KR101387375B1

KR101387375B1 - 폴리우레탄 가스켓 및 그의 형성 방법

Info

Publication number: KR101387375B1
Application number: KR1020127003736A
Authority: KR
Inventors: 아흐멧 코메르; 조지 모이네아우; 디노 만프레디
Original assignee: 생-고뱅 퍼포먼스 플라스틱스 쉐뉴 (에스에이)
Priority date: 2009-07-24
Filing date: 2010-07-23
Publication date: 2014-04-22
Also published as: DK2456800T3; JP2013500877A; EP2456800B1; CN102471439B; CN103770265A; ES2643142T3; US20110020549A1; JP5758892B2; EP2456800A1; TW201129597A; KR20120047941A; CN102471439A; WO2011009937A1; US8821981B2; CN103770265B

Abstract

밀봉재의 형성 방법은 일성분 폴리우레탄 전구체로부터 포말을 제조하는 단계, 포말을 물품의 표면에 도포하는 단계, 및 포말과 함께 동시에 물을 공급하는 단계를 포함하고, 350 kg/m³ 이하의 밀도를 가지며 물품에 부착되는 가스켓을 형성하도록 포말을 경화시킨다.

Description

폴리우레탄 가스켓 및 그의 형성 방법{POLYURETHANE GASKETS AND PROCESS FOR FORMING SAME}

본 발명은 일반적으로 폴리우레탄 가스켓 및 이러한 폴리우레탄 가스켓의 형성 방법에 관한 것이다.

폴리우레탄 폼은 자동차 산업, 가전제품 산업, 항공우주 산업 및 전자 산업과 같은 다양한 산업에서 밀봉재(seal) 및 가스켓을 형성하는데 사용되어 왔다. 폴리우레탄 폼은 현장발포(foam-in-place)법, 성형법, 또는 이송성형법과 같은 다양한 기법을 통해 가스켓을 형성하는데 사용가능하다. 또한, 폴리우레탄은 고밀도에서 저밀도에 이르는 다양한 범위의 밀도에 사용가능하다.

특히, 폴리우레탄은 이성분계 또는 일성분계를 사용하여 형성될 수 있다. 종래의 이성분계의 경우에는, 폴리올 성분과 디이소시아네이트 성분을 사용 직전에 혼합한다. 따라서, 이성분계는 성분들의 화학량론적 혼합의 엄격한 제어와 관련된 어려움과 토출 시스템(dispensing system) 내부의 폴리우레탄 경화를 방지하는 세정 라인 및 세정 장치와 관련된 어려움을 비롯한 단점들을 가지고 있다.

대안으로는, 통상 물의 존재 하에서 경화되는 일성분 폴리우레탄계를 사용할 수 있다. 일성분형 폴리우레탄 성분을 토출 과정 이전에 물과 혼합시키거나 또는 토출 과정 이후에 수분 경화시킬 수 있다. 수분 경화된 일성분 폴리우레탄 폼은 경화 조작을 용이하게 하기 위한 고습도 상자(box)에 통상 좌우된다. 이러한 고습도 상자는 다수의 컴포넌트를 생산하는 공장 내부에서 상당한 공간을 차지한다. 게다가, 이들 고습도 상자는 상자 내부에 고온을 유지하는 것은 물론, 수분을 발산시켜(evaporate) 상자 내부에 고습도를 유지하기 위해 상당한 양의 에너지를 이용한다. 에너지 생산의 환경 영향에 대한 우려가 커졌을 경우, 고습도 상자의 상당한 에너지 사용은 제조설비의 환경 영향에 대해 부정적인 영향을 미친다. 또한, 고습도 상자 장치는 상당한 투자비를 의미한다.

따라서, 향상된 폴리우레탄 가스켓 및 이러한 가스켓의 형성 방법이 바람직하다.

첨부된 도면을 참조함으로써 본 발명을 더 잘 이해할 수 있으며, 본 발명의 많은 특징 및 장점들이 당업자에게 명백해질 수 있다.
도 1은 가스켓을 형성하기 위한 바람직한 어플리케이션 시스템의 예시도를 포함한다.
도 2는 가스켓을 형성하기 위한 바람직한 디스펜스 헤드부의 예시도를 포함한다.
도 3은 가스켓이 적용될 수 있는 바람직한 부품의 예시도를 포함한다.
도 4는 가스켓이 상부에 적용될 수 있는 바람직한 표면의 예시도를 포함한다.
도 5, 도 6 및 도 7은 가스켓이 내부에 적용될 수 있는 바람직한 요홈(groove)들의 예시도를 포함한다.
서로 다른 도면들에서 사용된 동일한 참조 번호는 유사하거나 또는 동일한 항목을 가리킨다.

특정의 일 구현예에 의하면, 일성분(1K) 폴리우레탄 전구체의 포말(froth)을 형성하고, 포말을 물품의 한 표면 상부에 도포한 후, 예컨대 포말 가까이에 물을 분무시키는 조작을 통해 물을 외부적으로 도포함으로써 가스켓을 형성할 수 있다. 예를 들면, 물을 물품의 표면 상부 또는 물품의 요홈 내부에 분무시키고, 포말을 습한 표면 상부에 도포하며, 추가로 물을 토출된 포말 상부에 도포할 수 있다. 500 kg/m³ 이하의 밀도를 갖는 가스켓을 형성하기 위해 포말을 적소에 경화시킬 수 있다. 또한, 가스켓의 폴리우레탄 폼은 개방기포형 또는 밀폐기포형(open or closed cell) 구조를 가질 수 있다.

특히, 경화 조작은 인위적으로 습도를 올리지 않고 주변환경 조건(ambient condition)에서 수행가능하다. 본원에서, 인위적으로 올린 온도 및 습도란 40℃가 넘는 온도에서 65%를 초과하는 상대습도로 여기면 된다. 다른 일 예에서, 포말은 아민 촉매의 함량이 0.2 중량% 내지 1.8 중량%인 1K 폴리우레탄 전구체를 포함한다.

일성분 폴리우레탄 전구체는 폴리올과 초과량의 이소시아네이트 성분 사이의 반응 생성물이며, 반응 결과 이소시아네이트기로 말단화된 폴리우레탄 전구체가 생성된다. 물의 존재 하에서, 이소시아네이트기의 일부분이 아민기로 전환되며, 이들은 남아 있는 이소시아네이트기와 반응함으로써 화학적으로 가교된 폴리우레탄 망상구조를 생성하게 된다. 이러한 공정 동안에 방출되는 이산화탄소는 발포 공정에 도움을 줄 수 있다.

일 예로, 폴리올은 폴리에테르 폴리올, 폴리에스테르 폴리올, 이들의 개질되거나 또는 그래프트된 유도체, 또는 이들의 임의 조합물일 수 있다. 적합한 폴리에테르 폴리올은, 알킬렌 산화물의 이중 금속 시아나이드 촉매 작용을 통한 다중삽입(polyinsertion)을 수행하거나; 또는 촉매로서의 알칼리 수산화물 또는 알칼리 알코올레이트의 존재 하에, 2 내지 6개의, 바람직하게는 2 내지 4개의 반응성 수소 원자가 결합 형태로 함유되어 있는 개시제 분자 하나 이상을 사용하여 알킬렌 산화물을 음이온성 중합시키거나; 또는 안티모니 펜타클로라이드 또는 붕소 플루오라이드 에테레이트와 같은 루이스산의 존재 하에, 알킬렌 산화물을 양이온성 중합시킴으로써 제조할 수 있다. 적합한 알킬렌 산화물은 2 내지 4개의 탄소 원자를 알킬렌 라디칼에 함유할 수 있다. 예로는, 테트라하이드로퓨란, 1,2-프로필렌 산화물, 1,2- 또는 2,3-부틸렌 산화물; 에틸렌 산화물, 1,2-프로필렌 산화물, 또는 이들의 임의 조합물이 포함될 수 있다. 알킬렌 산화물은 개별적으로, 연속적으로, 또는 혼합물로서 사용가능하다. 특히, 1,2-프로필렌 산화물과 에틸렌 산화물의 혼합물을 사용할 수 있으며, 이때 에틸렌 산화물을 에틸렌 산화물 말단 블록(terminal block)으로 10% 내지 50%의 양으로 사용함으로써, 생성되는 폴리올이 70%를 초과하는 일차 OH 말단기를 나타내도록 할 수 있다. 개시제 분자의 한 예는 물; 또는 2가 또는 3가 알코올(이를테면, 에틸렌 글리콜, 1,2-프로판디올, 1,3-프로판디올, 디에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 에탄-1,4-디올, 글리세롤, 트리메틸올 프로판, 또는 이들의 임의 조합물)을 포함한다.

적합한 폴리에테르 폴리올(이를테면, 폴리옥시프로필렌 폴리옥시에틸렌 폴리올)의 평균 관능기수는 1.5 내지 4(이를테면, 2 내지 3)이고, 수평균분자량은 800 g/몰 내지 25,000 g/몰(이를테면, 800 g/몰 내지 14,000 g/몰, 특히는 2,000 g/몰 내지 9,000 g/몰)이다.

다른 예에서, 폴리올은 폴리에스테르 폴리올을 포함할 수 있다. 바람직한 일 구현예에 의하면, 폴리에스테르 폴리올은 아디프산(adipic acid), 글루타르산, 푸마르산, 숙신산 또는 말레인산, 또는 무수물과 같은 2염기산; 및 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디- 또는 트리-프로필렌 글리콜, 1-4 부탄디올, 1-6 헥산디올, 또는 이들의 임의 조합물과 같은 2관능성 알코올로부터 유도된다. 예를 들어, 폴리에스테르 폴리올은 글리콜 및 산의 축합반응에서 물 부산물을 지속적으로 제거시킴으로써 형성가능하다. 글리세린, 트리메탄올 프로판, 펜타에리트리톨(pentaerythritol), 수크로오스 또는 소르비톨과 같은 고관능성 알코올 또는 폴리사카라이드를 소량 사용하여 폴리에스테르 폴리올의 분지화를 증가시킬 수 있다. 단순 알코올의 에스테르 및 산이 에스테르 교환 반응을 통해 사용가능하며, 이러한 에스테르 교환 반응에서는 단순 알코올이 물처럼 지속적으로 제거되어 하나 이상의 상기 글리콜에 의해 대체된다. 그 외에도, 테레프탈산, 프탈산, 1,3,5-벤조산, 이들의 무수물(예컨대, 무수프탈산)과 같은 방향족 산으로부터 폴리에스테르 폴리올을 생성할 수 있다. 특정의 일 예에 의하면, 폴리올은 알킬 디올 알킬 에스테르를 포함할 수 있다. 예를 들면, 알킬 디올 알킬 에스테르는 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 이소부티레이트와 같은 트리메틸 펜탄디올 이소부티레이트를 포함할 수 있다.

특정의 일 구현예에서, 폴리올은 2개 이상의 일차 하이드록실기를 가진 다관능성 폴리올일 수 있다. 예를 들면, 폴리올은 3개 이상의 일차 하이드록실기를 가질 수 있다. 특정의 일 예에서, 폴리올은 5 mg KOH/g 내지 70 mg KOH/g 범위에, 이를테면 10 mg KOH/g 내지 70 mg KOH/g 범위, 10 mg KOH/g 내지 50 mg KOH/g 범위, 또는 심지어 15 mg KOH/g 내지 40 mg KOH/g 범위에 속하는 OH 수를 가진 폴리에테르 폴리올이다. 또 다른 예에서, 폴리에테르 폴리올은 그래프트될 수 있다. 예를 들어, 폴리올은 스티렌-아크릴로니트릴과 그래프트된 폴리에테르 폴리올일 수 있다. 또 다른 예에서, 폴리올은 다관능성(예컨대, 3관능성) 폴리에테르 폴리올, 및 그래프트된 폴리올(예컨대, 그래프트된 스티렌-아크릴로니트릴 부분을 가진 폴리에테르 폴리올)의 블렌드를 포함할 수 있다. 구체적으로 폴리올은 바스프(BASF) 그룹의 Elastogran에서 입수가능한 Lupranol^® 상표로 시판 중인 폴리에테르 폴리올이다.

이소시아네이트 성분은 다양한 디이소시아네이트로부터 유도가능하다. 바람직한 디이소시아네이트 단량체로는 톨루엔 디이소시아네이트, m-페닐렌 디이소시아네이트, p-페닐렌 디이소시아네이트, 자일렌 디이소시아네이트, 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 이소포론(isophorone) 디이소시아네이트, 폴리메틸렌 폴리페닐 디이소시아네이트, 3,3'-디메틸-4,4'-비페닐렌 디이소시아네이트, 3,3'-디메틸-4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트, 3,3'-디클로로-4,4'-비페닐렌 디이소시아네이트, 또는 1,5-나프탈렌 디이소시아네이트; 이들의 개질 생성물(예를 들면, 카보디이미드-개질 생성물 등, 또는 이들의 임의 조합물이 포함될 수 있다. 이러한 디이소시아네이트 단량체는 단독으로, 또는 2종 이상의 혼합물로 사용가능하다. 특정의 일 예에서, 이소시아네이트 성분은 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(MDI), 톨루엔 디이소시아네이트(TDI), 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI), 이소포론 디이소시아네이트(IPDI), 또는 이들의 임의 조합물을 포함할 수 있다. 일 예에서, 이소시아네이트는 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(MDI) 또는 톨루엔 디이소시아네이트(TDI)를 포함할 수 있다. 특히, 이소시아네이트는 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(MDI) 또는 그의 유도체를 포함한다.

디이소시아네이트는 약 2.0 내지 2.9 범위의, 이를테면 2.0 내지 2.7 범위의 평균 관능기수를 가진다. 또한, 디이소시아네이트는 5% 내지 35% 범위의, 이를테면 10% 내지 30% 범위의 NCO 함량을 가진다.

특정의 일 구현예에 의하면, 이소시아네이트 성분은 개질된 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(MDI)일 수 있다. 다른 예에서, 디이소시아네이트는 디이소시아네이트의 혼합물(예컨대, 개질된 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트의 혼합물)을 포함할 수 있다. 바람직한 디이소시아네이트는, 바스프 그룹의 Elastogran에서 입수가능한 Lupranate^® 상표로 시판 중이다.

또한, 1K 폴리우레탄 전구체는 촉매를 포함할 수 있다. 상기 촉매로는 유기금속 촉매, 아민 촉매, 또는 이들의 조합물이 포함될 수 있다. 유기금속 촉매로는 예를 들어 디부틸틴 디라우레이트(dibutyltin dilaurate), 리튬 카복실레이트, 테트라부틸 티타네이트, 비스무스 카복실레이트, 또는 이들의 임의 조합물이 포함될 수 있다.

아민 촉매로는, 3차 아민, 이를테면, 트리부틸아민, N-메틸 모르폴린, N-에틸 모르폴린, N,N,N',N'-테트라메틸 에틸렌 디아민, 펜타메틸 디에틸렌 트리아민 및 고차 동족체, 1,4-디아자바이사이클로-[2,2,2]-옥탄, N-메틸-N'-디메틸아미노에틸 피페라진, 비스(디메틸아미노알킬)피페라진, N,N-디메틸 벤질아민, N,N-디메틸 사이클로헥실아민, N,N-디에틸 벤질아민, 비스(N,N-디에틸아미노에틸)아디페이트, N,N,N',N'-테트라메틸-1,3-부탄 디아민, N,N-디메틸-β-페닐 에틸아민, 비스(디메틸아미노프로필)우레아, 비스(디메틸아미노프로필)아민, 1,2-디메틸 이미다졸, 2-메틸 이미다졸, 일환식 및 이환식 아미딘, 비스(디알킬아미노)알킬 에테르, 이를테면, 예를 들어 비스(디메틸아미노에틸)에테르, 아미드기(이를테면, 포름아미드기)를 가진 3차 아민, 또는 이들의 임의 조합물이 포함될 수 있다. 촉매 성분의 다른 예로는, 2차 아민(이를테면, 디메틸아민), 또는 알데하이드(이를테면, 포름알데하이드), 또는 케톤(이를테면, 아세톤, 메틸 에틸 케톤 또는 사이클로헥사논), 또는 페놀(이를테면, 페놀, 노닐페놀 또는 비스페놀)을 포함하는 만니히(Mannich) 염기가 포함된다. 이소시아네이트기에 대해 반응하는 수소 원자들을 갖는 3차 아민 형태의 촉매로는, 트리에탄올아민, 트리이소프로판올아민, N-메틸 디에탄올아민, N-에틸 디에탄올아민, N,N-디메틸 에탄올아민, 알킬렌 산화물과의 반응 생성물(이를테면, 프로필렌 산화물 또는 에틸렌 산화물), 또는 2차-3차 아민, 또는 이들의 임의 조합물이 포함될 수 있다. 탄소-실리콘 결합을 가진 실라민, 예를 들면, 2,2,4-트리메틸-2-실라모르폴린, 1,3-디에틸 아미노메틸 테트라메틸 디실록산, 또는 이들의 임의 조합물이 촉매로서 또한 사용가능하다.

또 다른 예에 의하면, 아민 촉매는 펜타메틸 디에틸렌 트리아민, 디메틸아미노프로필아민, N,N' 디메틸피페라진 및 디모르폴리노에틸에테르, N,N' 디메틸아미노에틸 N-메틸 피페라진, JEFFCAT^® DM-70 (N,N' 디메틸피페라진 및 디모르폴리노에틸에테르의 혼합물), 이미다졸, 트리아진, 또는 이들의 임의 조합물 중에서 선택된다.

특정의 일 구현예에 의하면, 촉매는 이소시아네이트와 물의 반응과 같은 포화반응(blowing reaction)을 활성화시키는데 특히 유용하다. 일 예에서, 촉매는 디모르폴리노디에틸 에테르(DMDEE)를 포함한다. 구체적인 일 예에서, 촉매는 DMDEE의 안정화된 형태를 포함한다.

한 예시적 조성물은 폴리올을 50 중량% 내지 80 중량% 범위의, 이를테면, 55 중량% 내지 75 중량% 범위, 또는 심지어는 60 중량% 내지 70 중량% 범위의 양으로 함유한다. 디이소시아네이트를 20 중량% 내지 35 중량% 범위의, 이를테면, 22 중량% 내지 32 중량% 범위, 또는 심지어 25 중량% 내지 30 중량% 범위의 양으로 함유할 수 있다. 촉매, 특히 가습제 경화 촉매를 0.2 중량% 내지 2.0 중량% 범위의, 이를테면 0.6 중량% 내지 1.8 중량% 범위, 0.8 중량% 내지 1.8 중량% 범위, 또는 심지어 1.0 중량% 내지 1.5 중량% 범위의 양으로 함유할 수 있다.

또한, 조성물은 안료, 계면활성제, 충진제, 가소제, 황변방지제, 안정화제, 접착촉진제, 또는 이들의 임의 조합물과 같은 첨가제를 포함할 수 있다. 일 예에 의하면, 조성물은 안료를 포함할 수 있다. 안료는 유기성 또는 무기성일 수 있으며, 그 상태로 사용되거나 또는 예비-분산된 농축물로서 사용될 수 있다. 다른 예에 의하면, 안료는 티타니아, 지르코니아, 주석 산화물, 알루미나, 또는 이들의 임의 조합물과 같은 무기 금속 산화물을 포함할 수 있다. 또 다른 예에 의하면, 안료는 카본블랙 또는 그래파이트를 포함할 수 있다. 안료의 성질에 따라, 안료를 0.01 중량% 내지 5 중량% 범위의 양으로 함유할 수 있다. 예를 들어, 안료를 0.01 중량% 내지 4 중량% 범위의, 이를테면 0.01 중량% 내지 3 중량% 범위 또는 심지어 0.1 중량% 내지 0.25 중량% 범위의 양으로 함유할 수 있다.

또한, 조성물은 합성 실리카 또는 알루미나와 같은 요변성 부여제(thixotropic agent)를 1종 이상 포함할 수 있다. 예를 들어, 요변성 부여제를 0.1 중량% 내지 5 중량% 범위의, 이를테면 0.5 중량% 내지 4 중량%, 또는 심지어 0.5 중량% 내지 3 중량% 범위의 양으로 함유할 수 있다.

바람직한 일 구현예에서는, 성분들을 건조 조건 하에 20℃ 내지 100℃ 범위의 온도에서 반응시키면서 블렌딩한다. 일 예에서는, 이소시아네이트 성분을 반응 초기에 긴 시간에 걸쳐(이를테면, 20분에 걸쳐) 첨가한다. 상기 반응에 이어, 일성분 폴리우레탄 전구체를 용기 내에 배치한 후 수분과의 접촉을 제한하여 조기 경화를 방지하도록 하였다. 일성분 폴리우레탄 전구체는 3개월 이상의, 이를테면 6개월 이상의 저장수명을 가질 수 있다.

도 1은 일성분 폴리우레탄 전구체로 형성된 포말로부터 가스켓을 형성하기 위한 바람직한 어플리케이션 시스템의 예시도를 포함한다. 예를 들어, 시스템(100)은 일성분 폴리우레탄 전구체를 포말처리 장치(110)로 토출시키는 디스펜서(102)를 포함하며, 이때 포말처리 장치는 폴리우레탄을 포말처리하여 어플리케이터(도포구)(applicator)(114)에 제공한다. 또한, 시스템(100)은 물을 어플리케이터(114)에 제공하는 물 공급원(120)을 포함할 수 있다. 시스템은 물품의 표면을 처리하는 장치(미도시됨)를 더 포함할 수 있다.

일 예에서, 디스펜서(102)는 폴리우레탄을 용기(106)로부터 토출시킨다. 예를 들어, 디스펜스(102)는 피스톤(104)을 포함할 수 있으며, 일성분 폴리우레탄 전구체를 가열하고 액화된 폴리우레탄 전구체를 포말처리 장치(110)쪽으로 관(tube) 또는 호스(108)를 통해 밀면서 가압할 수 있다. 포말처리되지 않은 일성분 전구체의 점도는 40℃에서 측정하였을 때 30 Pa·s 내지 250 Pa·s 범위에, 이를테면 30 Pa·s 내지 200 Pa·s, 또는 심지어 30 Pa·s 내지 150 Pa·s 일 수 있다. 포말처리 장치(110)는 깨끗한 건조 상태의 기체(예컨대, 공기 또는 질소)를 저압 또는 고압 하에 제공하고 가스와 폴리우레탄 전구체를 혼합하여 포말을 형성한다.

구체적으로는, 점도를 낮추기 위해 일성분 폴리우레탄을 가열한 후 포말처리 장치(110)에 공급한다. 포말은 비활성 기체를 5 부피% 이상, 이를테면 10 부피% 이상, 15 부피% 이상, 또는 심지어 20 부피% 이상 포함하도록 형성된다. 예를 들어, 비활성 기체로는 건조 상태의 공기 또는 질소가 포함될 수 있다.

포말을 물품의 표면 상에, 또는 물품의 요홈 내에, 또는 몰드 내에 토출시킬 수 있다. 일 예로, 관 또는 호스(112)를 통해 포말을 어플리케이터(114)의 헤드부(116)에 공급한다. 포말은 헤드부(116)의 디스펜스 단부(118)으로부터 토출된다. 특정의 일 예에 의하면, 어플리케이터(114)는 다수의 축을 따라 움직이면서, 복잡한 경로들을 따라 포말이 도포되거나 또는 토출되도록 할 수 있다.

또한, 물을 물 공급원(120)으로부터 호스 또는 관(122)을 통해 어플리케이터(114)의 헤드부(116)에 공급할 수 있다. 포말이 토출되는 동안에, 물을 토출된 포말 가까이에, 이를테면 포말 아래에, 포말 상부 또는 위에, 또는 둘 다에 또한 토출시킬 수 있다. 특히, 물을 포말과 함께 동시에, 그리고 포말을 토출시키는 것과는 별개로 도포(예컨대, 분사)한다.

예를 들어, 도 2는 어플리케이터의 디스펜스 단부(200)에 대한 예시도를 포함한다. 관 또는 노즐(204)이 폴리우레탄 포말을 토출시킬 수 있다. 또한, 복수의 노즐(206, 208 및 210)이 토출된 포말 가까이에 물을 토출시킬 수 있다. 물은 공급 라인들(212, 214 및 216)을 통해 이들 노즐(206, 208 및 210)에 공급될 수 있다. 도시된 예에서, 물을 분사시키는 3개의 노즐(206, 208 및 210)은 디스펜스 플랫폼(dispensing platform)(202)으로부터 연장되거나 상기 플랫폼에 부착되어 있다. 대안으로, 디스펜스 플랫폼(202)은 물을 토출시키기 위한 노즐을 1개 이상, 이를 테면 2개 이상, 3개 이상, 또는 심지어 4개 이상 포함할 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 포말 디스펜스 관 또는 노즐(204)은 포말(218)을 표면 위에 토출시킨다. 포말(218)은 평면 위에 또는 요홈 내에 토출될 수 있다. 폴리우레탄 포말(218)이 토출되기 전에 노즐(206)은 물(222)을 표면 위에 토출시킨다. 또한, 노즐들(이를테면 노즐 208 및 210)은 토출된 포말(218) 가까이에, 이를테면 토출된 포말의 위 또는 상부에 물(220)을 토출시킨다.

특정의 일 예에서, 물 노즐들(206, 208 및 210)은 플랫폼(202) 둘레에 일정한 간격으로 원주 방향으로 분포된다. 이러한 배치는, 포말이 토출되기 이전과 이후에 물이 토출되는 경우에, 포말을 복잡한 경로에 걸쳐 토출시키는데 도움이 된다. 대안으로는, 이들 노즐을 일정하지 않은 간격으로 배치하거나 또는 포말 디스펜스 관 또는 노즐(204)로부터 다양한 반경 거리에 배치할 수 있다.

도시되지는 않았지만, 경화된 폴리우레탄 폼의 접착력(bonding)을 향상시키기 위해 물품의 요홈 또는 표면을 전처리할 수 있다. 예를 들어, 플라즈마 처리, 연마(abrade), 화학적 에칭 또는 이들의 조합과 같은 조작으로 물품을 전처리할 수 있다.

특히, 이러한 시스템은 불규칙한 형상을 가진 물품 위로 폴리우레탄 포말을 토출시키는데 유용하다. 도 3에 도시된 바와 같이, 물품(302)은 물품(302)의 주변 길이를 따라 요홈(304)을 포함할 수 있다. 대안으로는, 요홈이 없는 물품(302)의 평면 위에 포말을 토출시킬 수 있다. 특정의 일 예에 의하면, 일성분 폴리우레탄 전구체가 포함된 포말을 요홈(304) 내에 토출시킬 수 있다. 요홈(304) 내부로 물을 분사시키고, 요홈(304)의 축축해진 표면 위에 포말을 도포하며, 토출된 포말 위에 추가 물을 분사시킨다. 도시된 물품(302)이 도어 패널용 인서트와 유사하기는 하지만, 기타 다른 형상의 가스켓을 형성하도록 포말을 토출시킬 수 있다.

제시된 일성분 포말 시스템은, 포말을 적소에 경화시키고 복잡한 기하학적 구조 상에 가스켓을 형성하도록 포말을 토출시키는데 특히 유용하다. 도 4에 도시된 바와 같이, 포말은 중량에 대해 다양한 배향을 가진 표면 위에 토출될 수 있다. 도시된 화살표는 중력의 방향을 나타낸다. 포말을 중력의 수직방향에 대해 수평인 표면(402 또는 410)과 같은 표면 위에 토출시킬 수 있다. 대안으로는, 포말을 중력 방향에 평행인 표면들(예컨대, 표면 404 또는 408) 위에 토출시킬 수 있다. 또한, 유리하게는 포말을 중력에 상대적인 표면의 밑면(underside) (예컨대, 표면 406)에 토출시킬 수 있다.

도시된 디스펜스 시스템은 포말을 요홈이 없는 표면 위에 토출시켜 가스켓을 형성하여도 되지만, 포말을 요홈 내부로 토출시켜도 된다. 도 5, 도 6 및 도 7은 적소 발포성 가스켓을 형성하기 위해 폴리우레탄 포말이 그 내부로 토출될 수 있는 바람직한 요홈들의 단면에 대한 예시도를 포함한다. 예를 들어, 도 5는 정사각형 또는 직사각형 요홈(502)을 포함하며, 그 내부로 포말을 토출 및 경화시켜 가스켓(504)을 형성한다. 대안적인 예에서, 요홈(602)은 층층으로 된 단면을 가지며, 그 내부로 폴리우레탄 폼을 토출하여 가스켓(604)을 형성한다.

도 7에 도시된 또 다른 예에서, 요홈(702)은 "V"자로 형성될 수 있으며, 폴리우레탄 포말이 V자 모양의 요홈(702) 내부로 토출 및 경화되어 가스켓(704)을 형성하게 된다. 요홈의 다양한 단면은 상부에 포말이 도포되어 있는 부품에 대한 향상된 접착력을 유리하게 제공할 수 있다. 따라서, 대안적인 요홈 단면들이 고려될 수 있다. 특정의 일 예에서, 가스켓은 부품의 표면 위로 연장될 수 있는데, 그 범위는 2 mm 내지 20 mm로, 이를테면 2 mm 내지 10 mm, 2 mm 내지 8 mm, 또는 심지어 2 mm 내지 5 mm이다.

특정의 일 구현예에 의하면, 외부에서 공급되는 물이 존재하는 경우에, 토출된 포말의 택-프리(점착성 제거)(tack free) 경화 시간은 20분 이하로, 이를테면 15분 이하일 수 있다. 또한, 포말의 완전 경화 시간은 20분 이하로, 이를테면 15분 이하일 수 있다. 본원에 사용된 바와 같이, 택-프리 경화 시간 및 완전 경화 시간은 23℃, 상대습도 50%의 조건에서 결정된다.

생성되는 폼 가스켓의 밀도는, ASTM D1056에 따라 측정한 결과, 350 kg/m³ 이하로, 이를테면 300 kg/m³ 이하, 또는 심지어 280 kg/m³ 이하일 수 있다. 일 예에서, 밀도는 120 kg/m³내지 350 kg/m³ 범위에, 이를테면 150 kg/m³ 내지 300 kg/m³ 범위, 또는 심지어 170 kg/m³ 내지 280 kg/m³ 범위에 속한다.

또한, 가스켓은 파단신율, 인장강도, 영구압축변형률(compression set), 압축력 및 변형력과 같은 바람직한 기계적 물성을 나타낼 수 있다. 파단신율 및 인장강도는 DIN 53571에 따라 측정한다. 영구압축변형률, 압축력 및 변형력은 ASTM D1667에 따라 측정한다.

특히, 가스켓은 70% 이상의, 이를테면 85% 이상, 또는 심지어 100%의 파단신율을 나타낼 수 있다. 또한, 가스켓은 15 N/cm² 이상의, 이를테면 18 N/cm² 이상, 20 N/cm² 이상, 또는 심지어 22 N/cm² 이상의 인장강도를 나타낼 수 있다. 연신율 및 인장강도는 30 cm/분의 연신속도로 Hounsfield 인장강도 시험장치를 이용하여 시험한다.

영구압축변형률은, 실리콘으로 코팅되고 상단에 4 mm 내지 5 mm 두께의 유리 플레이트가 놓인 2개의 Mylar 시트 사이에 길이 10cm의 시편들을 배치함으로써 측정한다. Mylar 시트들 사이의 간격을 초기 평균 간격의 75%까지 줄이고, 시편을 그 자리에 24 시간 동안 고정시킨 후에, 23℃, 상대습도 50%에서 22 시간 동안 완화되도록 하였다. 특히, 영구압축변형률은 22% 이하로, 이를테면 18% 이하, 16% 이하, 또는 심지어 15% 이하이다.

압축력과 변형력은 ASTM D1667에 따라 측정한다. 알루미늄 플레이트 사이에 길이 10cm의 시편들을 배치한다. 30%에 압축시키고자 하는 힘은 시편 초기 높이의 70%까지 시편을 압축하기 위한 힘에 해당되며, 60초가 경과된 후 측정되는 30%에서의 변형력은 시편의 초기 높이의 70%에 시편을 유지시키기 위한 힘에 해당된다. 일 예로, 압축력은 10 N/cm² 내지 50 N/cm² 범위로, 이를테면 10 N/cm² 내지 40 N/cm², 또는 심지어 20 N/cm² 내지 35 N/cm² 이다. 변형력은 20 N/cm² 내지 40 N/cm² 범위에, 이를테면 20 N/cm² 내지 35 N/cm², 또는 심지어 20 N/cm² 내지 30 N/cm² 일 수 있다.

또한, 가스켓은 완전 경화된 비드 상에서 Shore 00 경도 시험기를 이용하여 측정하였을 때 바람직한 경도를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 가스켓의 Shore 00 경도는 30 내지 60 범위 내로, 이를테면 35 내지 55 범위, 또는 심지어 40 내지 50 범위에 속할 수 있다.

또한, 포말은 바람직한 높이 대 폭비(H/W 변수(Parameter))를 나타냄으로써, 가스켓 내에서 바람직한 물성을 제공할 수 있다. H/W 변수는 포말처리에 이어 완전 경화된 비드 상에서 23℃, 상대습도 50%에서 측정되는 높이 대 폭비이다. 실리콘으로 코팅된 Mylar 시트 상에 길이 20cm의 비드 여러 개를 압출시키고 표준 조건(55℃ 및 상대습도 85%) 하에서 경화시킨다. 이들 비드를 23℃, 상대습도 50%에서 하룻 동안 저장시킨 후에 측정을 수행한다. 시편을 따라 세 지점에서 높이 대 폭비를 측정하며, 3개의 상이한 비드 상에서 세 지점의 평균을 평균내어 H/W 변수로 정한다. H/W 변수가 증가되는 것은 바람직한 일이며, 그 이유는 포말이 덜 확산되는 것을 나타내어, 가스켓 단위 폭 당 가스켓 내에서의 높이가 증가되기 때문이다. 특히, 바람직한 H/W 변수를 갖는 포말은 더 좁은 요홈을 활용하게 하여, 표면 위로 바람직한 높이를 갖는 바람직한 가스켓이 제조된다. 구체적으로, 본 발명의 일성분 폴리우레탄 포말은 0.3 이상의, 이를테면 0.4 이상 또는 심지어 0.5 이상의 H/W 변수를 나타낸다. H/W 변수는 2.0 이하(이를테면 0.8 이하)일 수 있다.

또한, 경화된 후의 가스켓은 바람직하게 낮은 흡습성을 나타낸다. 예를 들어, 가스켓의 흡습성 변수는 15% 이하로, 이를테면 10% 이하이며, 이때 흡습성 변수는 주변환경 조건에서 폼이 흡수하는 물의 중량 퍼센트로서 정의된다. 특정의 일 구현예에 의하면, 가스켓은 밀폐기포형 구조를 가진 저밀도 폼으로 형성된다.

실시예

하기 실시예들의 각각은 일성분 폴리우레탄으로부터 유도된 포말을 사용하여 제조하였다. (바스프사의) Elastogran으로부터 입수가능한 것들로서 28 mg KOH/g의 수산기가(hydroxyl number)를 가진 3관능성 폴리에테르폴리올 2/3와 20 mg KOH/g의 수산기가를 가진 3관능성 SAN-그래프트 폴리에테르폴리올 1/3로 이루어진 폴리에테르 폴리올 혼합물의 60 중량% 내지 70 중량%으로부터 일성분 폴리우레탄을 형성하였다. 또한, 25 중량% 내지 35 중량% 양의 이소시아네이트 혼합물로부터 일성분 폴리우레탄을 형성하였다. 상기 이소시아네이트 혼합물은, (바스프사의) Elastogran으로부터 입수가능한 것들로서 NCO를 약 11.7% 포함하고 관능기수가 2.2 내지 2.3인 개질형 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트 79 중량%와, NCO를 약 23% 포함하고 관능기수가 2.05인 개질형 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트 21 중량%를 포함한다. 또한, 일성분 폴리우레탄은 촉매인 비스-(2-(4-모르폴리노-)에틸에테르를 명시된 양으로 함유한다. 또한, 일성분 폴리우레탄은 요변성 실리카(Areosil R200)를 약 2.5 중량% 내지 3.0 중량%의 양으로 함유하고, 계면활성제 및 황변방지제와 같은 기타 첨가제를 0.5 중량% 미만의 양으로 함유한다.

밀도는 ASTM D1056에 따라 측정한다. 인장강도와 파단신율은 DIN 53571에 따라 측정한다. 영구압축변형률, 압축력 및 변형력은 전술한 바와 같이 ASTM D1667에 따라 측정한다. 경도는 Shore 00 경도 시험기를 이용하여 측정하고, H/W 변수는 전술한 바와 같이 측정한다.

위에 그리고 청구항 범위 내에 정의된 완전 경화 시간과 택-프리 경화 시간은 23℃, 상대습도 50%에서 측정하였지만, 실시예들의 택-프리 경화 시간과 완전 경화 시간은 명시된 온도와 상대 습도에서 측정하였다.

실시예 1

촉매를 0.27 중량%, 0.68 중량%, 1.01 중량% 및 1.35 중량%의 양으로 각각 사용하여, 샘플 제제들을 제조하였다. 이들 샘플을 (A) 15℃, 상대습도 52%, (B) 23℃, 상대습도 50%, 및 (C) 55℃, 상대습도 85%로 된 세 조건 하에서 경화시켰다. 이들 명시된 조건 하에서 경화된 샘플들에 대한 택-프리 경화 시간과 완전 경화 시간을 표 1에 나타내었다.

촉매 함량	택-프리(Tack Free)/압축성			완전 경화
	A	B	C	A	B	C
0.27 중량%	검출되지 않음	30-35	<10	검출되지 않음	35-45	12
0.68 중량%	30	15	<10	>30	20	<10
1.01 중량%	25	10-15	<10	25-30	15-20	<10
1.35 중량%	15-20	<10	<10	20	10-15	<10

표 1에 나타낸 바와 같이, 촉매를 0.68 중량% 이상 함유한 샘플들은 23℃, 상대습도 50%에서 경화되었을 때 15분 이하의 택-프리 경화 시간과 20분 이하의 완전 경화 시간을 나타내었다. 특히, 촉매를 1.35 중량% 이상 함유한 샘플들은 각 조건에서 20분 미만의 택-프리 경화 시간 및 20분 미만의 완전 경화 시간을 나타내었다.

실시예 2

촉매를 1.35 중량%의 양으로 사용하여 샘플 제제들을 제조하였다. 이들 샘플을, 외부에서 공급되는 물의 존재 또는 부재 하에, 23℃ 및 상대습도 50%에서 경화시켰다. 이들 명시된 조건 하에서 샘플들이 경화된 시점에서 측정된 경도를 표 2에 나타내었다. 경도가 32 이상이면 해당 샘플은 점착성이 없는 것으로 간주하였다.

시간 (분)	경도 (Shore 00)		완전 경화
시간 (분)	w/o H₂O	with H₂O	w/o H₂O	with H₂O
10	측정되지 않음	28-32	완전 경화되지 않음	완전 경화되지 않음
15	측정되지 않음	32-35	완전 경화되지 않음	완전 경화됨
20	15-25	34-37	완전 경화되지 않음	완전 경화됨
25	34-37	-	완전 경화됨	완전 경화됨
30	37-40	-	완전 경화됨	완전 경화됨

표 2에 나타낸 바와 같이, 외부에서 공급되는 물의 존재 하에 경화된 샘플들은 15분 이내에 완전히 경화된 한편, 외부에서 공급되는 물의 부재 하에 경화된 샘플들은 20분이 지난 후에 완전히 경화되었다.

실시예 3

촉매를 0.68 중량%, 1.01 중량% 및 1.35 중량%의 양으로 각각 사용하여 샘플 제제들을 제조하였다. 이들 샘플을, 외부에서 공급되는 물의 존재 또는 부재 하에, 23℃ 및 상대습도 50%에서 경화시켰다. 상기 샘플 제제들로부터 형성된 샘플 가스켓의 기계적 물성을 표 3에 나타내었다.

경화된 샘플 제제의 기계적 물성

촉매 함량	밀도 (kg/m³)	H/W	경도 (Shore 00)	압축력 (N/cm²)	변형력 (N/cm²)	영구압축변형률 (%)
0.68 중량% w/ water	245	0.45	44	30.2	25.8	15
1.01 중량% w/ water	255	0.50	47	27.9	23.0	18
1.35 중량% w/ water	245	0.51	42	27.5	22.0	17
0.68 중량% w/o water	280	0.57	50	38.8	33.7	14
1.01 중량% w/o water	273	0.56	46	36.5	31.2	14
1.35 중량% w/o water	268	0.60	44	31.0	25.4	13

표 3에 나타낸 바와 같이, 외부에서 공급되는 물의 존재 하에 경화된 샘플들은 외부에서 공급되는 물 없이 경화된 샘플들보다 더 낮은 밀도를 나타내었다. 또한, 물의 존재 하에 경화된 샘플들은 외부에서 공급되는 물 없이 경화된 샘플들보다 바람직하게는 더 낮은 압축력과 변형력을 나타내었다. 기타 물성들, 이를테면 인장강도 및 파단신율은 이들 경화된 샘플들간에 대등하였다.

실시예 4

촉매를 0.68 중량%, 1.01 중량% 및 1.35 중량%의 양으로 각각 사용하여 샘플 제제들을 제조하였다. 초기 온도가 40℃인 표면 상부에 이들 샘플을 증착시킨 후, 외부에서 물을 공급하면서 23℃, 상대습도 50%에서 경화시켰다. 이들 샘플 제제로부터 형성된 샘플 가스켓의 기계적 물성을 표 4에 나타내었다.

샘플 가스켓의 물성

촉매 (중량%)	밀도 (kg/m³)	H/W	연신율 (%)	인장강도 (N/cm²)	압축력 (N/cm²)	변형력 (N/cm²)	영구압축변형률 (%)	경도 (Shore 00)
0.68	245	0.46	146	25	28	23	15	43
1.01	258	0.50	147	27	28	23	17	47
1.35	247	0.51	147	25	27	22	18	42

표 4에 나타낸 바와 같이, 상이한 촉매 함량으로 형성된 샘플들은 대등한 기계적 물성을 나타내었다.

상기 기술된 방법에 따라 형성되는 가스켓의 구현예들이 유리하게는 바람직한 물성을 나타낸다. 특히, 이들 가스켓은 낮은 밀도와 우수한 기계적 물성을 가진다. 또한, 포말은 주변환경 조건에서 바람직하게 짧은 경화 시간으로 경화된다.

제1 구현예에서, 밀봉재를 형성하는 방법은 일성분 폴리우레탄 전구체로부터 포말을 제조하는 단계; 포말을 물품의 표면에 도포하는 단계; 및 포말과 함께 동시에 물을 공급하는 단계를 포함한다. 350 kg/m³ 이하의 밀도를 가지며 물품에 부착되는 가스켓이 형성되도록 포말을 경화시킨다.

제1 구현예의 일 예에서, 포말을 경화시키는 조작은 포말을 주변환경 조건에서, 인위적인 주변 습도 없이 경화시키는 조작을 포함한다.

제1 구현예의 다른 예에서, 물을 공급하는 단계는 물을 물품에 공급하고 물 위에 포말을 도포하는 조작, 또는 포말 위에 물을 공급하는 조작, 또는 별개로 물을 분사시키는 조작을 포함한다.

제1 구현예의 또 다른 예에서, 포말의 택-프리 경화 시간은 20분 이하로, 이를테면 15분 이하이다. 추가적인 예에 의하면, 포말의 완전 경화 시간은 30분 이하로, 이를테면 20분 이하이다.

제1 구현예의 일 예에서, 일성분 폴리우레탄 전구체의 점도는 40℃에서 측정하였을 때 30 Pa·s 내지 250 Pa·s , 이를테면 30 Pa·s 내지 200 Pa·s 이다.

제1 구현예의 다른 예에서, 포말을 제조하는 단계는 비활성 기체를 5 부피% 이상(예컨대, 10 부피% 이상) 포함한 포말을 제조하는 조작을 포함한다.

제1 구현예의 또 다른 예에서, 밀도는 300 kg/m³ 이하이다.

제1 구현예의 추가적인 예에서, 촉매의 양은 0.6 중량% 내지 1.8 중량% 범위에, 이를테면 0.8 중량% 내지 1.8 중량% 범위에 속한다.

제1 구현예의 일 예에서, 포말은 0.3 이상의, 이를테면 0.4 이상, 또는 0.5 이상의 H/W 변수를 가진다. H/W 변수는 2.0 이하일 수 있다.

제1 구현예의 다른 예에서, 가스켓의 Shore 00 경도는 30 내지 60 범위에, 이를테면 40 내지 50 범위에 속한다. 제1 구현예의 추가적인 예에 의하면, 가스켓의 흡습성 변수는 15 이하로, 이를테면 10 이하이다.

제1 구현예의 또 다른 예에서, 가스켓의 연신율은 70% 이상으로, 이를테면 85% 이상, 또는 100% 이상이다. 다른 예에 의하면, 가스켓의 인장강도는 15 N/cm² 이상이다. 가스켓은 30% 압축에서 20 N/cm² 내지 40 N/cm² 범위의 변형력을 가질 수 있다.

제2 구현예에서, 가스켓을 형성하는 방법은 물을 부품의 요홈 내부로 공급하는 단계; 일성분 폴리우레탄을 포함하며 촉매의 함량이 0.2 중량% 내지 2.0 중량%인 포말을 요홈 내부로 토출시키는 단계; 및 토출된 포말 위에 물을 공급하는 단계를 포함한다. 350 kg/m³ 이하의 밀도를 갖는 가스켓이 형성되도록 포말을 경화시킨다

제2 구현예의 일 예에서, 포말을 경화시키는 조작은 포말을 주변환경 조건에서, 인위적인 주변 습도 없이 경화시키는 조작을 포함한다. 제2 구현예의 또 다른 예에서, 포말의 택-프리 경화 시간은 20분 이하로, 이를테면 15분 이하이다. 제2 구현예의 또 다른 예에 의하면, 포말의 완전 경화 시간은 30분 이하로, 이를테면 20분 이하이다.

제2 구현예의 추가적인 예에서, 상기 방법은 포말을 일성분 폴리우레탄으로부터 제조하는 단계를 더 포함한다. 포말을 제조하는 단계는 비활성 기체를 5 부피% 이상(예컨대, 10 부피% 이상) 포함한 포말을 제조하는 단계를 포함한다. 제2 구현예의 또 다른 예에서, 밀도는 300 kg/m³ 이하이다.

제2 구현예의 다른 예에서, 촉매의 양은 0.6 중량% 내지 1.8 중량% 범위에, 이를테면 0.8 중량% 내지 1.8 중량% 범위에 속한다.

제2 구현예의 또 다른 예에서, 포말은 0.3 이상의, 이를테면 0.4 이상, 또는 0.5 이상의 H/W 변수를 가진다. H/W 변수는 2.0 이하이다.

제2 구현예의 추가적인 예에서, 가스켓의 Shore 00 경도는 30 내지 60 범위에, 이를테면 40 내지 50 범위에 속한다. 제2 구현예의 다른 예에 의하면, 가스켓의 흡습성 변수는 15 이하로, 이를테면 10 이하이다.

제2 구현예의 일 예에서, 가스켓의 연신율은 70% 이상으로, 이를테면 85% 이상, 또는 100% 이상이다. 다른 예에 의하면, 가스켓의 인장강도는 15 N/cm² 이상이다. 또 다른 예에 의하면, 가스켓은 30% 압축에서 20 N/cm² 내지 40 N/cm² 범위의 변형력을 가진다.

제3 구현예에서, 밀봉재를 형성하는 방법은 부품의 표면에 물을 공급하는 단계; 물 위에 일성분 폴리우레탄을 포함하는 포말을 도포하는 단계; 및 포말 위에 물을 공급하는 단계를 포함한다. 350 kg/m³ 이하의 밀도를 가지며 부품의 표면에 부착되는 밀봉재가 형성되도록 포말을 경화시킨다.

제4 구현예에서, 가스켓은 폴리우레탄 기질과 0.8 중량% 이상의 촉매를 함유한 폼을 포함한다. 폼은 350 kg/m³ 이하의 밀도와, 기본적으로 밀폐기포형 구조를 가진다. 제4 구현예의 일 예에 의하면, 상기 밀도는 300 kg/m³ 이하이다.

제4 구현예의 다른 예에서, 촉매의 양은 0.8 중량% 내지 1.8 중량% 범위에 속한다.

제4 구현예의 또 다른 예에서, 가스켓의 Shore 00 경도는 30 내지 60 범위에 속한다. 추가적인 예에 의하면, 가스켓의 흡습성 변수는 15 이하이다. 다른 예에서, 가스켓의 연신율은 70% 이상이다. 또 다른 예에서, 가스켓의 인장강도는 15 N/cm² 이상이다. 또 다른 예에서, 가스켓은 30% 압축에서 20 N/cm² 내지 40 N/cm² 범위의 변형력을 가진다.

일반 설명 및 실시예에서 전술된 모든 작용이 요구되는 것은 아니며, 특정 작용의 일부는 요구되지 않을 수 있고, 기술된 작용들 외에도 하나 이상의 추가 작용이 수행될 수 있다는 것을 주목한다. 더욱이, 열거된 작용들의 순서대로 반드시 수행될 필요는 없다.

전술된 명세서에서는 특정 실시형태를 참조로 여러 개념을 설명하였다. 그러나, 당해 기술분야의 숙련자라면 첨부된 청구범위에 포함된 본 발명의 범주를 벗어나지 않으면서 형태 및 상세사항을 다양하게 변경할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 따라서, 명세서 및 도면은 제한적 의미보다는 예시적 의미로 간주되어야 하며, 이들 모든 수정예를 본 발명의 범주에 포함하는 것으로 의도한다.

본원에 사용된 바와 같이, "포함하다(는) (comprises, comprising, includes, including, has, having)" 또는 이들의 기타 다른 변형예는 비배타적 항목들을 포함하고자 의도된다. 예를 들어, 여러 특징들의 목록을 포함하는 공정, 방법, 물품 또는 장치는 이들 특징에 반드시 한정되는 것이 아니라 이러한 공정, 방법, 물품 또는 장치에 분명하게 열거되거나 또는 고유하지 않은 다른 기타 특징들을 포함할 수 있다. 또한, 달리 분명하게 명시하지 않는 한, "또는"이란 포괄적인 또는(or) 및 배타적이지 않은 또는(or)을 가리킨다. 예를 들어, A 또는 B 조건은 하기 중 임의의 것 하나를 만족시킨다: A는 참이고(또는 존재한다), B는 거짓이다(또는 존재하지 않는다), A는 거짓이고 (또는 존재하지 않는다) B는 참이다(또는 존재한다), 및 A와 B 둘 다 참이다(또는 존재한다).

또한, 본원에 기술되는 부재 및 성분을 설명하고자 "하나의, 한(a, an)"을 사용하였다. 이는 오로지 편의를 위한 것이며, 본 발명의 범주의 일반적 의미를 제공하고자 함이다. 본 명세서는 하나 또는 하나 이상을 포함하는 것으로 이해하여야 하며, 명백하게 단수를 의미하지 않는 한 단수는 역시 복수를 포함한다.

이점, 기타 장점 및 문제점에 대한 해결책을 특정 실시양태들을 참조로 전술하였다. 그러나, 이점, 장점, 문제점에 대한 해결책, 및 임의의 이점, 장점 또는 해결책이 발생되거나 표명되도록 야기시킬 수 있는 임의의 특징(들)을 어느 하나 또는 모든 청구항의 중요하거나 필요하거나 필수적인 특징으로 이해하여서는 안된다.

본 명세서를 읽은 후에, 숙련자라면 간결성을 위해 별개의 실시양태들의 범위 내에서 본원에 기술된 구체적인 특성들을 단 하나의 실시양태에서 조합되어 제공할 수도 있다는 것을 이해할 것이다. 반대로, 간결성을 위해 단 하나의 실시양태 범위 내에서 기술된 다양한 특성들을 단 하나의 실시양태에서 따로따로 또는 임의의 하부조합으로 제공할 수도 있다. 또한, 범위로 명시된 값들에는 상기 범위 내에 속하는 각각의 모든 값이 포함된다.

Claims

밀봉재의 형성 방법으로서, 상기 방법이
일성분 폴리우레탄 전구체로부터 포말을 제조하는 단계;
상기 포말을 물품의 표면에 도포하는 단계; 및
상기 포말 가까이에 물을 별도로 공급하는 단계를 포함하고, 상기 포말을 경화시켜 상기 물품에 부착된 350 kg/m³ 이하의 밀도를 갖는 가스켓을 형성하는, 밀봉재의 형성 방법.
제1항에 있어서, 상기 포말을 경화시키는 것이 주변환경 조건에서 인위적인 주변 습도 없이 경화시키는 것을 포함하는, 밀봉재의 형성 방법.
제1항에 있어서, 상기 물을 공급하는 단계가 상기 물을 상기 물품에 공급하고 상기 물 위에 상기 포말을 도포하는 것을 포함하는, 밀봉재의 형성 방법.
제1항에 있어서, 상기 물을 공급하는 단계가 상기 물을 상기 포말 위에 공급하는 것을 포함하는, 밀봉재의 형성 방법.
제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 포말의 택-프리(tack-free) 경화 시간이 20분 이하인, 밀봉재의 형성 방법.
제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 포말의 완전 경화 시간이 30분 이하인, 밀봉재의 형성 방법.
제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 일성분 폴리우레탄 전구체의 점도가 40℃에서 측정하였을 때 30 Pa·s 내지 250 Pa·s인, 밀봉재의 형성 방법.
제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 포말을 제조하는 단계가 비활성 기체를 5 부피% 이상 포함한 상기 포말을 제조하는 것을 포함하는, 밀봉재의 형성 방법.
제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 밀도가 300 kg/m³ 이하인, 밀봉재의 형성 방법.
제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 포말의 H/W 변수(Parameter)가 0.3 이상인, 밀봉재의 형성 방법.
제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 가스켓의 Shore 00 경도가 30 내지 60 범위에 속하는, 밀봉재의 형성 방법.
제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 가스켓의 연신율이 70% 이상인, 밀봉재의 형성 방법.
제1항에 기재된 방법에 따라 형성된 가스켓으로서, 상기 가스켓이 폴리우레탄 기질과 0.8 중량% 이상의 촉매를 함유하는 폼을 포함하고, 상기 폼이 350 kg/m³ 이하의 밀도 및 기본적으로 밀폐기포형 구조를 갖는, 가스켓.
제13항에 있어서, 상기 밀도가 300 kg/m³ 이하인, 가스켓.
제13항에 있어서, 상기 촉매의 양이 0.8 중량% 내지 1.8 중량% 범위에 속하는, 가스켓.
제1항에 있어서, 상기 물이 상기 포말과 동시에 공급되는, 밀봉재의 형성 방법.
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