KR20240060365A - 폴리우레탄 발포 조성물 및 폴리우레탄 발포체 - Google Patents
폴리우레탄 발포 조성물 및 폴리우레탄 발포체 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20240060365A KR20240060365A KR1020220141888A KR20220141888A KR20240060365A KR 20240060365 A KR20240060365 A KR 20240060365A KR 1020220141888 A KR1020220141888 A KR 1020220141888A KR 20220141888 A KR20220141888 A KR 20220141888A KR 20240060365 A KR20240060365 A KR 20240060365A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- polyurethane foam
- electromagnetic field
- foam
- polyurethane
- foaming
- Prior art date
Links
- 229920005830 Polyurethane Foam Polymers 0.000 title claims abstract description 38
- 239000011496 polyurethane foam Substances 0.000 title claims abstract description 38
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 33
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 title description 13
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 title description 9
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 claims abstract description 35
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 claims abstract description 7
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 claims abstract description 7
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- 239000004604 Blowing Agent Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000005187 foaming Methods 0.000 claims description 28
- 239000011324 bead Substances 0.000 claims description 13
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 claims description 9
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical class C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229920006113 non-polar polymer Polymers 0.000 claims description 6
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 claims description 6
- 239000002134 carbon nanofiber Substances 0.000 claims description 5
- 229920001046 Nanocellulose Polymers 0.000 claims description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical class O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 29
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 11
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 11
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 10
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 7
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 239000003949 liquefied natural gas Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- IMNIMPAHZVJRPE-UHFFFAOYSA-N triethylenediamine Chemical compound C1CN2CCN1CC2 IMNIMPAHZVJRPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- SJRJJKPEHAURKC-UHFFFAOYSA-N N-Methylmorpholine Chemical compound CN1CCOCC1 SJRJJKPEHAURKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 229920005903 polyol mixture Polymers 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005057 Hexamethylene diisocyanate Substances 0.000 description 2
- KWYHDKDOAIKMQN-UHFFFAOYSA-N N,N,N',N'-tetramethylethylenediamine Chemical compound CN(C)CCN(C)C KWYHDKDOAIKMQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UEEJHVSXFDXPFK-UHFFFAOYSA-N N-dimethylaminoethanol Chemical compound CN(C)CCO UEEJHVSXFDXPFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 2
- 230000010261 cell growth Effects 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N hexamethylene diisocyanate Chemical compound O=C=NCCCCCCN=C=O RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 2
- -1 isocyanate compound Chemical class 0.000 description 2
- IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N isocyanate group Chemical group [N-]=C=O IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002667 nucleating agent Substances 0.000 description 2
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 2
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 description 2
- 229920000909 polytetrahydrofuran Polymers 0.000 description 2
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 description 2
- DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYSA-N toluene 2,4-diisocyanate Chemical compound CC1=CC=C(N=C=O)C=C1N=C=O DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GEEGPFGTMRWCID-UHFFFAOYSA-N 1-n,1-n,1-n',1-n'-tetramethylbutane-1,1-diamine Chemical compound CCCC(N(C)C)N(C)C GEEGPFGTMRWCID-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 2-Aminoethan-1-ol Chemical compound NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GTEXIOINCJRBIO-UHFFFAOYSA-N 2-[2-(dimethylamino)ethoxy]-n,n-dimethylethanamine Chemical compound CN(C)CCOCCN(C)C GTEXIOINCJRBIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HVCNXQOWACZAFN-UHFFFAOYSA-N 4-ethylmorpholine Chemical compound CCN1CCOCC1 HVCNXQOWACZAFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GSMSOLOCRKCJMR-UHFFFAOYSA-N 4-octadecylmorpholine Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCN1CCOCC1 GSMSOLOCRKCJMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N Diethylenetriamine Chemical compound NCCNCCN RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SVYKKECYCPFKGB-UHFFFAOYSA-N N,N-dimethylcyclohexylamine Chemical compound CN(C)C1CCCCC1 SVYKKECYCPFKGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SLINHMUFWFWBMU-UHFFFAOYSA-N Triisopropanolamine Chemical compound CC(O)CN(CC(C)O)CC(C)O SLINHMUFWFWBMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 150000004030 azacyclic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 235000010290 biphenyl Nutrition 0.000 description 1
- 239000004305 biphenyl Substances 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 229960002887 deanol Drugs 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N diethanolamine Chemical compound OCCNCCO ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XXBDWLFCJWSEKW-UHFFFAOYSA-N dimethylbenzylamine Chemical compound CN(C)CC1=CC=CC=C1 XXBDWLFCJWSEKW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012972 dimethylethanolamine Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000010097 foam moulding Methods 0.000 description 1
- 239000004872 foam stabilizing agent Substances 0.000 description 1
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- CRVGTESFCCXCTH-UHFFFAOYSA-N methyl diethanolamine Chemical compound OCCN(C)CCO CRVGTESFCCXCTH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- SRTOAFZPEOCBGW-UHFFFAOYSA-N n,n,n',n'-tetraethylhexane-1,6-diamine Chemical compound CCN(CC)CCCCCCN(CC)CC SRTOAFZPEOCBGW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NHLUVTZJQOJKCC-UHFFFAOYSA-N n,n-dimethylhexadecan-1-amine Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCN(C)C NHLUVTZJQOJKCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XTAZYLNFDRKIHJ-UHFFFAOYSA-N n,n-dioctyloctan-1-amine Chemical compound CCCCCCCCN(CCCCCCCC)CCCCCCCC XTAZYLNFDRKIHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001151 other effect Effects 0.000 description 1
- 125000005702 oxyalkylene group Chemical class 0.000 description 1
- ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N phenylbenzene Natural products C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002952 polymeric resin Substances 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 150000003141 primary amines Chemical class 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 150000003335 secondary amines Chemical class 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- IMFACGCPASFAPR-UHFFFAOYSA-N tributylamine Chemical compound CCCCN(CCCC)CCCC IMFACGCPASFAPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YFTHZRPMJXBUME-UHFFFAOYSA-N tripropylamine Chemical compound CCCN(CCC)CCC YFTHZRPMJXBUME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007666 vacuum forming Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
- C08J9/0004—Use of compounding ingredients, the chemical constitution of which is unknown, broadly defined, or irrelevant
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/08—Processes
- C08G18/14—Manufacture of cellular products
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
- C08J9/0061—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof characterized by the use of several polymeric components
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2375/00—Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
- C08J2375/04—Polyurethanes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2425/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Derivatives of such polymers
- C08J2425/02—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
- C08J2425/04—Homopolymers or copolymers of styrene
- C08J2425/06—Polystyrene
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
Abstract
본 발명은 폴리우레탄 발포 조성물에 관한 것으로, 폴리올, 이소시아네이트, 발포제, 촉매 및 전자기장 억제제를 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 폴리우레탄 발포 조성물 및 폴리우레탄 발포체에 관한 것이다.
액화천연가스(Liquefied Natural Gas, LNG) 운반선, 건축 및 자동차 등의 다양한 분야에 높은 단열성(Thermal Insulation)과 내충격성(Impact Resistance)이 요구되는 발포성형품(발포체)이 널리 사용되고 있다. 고분자수지, 금속 등의 소재에 기공(Pore)들을 균일하게 분산시켜 발포성형품을 제조하며, 사출, 압출, 압축 및 진공성형 등 다양한 성형방법에 적용되고 있다. 발포성형품의 기공은 공동(셀, Cell)이라 부르고도 있다. 발포성형품은 기공에 의하여 밀도가 낮고, 단열성과 내충격성이 증가되는 특성을 보유한다.
발포성형 방식으로, 고온의 대기 및 반응 열에 의존하여 발포하는 방식은 열이 소재 표면부터 먼저 전달되어 소재 표면부터 셀 성장이 이루어진다. 표면의 열이 중앙부로 전달되며 중앙부에서도 셀이 형성되는데, 중앙부에서 셀이 형성되는 동안 표면의 셀은 지속적으로 성장하여 표면에는 중앙부에 비해 큰 셀이 형성된다.
그에 따라, 표면과 중앙부 사이에는 다양한 크기의 셀이 형성되므로, 발포성형품의 셀은 균일하게 형성되기 어렵고, 표면의 셀이 과도하게 커지게 된다. 이는 불량품 발생률을 높이고, 발포성형품의 손실을 야기한다. 또한, 이와 같은 열에 의존하는 발포 방식은 발포를 위해 긴 시간이 소요되고, 셀의 크기가 과도하게 커지면서 발포성형품의 단열 성능이 다소 떨어질 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 전자기장 발포를 이용하여 발포성형품에 균일한 발포를 유도하며, 폴리우레탄 발포 원료에 고분자 비드를 혼합하여 발포성형품의 물성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 폴리우레탄 발포 조성물은, 폴리올, 이소시아네이트, 발포제, 촉매 및 전자기장 억제제를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 전자기장 억제제는, 무극성 고분자 비드, 소수성 개질된 실리카, 소수성 개질된 Carbon NanoFiber(CNF) 및 소수성 개질된 Crystalline NanoCellulose(CNC) 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 무극성 고분자 비드는 미세 폴리스티렌 비드일 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 폴리우레탄 발포체는, 상기 폴리우레탄 발포 조성물로 제조될 수 있다.
구체적으로, 폴리우레탄 발포체는, 상기 폴리우레탄 발포 조성물에 전자기장 발포를 이용하여 제조될 수 있다.
본 발명에 따른 폴리우레탄 발포 조성물은, 전자기장 발포를 이용하여 발포성형품에 균일한 발포를 유도할 수 있으며, 발포성형품의 생산속도 및 단열성능을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 종래의 대기 고온 발포에 의해 제조된 발포체를 나타내는 것이다.
도 2는 본 발명의 전자기장 발포에 의해 제조된 발포체를 나타내는 것이다.
도 3은 본 발명의 전자기장 억제제를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 전자기장 발포에 의해 제조된 발포체를 나타내는 것이다.
도 3은 본 발명의 전자기장 억제제를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
이하에서는 본 발명의 발포 조성물에 대하여 설명하나, 본 발명은 발포 조성물 외에도 발포 조성물의 발포체를 포함하는 단열재, 단열재를 포함하는 액화가스 저장탱크와, 액화가스 저장탱크가 탑재된 선박을 모두 포함하는 것임을 알려둔다.
여기서 액화가스 저장탱크는 단열재에 의해 단열벽(insulation panel)이 형성되는 GTT Mark III type의 LNG 탱크일 수 있지만, 단열재를 통한 단열이 요구되는 LNG, LPG, 에탄, 액화질소, 암모니아 등의 액화가스를 저장하는 모든 타입/형태의 탱크를 포괄할 수 있다.
또한, 여기서 선박은 액화가스 저장탱크를 선내에 카고탱크로서 탑재한 가스 운반선(LPGC, LNGC 등)이거나, 액화가스를 연료로 사용하기 위해 액화가스 저장탱크를 선내/선외에 탑재하는 선박을 포괄할 수 있으며, 더 나아가 화물 등을 운송하는 일반상선 외에 액화가스 저장탱크를 갖는 해양구조물을 모두 포괄할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에 따른, 폴리우레탄 발포 조성물은 폴리우레탄 발포의 기본 원료인 폴리올, 이소시아네이트, 발포체 및 촉매에 전자기장을 인가하여 제조될 수 있다.
발포 조성물에 포함되는 이소시아네이트는 폴리올과 반응하여 폴리우레탄을 형성한다. 구체적으로, 이소시아네이트기와 히드록시기 간에 우레탄 결합이 형성되며, 폴리우레탄을 형성할 수 있다.
발포 조성물은 발포제를 포함하며, 발포제는 중합반응 공정에서 기체를 발생시킴으로써 단열재 내부에 셀을 형성하는 역할을 할 수 있다. 발포제는 발포체의 단열성이 저감되고 발포체가 부스러지는 현상을 방지할 수 있는 범위 내에서 함량이 조절될 수 있다. 발포제는 HFC245fa, HCFO1233, HFO1336, CO2 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 발포제의 종류에 의해 본 발명이 제한되는 것은 아니다.
발포 조성물은 촉매를 포함하며, 촉매는 폴리우레탄 발포체의 제조에 사용되는 공지된 촉매를 제한 없이 사용할 수 있다. 예를 들어, 촉매는 트리에틸아민, 트리프로필아민, 트리이소프로판올아민, 트리부틸아민, 트리옥틸아민, 헥사데실디메틸아민, N-메틸몰포린, N-에틸몰포린, N-옥타데실몰포린, 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 디메틸에탄올아민, 트리에탄올아민, N-메틸디에탄올아민, N,N-디메틸에탄올아민, 디에틸렌트리아민, N,N,N',N'-테트라메틸부탄디아민, N,N,N',N'-테트라메틸-13-부탄디아민, N,N,N',N'-테트라에틸헥사메틸렌디아민, 비스[2-(N,N-디메틸아미노)에틸]에테르, N,N-디메틸벤질아민, N,N-디메틸시클로헥실아민, N,N,N',N',n-펜타메틸디에틸렌트리아민, 트리에틸렌디아민, 트리에틸렌디아민의 개미산 및 기타염, 제1 및 제2 아민의 아미노기와 옥시알킬렌부가물, N,N-디알킬피페라진류와 같은 아자고리화합물, 여러 가지의 N,N',N''-트리알킬아미노알킬헥사히드로트리아진류의 β-아미노카르보닐촉매 등의 아민계 촉매일 수 있으며, 이들 촉매는 단독 또는 혼합되어 발포 조성물에 포함될 수 있다.
폴리우레탄 발포 조성물 원료 전체에 전자기장이 인가되면, 폴리우레탄 발포 조성물에서 균일하게 발포 반응이 일어날 수 있다.
도 1은 종래의 대기 고온 발포에 의해 제조된 발포체를 나타내는 것이다.
도 2는 본 발명의 전자기장 발포에 의해 제조된 발포체를 나타내는 것이다.
도 1의 종래 발포체를 보면, 대기 고온 발포(반응열 발포)에 의해 제조된 발포체는 열 전달이 먼저 이루어지는 원료 표면부터 셀 성장이 이루어져 발포체 상부와 하부에서 셀이 균일하게 형성되지 않고 셀이 상부에서 크게 형성된다. 반면, 도 2의 본 발명의 발포체를 참고하여 보면, 전자기장 발포(70W 이하의 전자기장 인가)에 의해 발포체 중심부와 표면에서 셀이 균일하게 형성된다.
본 발명의 폴리우레탄 발포 조성물은, 폴리우레탄 발포의 기본 원료 외에 전자기장 억제제를 포함할 수 있다. 전자기장 억제제는 폴리우레탄 발포 조성물 원료에 인가되는 전자기장을 흡수하지 않을 수 있다. 이에 따라 폴리우레탄 발포 조성물에서 전자기장의 흡수율을 조절할 수 있으며, 궁극적으로 폴리우레탄 발포 조성물의 발포 속도를 제어하고 균일한 발포를 유도할 수 있다.
즉, 전자기장 억제제가 전자기장을 흡수하지 않으면, 전자기장으로 인해 발생되는 진동이 줄어들고, 그에 따라 열이 진동에 의해 과도하게 발생되는 것을 제어할 수 있게 된다. 따라서, 전자기장 억제제는 폴리우레탄 발포 조성물의 발포 속도를 제어할 수 있고, 궁극적으로 발포체에 균일한 발포가 일어나도록 할 수 있다.
도 3은 본 발명의 전자기장 억제제를 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참고하여 보면, 폴리우레탄 셀(PU)과 폴리우레탄 셀(PU)이 서로 접하는 경우, 열(Heat wave)이 동종의 셀 사이에서는 쉽게 투과된다. 하지만, 폴리우레탄 셀(PU)에 전자기장 억제제 역할을 수행하는 이종(heterogeneous) 원소인 폴리스티렌 비드(PS)를 혼합하면, 폴리우레탄 셀(PU)과 이종의 폴리스티렌 비드(PS) 사이에서 열이 쉽게 전달되지 않는다. 그에 따라 단열 성능이 향상될 수 있다.
또한, 전자기장 억제제는 이종 원소로서, 기핵제 및 보강재로서 역할을 할 수도 있다. 전자기장 억제제는 기핵제로서, 발포제가 셀을 형성할 수 있는 핵이 생성되는 사이트를 제공할 수 있다. 그에 따라 발포 조성물에 형성되는 셀의 수를 높일 수 있다. 또한 전자기장 억제제는 보강재로서, 폴리우레탄과 혼합되어 강성을 높일 수 있다.
바람직하게, 전자기장 억제제는, 무극성 고분자 비드, 소수성 개질된 실리카, 소수성 개질된 Carbon NanoFiber(CNF) 또는 소수성 개질된 Crystalline NanoCellulose(CNC)일 수 있다. 더욱 바람직하게, 무극성 고분자 비드는 미세 폴리스티렌(Polystyrene) 비드일 수 있다.
한편, Continuous Filament Mat(CFM)는 폴리우레탄 발포 조성물의 생산에 있어서 발포 속도, 조성물의 밀도/점도에 영향을 주며, CFM에 대한 폴리우레탄의 원료의 함침 정도에 따라 폴리우레탄 발포체의 강도가 떨어질 수 있다. 전자기장 억제제로 Carbon NanoFiber(CNF) 또는 Crystalline NanoCellulose(CNC)가 사용되면, 발포체의 발포 속도를 제어하고, 발포체의 강도를 향상시킬 수 있으므로, 액화가스 저장탱크용 폴리우레탄폼 원료에 필수적인 Continuous Filament Mat(CFM)를 대체할 수 있다.
본 발명의 폴리우레탄 발포 조성물은 기타 첨가제로서 정포제, 충전제, 산화방지제, 자외선억제제 등의 안정제 및 착색제 등을 필요에 따라 첨가할 수 있다.
본 발명의 폴리우레탄 발포 조성물은 원료로 전자기장 발포를 통해 균일하고 작은 크기의 셀을 형성하여 발포체의 단열 성능을 향상시킬 수 있으며, 빠른 속도로 발포가 일어나게 하여 생산 효율을 높일 수 있다.
실험예
이하, 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다. 하기 표 1에는 실시예 및 비교예에서 사용된 원료의 종류 및 사용량(중량부)을 나타내었다.
폴리우레탄 발포체 제조
| 실시예 | 비교예1 | 비교예2 | 비교예3 | |
| 폴리올 혼합물 | 48.9 | 50.0 | 49.0 | 49.9 |
| 이소시아네이트 | 49.0 | 50.0 | 49.0 | 49.9 |
| 촉매 | 1.9 | - | 1.9 | - |
| 전자기장 억제제 | 0.2 | - | - | 0.2 |
폴리올 혼합물은 폴리올, 정포제 및 발포제를 포함하는 용액으로, 폴리테트라메틸렌 에테르 글리콜(PTMEG), 폴리올은 폴리프로필렌 글리콜(PPG), 폴리에틸렌 글리콜(PEG) 등일 수 있으며, 하이드록시기(OH)를 갖는 화합물이라면 특별히 제한되지 않는다. 폴리올 혼합물은 폴리우레탄 발포체를 만들기 위해 사용되는 공지된 것이 사용될 수 있다.
이소시아네이트 화합물은 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI), 폴리메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(poly-MDI), 톨루엔 다이이소시아네이트(TDI) 등일 수 있으며, 이소시아네이트기(NCO)를 갖는 화합물이라면 특별히 한정되지 않는다.
촉매로는 폴리우레탄 발포체의 제조에 사용되는 공지된 촉매가 제한 없이 사용될 수 있다.
전자기장 억제제로 소수성 개질된 실리카가 사용되었다.
본 발명의 실시예에 따른 폴리우레탄 발포 조성물은, 촉매 및/또는 전자기장 억제제를 포함하고 있지 않은 비교예1 내지 3에 비해 발포체에 균일하게 셀이 형성되고, 단열 성능이 향상된다.
본 발명은 상기에서 설명한 실시예로 한정되지 않으며, 상기 실시예들의 조합 또는 상기 실시예 중 적어도 어느 하나와 공지 기술의 조합을 또 다른 실시예로서 포함할 수 있음은 물론이다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
PU: 폴리우레탄 셀
PS: 폴리스티렌 비드
Claims (5)
- 폴리올, 이소시아네이트, 발포제, 촉매 및 전자기장 억제제를 포함하는 폴리우레탄 발포 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 전자기장 억제제는,
무극성 고분자 비드, 소수성 개질된 실리카, 소수성 개질된 Carbon NanoFiber(CNF) 및 소수성 개질된 Crystalline NanoCellulose(CNC) 중 어느 하나 이상을 포함하는 폴리우레탄 발포 조성물. - 제2항에 있어서,
상기 무극성 고분자 비드는 미세 폴리스티렌 비드인 폴리우레탄 발포 조성물. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 폴리우레탄 발포 조성물로 제조된 폴리우레탄 발포체.
- 제4항에 있어서,
상기 폴리우레탄 발포 조성물에 전자기장 발포를 이용하여 제조되는 폴리우레탄 발포체.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220141888A KR20240060365A (ko) | 2022-10-28 | 2022-10-28 | 폴리우레탄 발포 조성물 및 폴리우레탄 발포체 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220141888A KR20240060365A (ko) | 2022-10-28 | 2022-10-28 | 폴리우레탄 발포 조성물 및 폴리우레탄 발포체 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20240060365A true KR20240060365A (ko) | 2024-05-08 |
Family
ID=91074947
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220141888A KR20240060365A (ko) | 2022-10-28 | 2022-10-28 | 폴리우레탄 발포 조성물 및 폴리우레탄 발포체 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20240060365A (ko) |
-
2022
- 2022-10-28 KR KR1020220141888A patent/KR20240060365A/ko unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102368323B1 (ko) | 경질 폴리우레탄 발포체 | |
| EP1726612B1 (en) | Carbon dioxide blown low density, flexible microcellular polyurethane elastomers | |
| US5698609A (en) | Energy absorbing polyurethane foams | |
| US4258140A (en) | Storage-stable prepolymers sprayable from a pressure vessel | |
| CN113784997A (zh) | 适合用作板绝热材料的硬质聚氨酯泡沫 | |
| CA1248653A (en) | Flexible polyurethane foams having improved load bearing characteristics and mixtures useful therein | |
| JPH0241335A (ja) | 軟質ポリウレタンフォームの製造方法 | |
| EP3268419A1 (en) | Method of forming a polyrethane foam article | |
| CA2284462A1 (en) | Isocyanate compositions for low density polyurethane foam | |
| KR102394780B1 (ko) | 흡음성능이 우수한 흡음재용 폴리우레탄 폼 조성물 및 그 제조방법 | |
| KR102223254B1 (ko) | 폴리우레탄 폼, 이를 이용한 단열재 및 이들의 제조방법 | |
| JP3700499B2 (ja) | 冷蔵庫 | |
| KR101321258B1 (ko) | 친환경 발포제가 적용된 단열 성능이 향상된 폴리우레탄 폼 | |
| KR20000043136A (ko) | 초저온 보냉용 폴리우레탄 폼 및 그 제조방법 | |
| KR20240060365A (ko) | 폴리우레탄 발포 조성물 및 폴리우레탄 발포체 | |
| KR102252902B1 (ko) | 발포 조성물과 이의 발포체를 포함하는 단열재, 액화가스 저장탱크 및 선박 | |
| KR102224864B1 (ko) | 발포 조성물과 이의 발포체를 포함하는 단열재, 액화가스 저장탱크 및 선박 | |
| US5081162A (en) | Process for producing foamed polymers | |
| US7008974B2 (en) | Composition for preparing rigid polyurethane foam having good demolding property | |
| KR20010051304A (ko) | 경질 폴레우레탄 폼 및 이를 사용한 냉장고 | |
| US6326412B1 (en) | Polyurethane foam and process for production | |
| KR20020076863A (ko) | 수발포 폴리우레탄 샌드위치 패널 및 그 제조방법 | |
| KR101634309B1 (ko) | 저밀도 경질 폴리우레탄 폼 조성물 | |
| KR100542145B1 (ko) | 초저온 보냉용 유리섬유강화 폴리우레탄 폼 및 이를이용한 단열재 | |
| WO2010140304A1 (ja) | 車輌用シートクッション用軟質ポリウレタンフォームおよびその製造方法 |