온도가 115℃를 넘지 않도록 조절하였다.While 2,100 g of propylene oxide was added to the reactor at a constant rate, the reaction proceeded for 7 hours at a temperature of about 110°C. At this time, the reactor temperature was adjusted not to exceed 115°C.
상기 반응기 내 잔류하는 프로필렌 옥사이드가 모두 반응할 때까지 교반하였으며, 반응이 완료된 후 반응기 온도를 약 122℃까지 가열하였다. 이후, 반응기에 에틸렌 옥사이드 270g을 일정한 속도로 투입하면서, 약 120℃의 온도 조건에서 1시간 30분 동안 반응을 진행하였다. 이때, 반응기 온도가 125℃를 넘지 않도록 조절하였다.The reactor was stirred until all propylene oxide remaining in the reactor reacted, and after the reaction was completed, the reactor temperature was heated to about 122°C. Afterwards, 270 g of ethylene oxide was added to the reactor at a constant rate, and the reaction proceeded for 1 hour and 30 minutes at a temperature of about 120°C. At this time, the reactor temperature was adjusted not to exceed 125°C.
반응이 완료된 후, 반응기 온도를 90℃로 냉각하였으며, 반응기에 AMBOSOL 50g 및 규조토 5g을 투입하고, 약 115℃의 온도 조건에서 3시간 동안 교반하여 반응물 내 잔류하는 금속 이온을 제거하였다.After the reaction was completed, the reactor temperature was cooled to 90°C, 50 g of AMBOSOL and 5 g of diatomaceous earth were added to the reactor, and the mixture was stirred for 3 hours at a temperature of about 115°C to remove metal ions remaining in the reactant.
상기 반응물 내 잔류하는 금속 이온이 검출되지 않음을 확인한 후, 반응기 온도를 70℃로 낮춘 후, 잔여 부산물을 여과기를 통해 제거하여 폴리올 조성물 2,800g을 수득하였다. After confirming that no metal ions remaining in the reactant were detected, the reactor temperature was lowered to 70°C, and the remaining by-products were removed through a filter to obtain 2,800 g of a polyol composition.
비교 제조예 2Comparative Manufacturing Example 2
비교 제조예 1에서 반응기에 모노프로필렌글리콜(MPG) 386g을 투입하는 대신 디프로필렌글리콜(DPG) 388g을 투입하는 것을 제외하고는, 비교 제조예 1과 동일한 공정에 의해 폴리올 조성물을 수득하였다. A polyol composition was obtained through the same process as Comparative Preparation Example 1, except that 388 g of dipropylene glycol (DPG) was added to the reactor instead of 386 g of monopropylene glycol (MPG).
비교 제조예 3Comparative Manufacturing Example 3
비교 제조예 1에서 반응기에 모노프로필렌글리콜(MPG) 388g을 투입하는 대신 모노프로필렌글리콜(MPG) 400g을 투입하는 것을 제외하고는, 비교 제조예 1과 동일한 공정에 의해 폴리올 조성물을 수득하였다.A polyol composition was obtained through the same process as Comparative Preparation Example 1, except that 400 g of monopropylene glycol (MPG) was added to the reactor instead of 388 g of MPG.
비교 제조예 4Comparative Manufacturing Example 4
비교 제조예 2에서 반응기에 디프로필렌글리콜(DPG) 388g을 투입하는 대신 디프로필렌글리콜(DPG) 400g을 투입하는 것을 제외하고는, 비교 제조예 2와 동일한 공정에 의해 폴리올 조성물을 수득하였다.A polyol composition was obtained through the same process as Comparative Preparation Example 2, except that 400 g of dipropylene glycol (DPG) was added to the reactor instead of 388 g of DPG.
실시예 - 폴리우레탄 폼 제조Example - Polyurethane foam production
실시예 1Example 1
플라스틱 비커에 제조예 1에서 제조된 폴리올 조성물 30g을 투입하였다. 이후, 상기 비커에 증류수 4.0g, 실리콘 정포제로서 B-8629(Evonik社) 0.3g 및 L-1501(Momentive社) 1.2g을 투입하였으며, 아민 촉매로서 D-33LV(Air Products社) 0.5g 및 M-50(Tosoh社) 0.2g, 가교제로서 디에탄올아민 0.6g을 투입하였다. 이후, 고속 교반기로 4,000 rpm으로 3분간 혼합하여 혼합물을 수득하였다. 30 g of the polyol composition prepared in Preparation Example 1 was added to a plastic beaker. Afterwards, 4.0 g of distilled water, 0.3 g of B-8629 (Evonik) and 1.2 g of L-1501 (Momentive) as a silicone foaming agent were added to the beaker, and 0.5 g of D-33LV (Air Products) as an amine catalyst. 0.2 g of M-50 (Tosoh) and 0.6 g of diethanolamine as a cross-linking agent were added. Afterwards, the mixture was obtained by mixing for 3 minutes at 4,000 rpm using a high-speed stirrer.
이후, 상기 혼합물에 메틸렌디페닐이소시아네이트(CG-3701S, 금호社) 58 g을 투입한 후 발포하여, 폴리우레탄 폼을 제조하였다.Afterwards, 58 g of methylenediphenyl isocyanate (CG-3701S, Kumho Co., Ltd.) was added to the mixture and foamed to prepare polyurethane foam.
실시예 2 내지 6 및 비교예 1 내지 4Examples 2 to 6 and Comparative Examples 1 to 4
실시예 1에서 플라스틱 비커에 제조예 1에서 제조된 폴리올 조성물 30g을 투입하는 대신, 하기 표 2에 기재된 폴리올 조성물 30g을 투입하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 공정에 의해 폴리우레탄 폼을 제조하였다.Polyurethane foam was manufactured through the same process as Example 1, except that instead of adding 30 g of the polyol composition prepared in Preparation Example 1 to the plastic beaker, 30 g of the polyol composition shown in Table 2 below was added. did.
실험예Experiment example
실험예 1 - 산가 측정Experimental Example 1 - Acid value measurement
제조예 1 내지 6 및 비교 제조예 1 내지 4에서 제조된 폴리올 조성물 15g을 100 ml의 제1 플라스크에 각각 투입하였다. 이와 별도로, 블랭크(blank) 테스트를 위해, 100 ml의 제2 플라스크를 준비하였다. 이후, 상기 제1 플라스크 및 제2 플라스크 각각에 메탄올(Methanol) 50 ml 및 불순물 제거를 위해 마그네틱 바(magnetic bar)를 투입하며, 상기 제1 플라스크 및 제2 플라스크의 마개를 실링한 후, 30분 간 교반하였다.15 g of the polyol composition prepared in Preparation Examples 1 to 6 and Comparative Preparation Examples 1 to 4 were added to each 100 ml first flask. Separately, for blank testing, a second flask of 100 ml was prepared. Thereafter, 50 ml of methanol and a magnetic bar were added to each of the first and second flasks to remove impurities, and the stoppers of the first and second flasks were sealed and left for 30 minutes. The mixture was stirred.
이후, 상기 제1 플라스크 및 제2 플라스크 각각에 1% 페놀프탈레인 지시약 0.5ml을 첨가하고, 육안으로 관찰하였을 때, 종말점에서 분홍색이 30초 동안 유지될 때까지 0.02N(노르말 농도)의 수산화칼륨(KOH)으로 적정하였다. 하기 식 1에 의해 산가를 계산하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.Thereafter, 0.5 ml of 1% phenolphthalein indicator was added to each of the first flask and the second flask, and 0.02N (normal concentration) potassium hydroxide (KOH) was added until the pink color was maintained for 30 seconds at the end point when observed with the naked eye. ) was titrated. The acid value was calculated using Equation 1 below, and the results are shown in Table 1 below.
[식 1][Equation 1]
산가(mgKOH/g) = [(Vs - Vb) × 56.1 × N × F] / MAcid value (mgKOH/g) = [(V s - V b ) × 56.1 × N × F]/M
상기 식 1에서, 상기 Vs는 상기 제1 플라스크의 조성물을 적정하기 위해 소모된 상기 0.02N 수산화칼륨(KOH)의 양(ml)이며, 상기 Vb는 상기 제2 플라스크의 조성물을 적정하기 위해 소모된 상기 0.02N 수산화칼륨(KOH)의 양(ml)이고, 상기 N은 상기 수산화칼륨(KOH)의 노르말농도이며, 상기 F는 상기 0.02N 수산화칼륨(KOH)의 팩터(Factor)이고, 상기 M는 상기 제1 플라스크에 투입된 상기 폴리올 조성물의 무게(g)이다.In Equation 1, V s is the amount (ml) of 0.02N potassium hydroxide (KOH) consumed to titrate the composition of the first flask, and V b is the amount (ml) consumed to titrate the composition of the second flask. is the amount (ml) of the 0.02N potassium hydroxide (KOH) consumed, N is the normal concentration of the potassium hydroxide (KOH), F is the factor of the 0.02N potassium hydroxide (KOH), and M is the weight (g) of the polyol composition added to the first flask.
실험예 2 - 수평균분자량 측정Experimental Example 2 - Number average molecular weight measurement
프탈산무수물 용액이 담겨진 각각의 용기에 제조예 1 내지 6 및 비교 제조예 1 내지 4에서 제조된 폴리올 조성물 2.75g을 각각 첨가한 후, 115℃로 30분 간 반응시켰다. 이후, 0.5N 수산화나트륨(NaOH) 수용액으로 적정하면서 pH를 관찰하여 변곡점까지 소요된 수산화나트륨(NaOH)의 부피(ml)를 측정하였다. 이와 별도로, 블랭크(blank) 테스트를 실시하였으며, 상기 과정과 동일하게 pH 변곡점까지 소요된 수산화나트륨(NaOH)의 부피(ml)를 측정하였다. 이후, 측정된 값을 토대로 폴리올 조성물의 산가(mgKOH/g)를 계산하였다. 이후, 상기 산가 및 하기 관계식 1을 이용하여, 제조예 1 내지 6 및 비교 제조예 1 내지 4에서 제조된 폴리올 조성물의 수평균분자량을 계산하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.2.75 g of the polyol composition prepared in Preparation Examples 1 to 6 and Comparative Preparation Examples 1 to 4 was added to each container containing the phthalic anhydride solution, and then reacted at 115°C for 30 minutes. Afterwards, the pH was observed while titrating with a 0.5N aqueous sodium hydroxide (NaOH) solution, and the volume (ml) of sodium hydroxide (NaOH) required to reach the inflection point was measured. Separately, a blank test was performed, and the volume (ml) of sodium hydroxide (NaOH) required to reach the pH inflection point was measured in the same manner as above. Afterwards, the acid value (mgKOH/g) of the polyol composition was calculated based on the measured value. Thereafter, the number average molecular weight of the polyol composition prepared in Preparation Examples 1 to 6 and Comparative Preparation Examples 1 to 4 was calculated using the acid value and the relational formula 1 below, and the results are shown in Table 1 below.
[관계식 1][Relationship 1]
수평균분자량(g/mol) = (56,100 × 당량수)/측정된 산가Number average molecular weight (g/mol) = (56,100 × number of equivalents)/measured acid value
실험예 3 - 활성산소함량 측정Experimental Example 3 - Measurement of active oxygen content
25ml의 제1 플라스크를 2분간 질소로 퍼징(Purging)한 후, 제조예 1 내지 6 및 비교 제조예 1 내지 4에서 제조된 폴리올 조성물 3g을 상기 제1 플라스크에 각각 첨가한 후, 다시 질소로 퍼징하였다. 이와 별도로, 블랭크(blank) 테스트를 위해 25ml의 제2 플라스크를 준비하였다. After purging the 25 ml first flask with nitrogen for 2 minutes, 3 g of the polyol composition prepared in Preparation Examples 1 to 6 and Comparative Preparation Examples 1 to 4 were added to the first flask, and then purged again with nitrogen. did. Separately, a second flask of 25 ml was prepared for blank testing.
이후, 상기 제1 플라스크 및 제2 플라스크 각각에 티오시안제일철(ferrous thiocyanate) 20ml를 투입하고, 메탄올로 희석시킨 후 5분간 반응시켰다. UV-Vis 분광광도계(Cary50conc, Varian社)와 석영 셀(quartz cell, 10mm × 10mm)을 이용하여 500 nm 파장에 대한 증류수의 흡광도, 상기 제1 플라스크에 투입된 물질의 흡광도, 및 상기 제2 플라스크에 투입된 물질의 흡광도를 각각 측정하였다. 상기 제1 플라스크에 투입된 물질의 흡광도에서 상기 제2 플라스크에 투입된 물질의 흡광도와의 차이로부터 실질 흡광도를 산출하였다. 이후, 검량 곡선을 이용하여 활성산소의 양을 계산하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.Thereafter, 20 ml of ferrous thiocyanate was added to each of the first and second flasks, diluted with methanol, and reacted for 5 minutes. Using a UV-Vis spectrophotometer (Cary50conc, Varian) and a quartz cell (10mm × 10mm), the absorbance of distilled water at a wavelength of 500 nm, the absorbance of the material added to the first flask, and the The absorbance of each added material was measured. The actual absorbance was calculated from the difference between the absorbance of the material added to the first flask and the absorbance of the material added to the second flask. Afterwards, the amount of active oxygen was calculated using the calibration curve, and the results are shown in Table 1 below.
실험예 4 - 점도 측정Experimental Example 4 - Viscosity measurement
25 ℃에서 Brookfield社의 DV-Ⅲ를 이용하여, 제조예 1 내지 6 및 비교 제조예 1 내지 4에서 제조된 각각의 폴리올 조성물의 점도를 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.The viscosity of each polyol composition prepared in Preparation Examples 1 to 6 and Comparative Preparation Examples 1 to 4 was measured using Brookfield's DV-Ⅲ at 25°C, and the results are shown in Table 1 below.
실험예 5 - 공정 시간Experimental Example 5 - Process Time
실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 4의 폴리우레탄 폼을 제조하기 위한 전체 공정 시간을 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.The total process time for manufacturing the polyurethane foam of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4 was measured, and the results are shown in Table 2 below.
실험예 6 - 성형성 평가Experimental Example 6 - Formability Evaluation
실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 4의 폴리우레탄 폼 제조 시, 폴리우레탄 폼이 부풀어 오르기 시작하는 순간의 시간(Cream Time; CT) 및 폴리우레탄 폼이 팽창, 부풀어 오르는 시간(Rise Time; RT)을 각각 측정하였다. 상기 폴리우레탄 폼의 CT가 7초 내지 10초이며, RT가 90초 내지 100초이면 성형성이 양호한 것으로 평가될 수 있으며, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.When manufacturing the polyurethane foam of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4, the time at which the polyurethane foam begins to swell (Cream Time; CT) and the time at which the polyurethane foam expands and swells (Rise Time; RT) ) were measured respectively. If the CT of the polyurethane foam is 7 to 10 seconds and the RT is 90 to 100 seconds, the moldability can be evaluated as good, and the results are shown in Table 2 below.
실험예 7 - 폴리우레탄 폼 물성 평가Experimental Example 7 - Evaluation of polyurethane foam physical properties
실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 4에서 제조된 폴리우레탄 폼을 각각 5 cm × 5 cm의 규격으로 재단하여 샘플을 제조하였다. 이후, ASTM D3574-86에 의거하며, UTM(Universal Testing Machine)을 이용하여, 상기 샘플의 압축 경도, 신율, 압축영구줄음율, 및 반복압축줄음율을 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.Samples were prepared by cutting the polyurethane foams prepared in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4 into a size of 5 cm × 5 cm, respectively. Afterwards, based on ASTM D3574-86, the compression hardness, elongation, compression set, and repeated compression set of the sample were measured using UTM (Universal Testing Machine), and the results are shown in Table 2 below. It was.
조성물polyol
composition
영구
줄음율compression
everlasting
reduction rate
압축
줄음율repeat
compression
reduction rate
2) RT: Rise Time
3) 25% 압축 경도: 샘플을 25% 압축시켰을 때의 반발력
4) 50% 압축 경도: 샘플을 25% 압축시켰을 때의 반발력1) CT: Cream Time
2) RT: Rise Time
3) 25% compression hardness: Repulsion force when the sample is compressed by 25%
4) 50% compression hardness: Repulsion force when the sample is compressed by 25%
상기 표 1 및 표 2에서 확인할 수 있는 바와 같이, 재생 가능한 천연자원으로부터 제조될 수 있는 제조예 1 내지 6에 따른 폴리올 조성물은 비교 제조예 1 내지 4에 따른 폴리올 조성물 대비 낮은 산가를 나타내는 것을 확인할 수 있었다. As can be seen in Tables 1 and 2 above, the polyol compositions according to Preparation Examples 1 to 6, which can be manufactured from renewable natural resources, show a lower acid value compared to the polyol compositions according to Comparative Preparation Examples 1 to 4. there was.
이에, 제조예 1 내지 6에 따른 폴리올 조성물은 비교 제조예 1 내지 4에 따른 폴리올 조성물 대비, 이소시아네이트계 조성물과의 반응성이 향상되어, 폴리우레탄 폼을 제조하기 위한 공정 시간이 줄어들며, 6 6 성형성이 향상된 것을 확인할 수 있었다. Accordingly, the polyol composition according to Preparation Examples 1 to 6 has improved reactivity with the isocyanate-based composition compared to the polyol composition according to Comparative Preparation Examples 1 to 4, the process time for producing polyurethane foam is reduced, and 6 6 moldability is improved. This improvement could be confirmed.
또한, 제조예 1 내지 6로부터 제조된 실시예 1 내지 6의 폴리우레탄 폼은 석유계 원료로부터 제조된 비교예 1 내지 4의 폴리우레탄 폼 대비, 동등 이상의 기계적 물성을 나타내는 것을 확인할 수 있었다. In addition, it was confirmed that the polyurethane foams of Examples 1 to 6 manufactured from Preparation Examples 1 to 6 exhibited mechanical properties equal to or better than those of the polyurethane foams of Comparative Examples 1 to 4 manufactured from petroleum-based raw materials.
따라서, 본 발명에 따른 폴리올 조성물 및 이를 포함하는 폴리우레탄 폼은 석유계 원료를 사용하지 않아 친환경적이며, 낮은 산가를 나타내어, 공정 시간의 효율성 및 성형성이 향상되며, 석유계 원료 대비 동등 이상의 기계적 물성을 나타내는 것을 확인할 수 있었다. Therefore, the polyol composition according to the present invention and the polyurethane foam containing it are environmentally friendly because they do not use petroleum-based raw materials, and have a low acid value, improving the efficiency of process time and moldability, and having mechanical properties that are equivalent to or better than those of petroleum-based raw materials. It was confirmed that it represents .
100: 배터리 모듈
101: 하우징
102: 배터리 셀
103: 폴리우레탄 폼
104: 열전도성 접착제100: Battery module
101: housing
102: battery cell
103: Polyurethane foam
104: Thermal conductive adhesive
Claims (13)
알킬렌 옥사이드로부터 유래된 제2 단위를 포함하며,
하기 측정 방법에 따른 산가(Acid Value)가 0.02 mgKOH/g 미만인 폴리올 조성물:
<측정 방법>
1) 상기 폴리올 조성물이 투입된 제1 플라스크 및 상기 폴리올 조성물이 투입되지 않은 제2 플라스크를 준비하며, 상기 제1 플라스크 및 상기 제2 플라스크 각각에 메탄올 50ml을 투입한 후, 30분 간 교반한다.
2) 상기 제1 플라스크 및 상기 제2 플라스크 각각에 1% 페놀프탈레인 지시약 0.5ml을 첨가하여, 상기 제1 플라스크 및 상기 제2 플라스크의 조성물이 분홍색으로 30초간 지속될 때까지 0.02N 수산화칼륨(KOH)으로 적정한다.
3) 하기 식 1에 의해 산가를 계산한다.
[식 1]
산가(mgKOH/g) = [(Vs - Vb) × 56.1 × N × F] / M
(상기 식 1에서, 상기 Vs는 상기 제1 플라스크의 조성물을 적정하기 위해 소모된 상기 0.02N 수산화칼륨(KOH)의 양(ml)이며, 상기 Vb는 상기 제2 플라스크의 조성물을 적정하기 위해 소모된 상기 0.02N 수산화칼륨(KOH)의 양(ml)이고, 상기 N은 상기 수산화칼륨(KOH)의 노르말농도이며, 상기 F는 상기 0.02N 수산화칼륨(KOH)의 팩터(Factor)이고, 상기 M는 상기 제1 플라스크에 투입된 상기 폴리올 조성물의 무게(g)이다.)A first unit derived from at least one type of 1,4:3,6-dianhydrohexitol; and
comprising a second unit derived from an alkylene oxide,
A polyol composition having an acid value of less than 0.02 mgKOH/g according to the following measurement method:
<Measurement method>
1) Prepare a first flask containing the polyol composition and a second flask without the polyol composition, add 50 ml of methanol to each of the first flask and the second flask, and then stir for 30 minutes.
2) Add 0.5 ml of 1% phenolphthalein indicator to each of the first flask and the second flask, and mix with 0.02N potassium hydroxide (KOH) until the composition of the first flask and the second flask turns pink for 30 seconds. Titrate.
3) Calculate the acid value according to Equation 1 below.
[Equation 1]
Acid value (mgKOH/g) = [(V s - V b ) × 56.1 × N × F]/M
(In Equation 1, V s is the amount (ml) of the 0.02N potassium hydroxide (KOH) consumed to titrate the composition of the first flask, and V b is the amount (ml) consumed to titrate the composition of the second flask. is the amount (ml) of the 0.02N potassium hydroxide (KOH) consumed, N is the normal concentration of the potassium hydroxide (KOH), and F is the factor of the 0.02N potassium hydroxide (KOH), The M is the weight (g) of the polyol composition added to the first flask.)
상기 적어도 1종 이상의 1,4:3,6-디안히드로헥시톨은 이소소르비드(isosorbide)를 포함하는 것인 폴리올 조성물.According to paragraph 1,
A polyol composition wherein the at least one type of 1,4:3,6-dianhydrohexitol includes isosorbide.
상기 폴리올 조성물의 활성산소 함량은 100 ppm이하인 것인 폴리올 조성물.According to paragraph 1,
A polyol composition wherein the active oxygen content of the polyol composition is 100 ppm or less.
상기 폴리올 조성물은 산화 방지제를 더 포함하는 것인 폴리올 조성물.According to paragraph 1,
The polyol composition further includes an antioxidant.
상기 폴리올 조성물 총 중량을 기준으로, 상기 산화 방지제를 0.03 중량% 내지 1.00 중량%로 포함하는 것인 폴리올 조성물.According to paragraph 4,
A polyol composition comprising 0.03% by weight to 1.00% by weight of the antioxidant, based on the total weight of the polyol composition.
상기 폴리올 조성물의 수평균분자량(Mn)은 300 g/mol 내지 12,000 g/mol인 것인 폴리올 조성물.According to paragraph 1,
The polyol composition has a number average molecular weight (Mn) of 300 g/mol to 12,000 g/mol.
상기 폴리올 조성물은 25 ℃에서의 점도가 300 cPs 내지 600 cPs인 것인 폴리올 조성물.According to paragraph 1,
The polyol composition has a viscosity of 300 cPs to 600 cPs at 25°C.
상기 알킬렌 옥사이드로부터 유래된 제2 단위는 탄소수 3 내지 10의 치환 또는 비치환된 분지형 알킬렌기를 포함하는 것인 폴리올 조성물.According to paragraph 1,
A polyol composition wherein the second unit derived from the alkylene oxide includes a substituted or unsubstituted branched alkylene group having 3 to 10 carbon atoms.
상기 분지형 알킬렌기는 상기 1,4:3,6-디안히드로헥시톨로부터 유래된 제1 단위에 결합된 것인 폴리올 조성물.According to clause 8,
A polyol composition wherein the branched alkylene group is bonded to the first unit derived from the 1,4:3,6-dianhydrohexitol.
상기 알킬렌 옥사이드로부터 유래된 제2 단위는 탄소수 2 내지 10의 치환 또는 비치환된 선형 알킬렌기를 포함하는 것인 폴리올 조성물.According to clause 9,
A polyol composition wherein the second unit derived from the alkylene oxide includes a substituted or unsubstituted linear alkylene group having 2 to 10 carbon atoms.
상기 선형 알킬렌기는 상기 분지형 알킬렌기에 결합된 것인 폴리올 조성물.According to clause 10,
A polyol composition wherein the linear alkylene group is bonded to the branched alkylene group.
<측정 방법>
1) 상기 폴리올 조성물이 투입된 제1 플라스크 및 상기 폴리올 조성물이 투입되지 않은 제2 플라스크를 준비하며, 상기 제1 플라스크 및 상기 제2 플라스크 각각에 메탄올 50ml을 투입한 후, 30분 간 교반한다.
2) 상기 제1 플라스크 및 상기 제2 플라스크 각각에 1% 페놀프탈레인 지시약 0.5ml을 첨가하여, 상기 제1 플라스크 및 상기 제2 플라스크의 조성물이 분홍색으로 30초간 지속될 때까지 0.02N 수산화칼륨(KOH)으로 적정한다.
3) 하기 식 1에 의해 산가를 계산한다.
[식 1]
산가(mgKOH/g) = [(Vs - Vb) × 56.1 × N × F] / M
(상기 식 1에서, 상기 Vs는 상기 제1 플라스크의 조성물을 적정하기 위해 소모된 상기 0.02N 수산화칼륨(KOH)의 양(ml)이며, 상기 Vb는 상기 제2 플라스크의 조성물을 적정하기 위해 소모된 상기 0.02N 수산화칼륨(KOH)의 양(ml)이고, 상기 N은 상기 수산화칼륨(KOH)의 노르말농도이며, 상기 F는 상기 0.02N 수산화칼륨(KOH)의 팩터(Factor)이고, 상기 M는 상기 제1 플라스크에 투입된 상기 폴리올 조성물의 무게(g)이다.)
It contains at least one first unit derived from 1,4:3,6-dianhydrohexitol and a second unit derived from alkylene oxide, and has an acid value of 0.02 according to the following measurement method. polyol composition less than mgKOH/g; and a composition for producing polyurethane comprising an isocyanate-based composition:
<Measurement method>
1) Prepare a first flask containing the polyol composition and a second flask without the polyol composition, add 50 ml of methanol to each of the first flask and the second flask, and then stir for 30 minutes.
2) Add 0.5 ml of 1% phenolphthalein indicator to each of the first flask and the second flask, and mix with 0.02N potassium hydroxide (KOH) until the composition of the first flask and the second flask turns pink for 30 seconds. Titrate.
3) Calculate the acid value according to Equation 1 below.
[Equation 1]
Acid value (mgKOH/g) = [(V s - V b ) × 56.1 × N × F]/M
(In Equation 1, V s is the amount (ml) of the 0.02N potassium hydroxide (KOH) consumed to titrate the composition of the first flask, and V b is the amount (ml) consumed to titrate the composition of the second flask. is the amount (ml) of the 0.02N potassium hydroxide (KOH) consumed, N is the normal concentration of the potassium hydroxide (KOH), and F is the factor of the 0.02N potassium hydroxide (KOH), The M is the weight (g) of the polyol composition added to the first flask.)
상기 하우징 내부에 수용된 복수개의 배터리 셀; 및
상기 복수개의 배터리 셀 사이에 배치된 폴리우레탄 폼을 포함하는 배터리 모듈로서,
상기 폴리우레탄 폼은 폴리올 조성물 및 이소시아네이트계 조성물을 포함하는 폴리우레탄 제조용 조성물을 포함하며,
상기 폴리올 조성물은 적어도 1종 이상의 1,4:3,6-디안히드로헥시톨로부터 유래된 제1 단위, 및 알킬렌 옥사이드로부터 유래된 제2 단위를 포함하며, 하기 측정 방법에 따른 산가(Acid Value)가 0.02 mgKOH/g 미만인 것인 배터리 모듈:
<측정 방법>
1) 상기 폴리올 조성물이 투입된 제1 플라스크 및 상기 폴리올 조성물이 투입되지 않은 제2 플라스크를 준비하며, 상기 제1 플라스크 및 상기 제2 플라스크 각각에 메탄올 50ml을 투입한 후, 30분 간 교반한다.
2) 상기 제1 플라스크 및 상기 제2 플라스크 각각에 1% 페놀프탈레인 지시약 0.5ml을 첨가하여, 상기 제1 플라스크 및 상기 제2 플라스크의 조성물이 분홍색으로 30초간 지속될 때까지 0.02N 수산화칼륨(KOH)으로 적정한다.
3) 하기 식 1에 의해 산가를 계산한다.
[식 1]
산가(mgKOH/g) = [(Vs - Vb) × 56.1 × N × F] / M
(상기 식 1에서, 상기 Vs는 상기 제1 플라스크의 조성물을 적정하기 위해 소모된 상기 0.02N 수산화칼륨(KOH)의 양(ml)이며, 상기 Vb는 상기 제2 플라스크의 조성물을 적정하기 위해 소모된 상기 0.02N 수산화칼륨(KOH)의 양(ml)이고, 상기 N은 상기 수산화칼륨(KOH)의 노르말농도이며, 상기 F는 상기 0.02N 수산화칼륨(KOH)의 팩터(Factor)이고, 상기 M는 상기 제1 플라스크에 투입된 상기 폴리올 조성물의 무게(g)이다.)
housing;
a plurality of battery cells accommodated within the housing; and
A battery module comprising polyurethane foam disposed between the plurality of battery cells,
The polyurethane foam includes a composition for producing polyurethane including a polyol composition and an isocyanate-based composition,
The polyol composition includes at least one first unit derived from 1,4:3,6-dianhydrohexitol, and a second unit derived from alkylene oxide, and has an acid value (Acid) according to the following measurement method. A battery module having a Value of less than 0.02 mgKOH/g:
<Measurement method>
1) Prepare a first flask containing the polyol composition and a second flask without the polyol composition, add 50 ml of methanol to each of the first flask and the second flask, and then stir for 30 minutes.
2) Add 0.5 ml of 1% phenolphthalein indicator to each of the first flask and the second flask, and mix with 0.02N potassium hydroxide (KOH) until the composition of the first flask and the second flask turns pink for 30 seconds. Titrate.
3) Calculate the acid value according to Equation 1 below.
[Equation 1]
Acid value (mgKOH/g) = [(V s - V b ) × 56.1 × N × F]/M
(In Equation 1, V s is the amount (ml) of the 0.02N potassium hydroxide (KOH) consumed to titrate the composition of the first flask, and V b is the amount (ml) consumed to titrate the composition of the second flask. is the amount (ml) of the 0.02N potassium hydroxide (KOH) consumed, N is the normal concentration of the potassium hydroxide (KOH), and F is the factor of the 0.02N potassium hydroxide (KOH), The M is the weight (g) of the polyol composition added to the first flask.)
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