KR101737326B1 - 푸란계 폴리에스터폴리올을 포함하는 폴리우레탄 및 그의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

하기 화학식 1로 표시되는 푸란계 폴리에스터폴리올; 및 디이소시아네이트계 화합물;의 반응 생성물을 포함하는, 푸란계 폴리에스터폴리올을 포함하는 폴리우레탄이 제공된다. 이에 따라, 다양한 분야에 본 발명의 폴리우레탄을 적용할 수 있으며, 특히 코팅재로 활용할 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112013087432620-pat00009

Description

푸란계 폴리에스터폴리올을 포함하는 폴리우레탄 및 그의 제조방법{POLYURETHANE HAVING FURAN-BASED POLYESTERPOLYOL AND METHOD FOR PREPARING THE SAME}
본 발명은 폴리우레탄 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 푸란계 폴리에스터폴리올을 포함하는 폴리우레탄 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
폴리우레탄이란 알코올기와 이소시안산기의 결합으로 만들어진 우레탄 결합으로 결합된 고분자 화합물의 총칭이며, 대표적인 것이 합성섬유로 만들어진 스판덱스이다. 우레탄계 합성고무로도 널리 사용되는데, 폴리우레탄에 기포가 들어 있는 우레탄폼은 침구 매트리스에 쓰이기도 한다.
우레탄계 합성고무에는 폴리에스터계와 폴리에테르계가 있다. 폴리에스터계는 프로필렌글리콜과 에틸렌글리콜을 아디프산과 반응시켜 폴리에스터로 만들고, 양단에 OH기를 가진 분자량 3,000까지의 폴리에스터를 나프탈렌-1, 5-디이소시안산 등의 이소시아네이트 화합물로 우레탄화시킴과 동시에 고분자로 만든 것이다. 또한, 폴리에테르계는 산화프로필렌에 얼마간의 산화에틸렌을 섞어서 먼저 폴리에테르로 만들고, 그 양끝의 OH기를 톨루일렌디이소시안산 등의 이소시아네이트 화합물과 반응시켜 고분자량의 폴리우레탄으로 만든 것이다.
종래부터 폴리우레탄은 도료, 접착제, 롤, 튜브, 자기기록매체용 바인더 등 광범위한 분야에 사용되고 있다. 또한, 폴리우레탄은 다른 고분자 수지에 비하여 저온특성이 우수하고 유연성이 우수하며 내구성도 양호하므로 이와 같은 특성을 살린 합성피혁, 필름, 성형용 시트로서도 널리 사용되고 있다. 또한, 폴리우레탄은 다양한 상품의 코팅재료로 사용할 수도 있다.
이와 같은 폴리우레탄은 사용 용도에 따라 그에 적합한 물성을 구현할 수 있는 폴리우레탄의 기술 개발이 필요하며, 응용분야가 매우 다양하다.
본 발명의 목적은 다양한 분야에 적용할 수 있는 폴리우레탄을 제조하는 데 있으며, 특히, 코팅재로 적용하기에 적합한 폴리에스터계 폴리우레탄을 제조하는 데 있다.
본 발명의 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 하기 화학식 1로 표시되는 푸란계 폴리에스터폴리올; 및 디이소시아네이트계 화합물;의 반응 생성물을 포함하는, 푸란계 폴리에스터폴리올을 포함하는 폴리우레탄이 제공된다.
[화학식 1]
Figure 112013087432620-pat00001
상기 화학식 1에서,
R은 각각 독립적으로 C1 내지 C20의 알킬렌기이고,
n은 1 내지 10의 정수 중 어느 하나이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 바람직하게는,
R이 각각 독립적으로 선형의 C2 내지 C18의 알킬렌기일 수 있다.
상기 디이소시아네이트계 화합물이 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(Methylene Diphenyl Diisocyanate), 4,4'-메틸렌 디시클로헥실 디이소시아네이트(4,4'-Methylene dicyclohexyl diisocyanate), 2,4-톨루엔 디이소시아네이트(2,4-Toluene Diisocyanate), 나프탈렌 디이소시아네이트(Naphthalene Diisocyanate), 자일렌 디이소시아네이트(Xylene Diisocyanate), 이소포론 디이소시아네이트(Isophorone Diisocyanate), p-페닐렌 디이소시아네이트(p-phenylene Diisocyanate), 3,3’-톨루엔-4,4’-디이소시아네이트(3,3’- toluene -4,4’- diisocyanate), 1,4-시클로헥산 디이소시아네이트(1,4-cyclohexane Diisocyanate), 2,4,4-트라이메틸헥사메틸렌 디이소시아네이트(2,4,4-trimethylhexamethylene Diisocyanate), 1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트(1,6-hexamethylene Diisocyanate) 및 메틸렌-비스(4-시클로헥실 이소시아네이트)(Methylenebis(4-cyclohexyl isocyanate)) 중에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 푸란계 폴리에스터폴리올의 수평균 분자량(Mn)이 500 내지 5,000일 수 있다.
상기 푸란계 폴리에스터폴리올을 포함하는 폴리우레탄의 중량 평균분자량(Mw)이 5,000 내지 70,000일 수 있다.
본 발명의 다른 하나의 측면에 따르면,
상기 푸란계 폴리에스터폴리올을 포함하는 폴리우레탄을 포함하는 코팅재가 제공될 수 있다.
본 발명의 다른 또 하나의 측면에 따르면,
하기 화학식 2로 표시되는 푸란디카르복실산(furandicarboxylic acid)과 하기 화학식 3으로 표시되는 알칸디올(alkane diol)을 반응시켜 하기 화학식 1로 표시되는 푸란계 폴리에스터폴리올을 제조하는 단계(단계 a); 및
[화학식 1]
Figure 112013087432620-pat00002
상기 화학식 1에서,
R은 각각 독립적으로 C1 내지 C20의 알킬렌기이고,
n은 1 내지 10의 정수 중 어느 하나이다.
상기 화학식 1로 표시되는 푸란계 폴리에스터폴리올과 디이소시아네이트계 화합물을 반응시켜 폴리우레탄을 제조하는 단계(단계 b);를
포함하는 푸란계 폴리에스터폴리올을 포함하는 폴리우레탄의 제조방법이 제공될 수 있다.
[화학식 2]
Figure 112013087432620-pat00003
[화학식 3]
HO-R-OH
상기 화학식 3에서,
R은 C1 내지 C20의 알킬렌기이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 바람직하게는,
상기 R은 선형의 C2 내지 C18 알킬렌기일 수 있다.
상기 단계 a에서, 상기 푸란디카르복실산과 알칸디올을 1:1.1 내지 1:2의 몰비로 반응시킬 수 있다.
상기 단계 b에서, 상기 푸란계 폴리에스터폴리올과 디이소시아네이트계 화합물을 1:1.1 내지 1:2.5의 몰비로 반응시킬 수 있다.
상기 단계 a의 반응이 180 내지 220℃의 온도에서 수행될 수 있다.
상기 단계 b의 반응이 120 내지 150℃의 온도에서 수행될 수 있다.
상기 푸란계 폴리에스터폴리올이 바이오매스(biomass) 유래 화합물일 수 있다.
본 발명에 의한 푸란계 폴리에스터폴리올을 포함하는 폴리우레탄은 다양한 분야에 적용될 수 있으며, 특히, 코팅재로 사용하기에 적합하다.
도 1은 시험예 1에 따른 NMR 분석 결과를 나타낸 것이다.
도 2는 시험예 2에 따른 GPC 분석 결과를 나타낸 것이다.
도 3은 시험예 3에 따른 GPC 분석 결과를 나타낸 것이다.
도 4는 시험예 4에 따른 FT-IR 분석 결과를 나타낸 것이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 구현예 및 실시예를 상세히 설명한다.
그러나, 이하의 설명은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 "알킬(alkyl)기"란 별도의 정의가 없는 한, 직쇄형, 분쇄형 또는 환형의 지방족 탄화수소기를 의미한다. 알킬기는 어떠한 이중결합이나 삼중결합을 포함하고 있지 않은 "포화알킬(saturated alkyl)기"일 수 있다.
알킬기는 적어도 하나의 이중결합 또는 삼중결합을 포함하고 있는 "불포화알킬(unsaturated alkyl)기"일 수도 있다.
알킬기는 C1 내지 C6 알킬기, 바람직하게는 C1 내지 C3 알킬기 일 수도 있다.
예를 들어, C1 내지 C4 알킬기는 알킬쇄에 1 내지 4개의 탄소원자, 즉, 알킬쇄는 메틸, 에틸, 프로필, 이소-프로필, n-부틸, 이소-부틸, sec-부틸 및 t-부틸로 이루어진 군에서 선택됨을 나타낸다.
구체적인 예를 들어 상기 알킬기는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, t-부틸기, 펜틸기, 헥실기, 에테닐기, 프로페닐기, 부테닐기, 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기 등을 의미한다.
이하, 본 발명의 푸란계 폴리에스터폴리올을 포함하는 폴리우레탄에 관해 설명하도록 한다.
본 발명의 푸란계 폴리에스터폴리올을 포함하는 폴리우레탄은, 하기 화학식 1로 표시되는 푸란계 폴리에스터폴리올 및 디이소시아네이트계 화합물의 반응 생성물을 포함한다.
[화학식 1]
Figure 112013087432620-pat00004
상기 화학식 1에서,
R은 각각 독립적으로 C1 내지 C20의 알킬렌기이고,
n은 1 내지 10 중 어느 하나의 정수이다.
바람직하게는, 상기 R은 선형의 C2 내지 C18 알킬렌기일 수 있다.
상기 디이소시아네이트계 화합물은 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(Methylene Diphenyl Diisocyanate), 4,4'-메틸렌 디시클로헥실 디이소시아네이트(4,4'-Methylene dicyclohexyl diisocyanate), 2,4-톨루엔 디이소시아네이트(2,4-Toluene Diisocyanate), 나프탈렌 디이소시아네이트(Naphthalene Diisocyanate), 자일렌 디이소시아네이트(Xylene Diisocyanate), 이소포론 디이소시아네이트(Isophorone Diisocyanate), p-페닐렌 디이소시아네이트(p-phenylene Diisocyanate), 3,3’-톨루엔-4,4’-디이소시아네이트(3,3’- toluene -4,4’- diisocyanate), 1,4-시클로헥산 디이소시아네이트(1,4-cyclohexane Diisocyanate), 2,4,4-트라이메틸헥사메틸렌 디이소시아네이트(2,4,4-trimethylhexamethylene Diisocyanate), 1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트(1,6-hexamethylene Diisocyanate), 메틸렌-비스(4-시클로헥실 이소시아네이트)(Methylenebis(4-cyclohexyl isocyanate)) 등을 사용할 수 있으나, 더욱 바람직하게는, 상기 디페닐 디이소시아네이트 또는 4,4'-메틸렌 디시클로헥실 디이소시아네이트를 사용할 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 푸란계 폴리에스터폴리올의 수평균 분자량(Mn)은 500 내지 5,000인 것이 바람직하다.
상기 푸란계 폴리에스터폴리올을 포함하는 폴리우레탄의 중량 평균분자량(Mw)은 5,000 내지 70,000인 것이 바람직하다.
상기 푸란계 폴리에스터폴리올은 코팅재로 사용될 수 있으나, 여기에 한정되지 않으며 다양한 분야에 활용될 수 있다.
이하, 본 발명의 푸란계 폴리에스터폴리올을 포함하는 폴리우레탄의 제조방법에 대해 설명하도록 한다.
먼저, 하기 화학식 2로 표시되는 푸란디카르복실산(furandicarboxylic acid)과 하기 화학식 3으로 표시되는 알칸디올(alkane diol)을 반응시켜 상기 화학식 1로 표시되는 푸란계 폴리에스터폴리올을 제조한다(단계 a).
[화학식 2]
Figure 112013087432620-pat00005
[화학식 3]
HO-R-OH
상기 화학식 3에서,
R은 C1 내지 C20의 알킬렌기이다. 바람직하게는, 상기 R은 선형의 C2 내지 C18 알킬렌기일 수 있다.
여기서, 상기 푸란디카르복실산과 알칸디올은 1:1.1 내지 1:2의 몰비로 반응시키는 것이 바람직하다.
또한, 상기 단계 a의 반응은 180 내지 220℃의 온도에서 수행되는 것이 바람직하다.
단계 a의 반응온도가 180℃ 미만인 경우 반응속도가 저하될 수 있고, 반응온도가 220℃ 초과인 경우 부산물 생성이 증가될 수 있다.
반응시간은 반응온도에 따라 달라질 수 있다. 반응온도가 낮을 때는 반응시간이 길고, 반응온도가 높을 때는 상대적으로 반응시간이 짧다.
반응압력은 반응물의 끓는점 이하 반응온도에서는 상압에서 반응을 진행할 수 있기 때문에 간편하고, 경제적인 장점이 있다. 반응물의 끓는점 이상 반응온도에서는 증기압에 의해 반응기 내 압력이 증가하기 때문에 가압조건을 견딜 수 있는 반응장치가 요구되나 전술된 바와 같이 반응시간을 줄일 수 있는 장점이 있다. 따라서, 반응압력, 반응시간 및 반응온도는 상황에 맞추어 적절하게 조절할 수 있다.
상기 푸란계 폴리에스터폴리올은 바이오매스(biomass) 유래 화합물을 사용할 수 있다.
다음으로, 상기 화학식 1로 표시되는 푸란계 폴리에스터폴리올과 디이소시아네이트계 화합물을 반응시켜 폴리우레탄을 제조한다(단계 b).
여기서, 상기 푸란계 폴리에스터폴리올과 디이소시아네이트계 화합물은 1:1.1 내지 1:2.5의 몰비로 반응시키는 것이 바람직하다.
상기 단계 b의 반응은 120 내지 150℃의 온도에서 수행되는 것이 바람직하다.
단계 b의 반응온도가 120℃ 미만인 경우 반응속도가 저하될 수 있고, 반응온도가 150℃ 초과인 경우 부산물 생성이 증가될 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 더욱 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 실시예에 의하여 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
실시예 1
제조예 1-1: 푸란계 폴리에스터폴리올의 제조
FDCA(Furandicarboxylic acid) 5g(0.032mol)과 Dodecanediol 12.95g(0.064mol)을 250mL 삼구 플라스크에 투입하였다. 티타늄 부톡사이드(Titanium butoxide) 350ppm(3.82ml)을 함께 넣고 180℃의 질소 분위기 하에서, 5시간 동안 반응시켰다. 반응이 끝난 후, 온도를 50℃로 내리고 클로로포름(chloroform)에 5시간 이상 녹인 후, 메탄올에 침전시켜 필터 건조하였다.
제조예 1-2: 폴리우레탄의 제조
제조예 1-1에서 수득된 푸란계 폴리에스터폴리올 5g (0.0015mol)을 130℃의 질소 분위기 하에서 녹였다. 여기에 MDI(Methylene Diphenyl Diisocyanate) 0.95g (0.0038mol)과 촉매 Dibutyltindiaurate를 폴리에스터 폴리올의 몰수에 대해 2mol% 만큼 넣어 1시간 동안 반응시켰다. 반응이 끝난 후, 50℃에서 클로로포름으로 녹이고 메탄올에 침전 후 필터 건조시켜 폴리우레탄을 제조하였다.
실시예 2
제조예 1-1에서 수득된 푸란계 폴리에스터폴리올 5g (0.0015mol)을 130℃의 질소 분위기 하에서 녹였다. 여기에 H12MDI(4,4'-Methylene dicyclohexyl diisocyanate) 0.99g (0.0038mol)과 촉매 Dibutyltindiaurate를 폴리에스터 폴리올의 몰수에 대해 2mol% 만큼 넣어 5시간 동안 반응시켰다. 반응이 끝나면 50℃에서 클로로포름으로 녹이고 메탄올에 침전 후 필터 건조시켰다.
시험예 1: NMR 분석
제조예 1에 따라 제조된 푸란계 폴리에스터폴리올을 CDCl3에 녹여 NMR 분석을 수행하고 그 결과를 도 1에 나타내었다.
도 1에 따르면, furan ring 2H (7.1ppm), Dodecanediol -O-CH 2 -(CH2)10-CH 2 -O- 4H (4.4ppm), Dodecandiol -O-CH2-( CH 2 ) 10 -CH 2 -O-, 20H(1.2~2.0ppm)에서 확인하여 푸란계 폴리에스터폴리올이 합성되었음을 확인할 수 있었다.
시험예 2: 푸란계 폴리에스터폴리올에 대한 GPC( Gel Permeation Chromatography) 분석
또한, 제조예 1에 따라 제조된 푸란계 폴리에스터폴리올을 100℃에서 m-Cresol을 이용하여 고온 GPC(Gel Permeation Chromatography) 분석을 수행하고 그 결과를 도 2에 나타내었다.
도 2에 따르면, 수평균분자량(Mn) 2600, 중량평균분자량(Mw) 3300, 다분산지수(polydispersity index, PDI)는 1.3으로 측정되었다.
시험예 3: 폴리우레탄에 대한 GPC ( Gel Permeation Chromatography ) 분석
제조예 1에 따라 제조된 푸란계 폴리에스터폴리올, 실시예 1에 따라 제조된 폴리우레탄 및 실시예 2에 따라 제조된 폴리우레탄을 100℃에서 m-Cresol을 이용하여 각각 고온 GPC(Gel Permeation Chromatography) 분석을 수행하고, 그 결과를 도 3에 나타내었다. 여기서, 파란색 커브는 제조예 1의 푸란계 폴리에스터폴리올, 빨간색 커브는 실시예 1의 폴리우레탄, 녹색 커브는 실시예 2의 폴리우레탄의 결과를 각각 나타낸다.
도 3에 따르면, 제조예 1의 폴리에스터폴리올의 수평균분자량(Mn) 2600, 중량평균분자량(Mw) 3300인데 반해, 실시예 1의 폴리우레탄은 수평균분자량 17600, 중량평균분자량 29200, PDI 1.7로 나타났고, 실시예 2의 폴리우레탄은 수평균분자량 8600, 중량평균분자량 13600, PDI 1.6으로 각각 측정되었다.
시험예 4: FT - IR ( ATR ) 분석
또한, 제조예 1에 따라 제조된 푸란계 폴리에스터폴리올, 실시예 1에 따라 제조된 폴리우레탄, 및 실시예 2에 따라 제조된 폴리우레탄에 대해 FT-IR(ATR) 분석을 수행하고 그 결과를 도 4에 나타내었다. 여기서, 검정색 커브는 제조예 1의 푸란계 폴리에스터폴리올, 빨간색 커브는 실시예 1의 폴리우레탄, 파란색 커브는 실시예 2의 폴리우레탄의 결과를 각각 나타낸 것이다.
도 4에 따르면, Wavenumber 700~4000cm-1 범위의 투과도를 확인한 결과, 폴리에스터폴리올의 -OH steching vibration 3400cm-1, 1720cm-1 에스터 피크를 확인하였다. 또한, 우레탄의 -NH streching vibration 3350cm-1, -NH bending vibration 1530cm-1에서 폴리우레탄을 확인할 수 있었다. 이에 따라, 폴리우레탄의 중합을 확인할 수 있었다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (13)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 푸란계 폴리에스터폴리올; 및
    디이소시아네이트계 화합물;의 반응 생성물을 포함하고,
    상기 디이소시아네이트계 화합물은 H12MDI(4,4'-Methylenedicyclohexyldiisocyanate)인 것인
    푸란계 폴리에스터폴리올을 포함하는 폴리우레탄.
    [화학식 1]
    Figure 112017004462008-pat00006

    상기 화학식 1에서,
    R은 각각 독립적으로 C1 내지 C20의 알킬렌기이고,
    n은 1 내지 10의 정수 중 어느 하나이다.
  2. 제1항에 있어서,
    R이 각각 독립적으로 선형의 C2 내지 C18의 알킬렌기인 것을 특징으로 하는 푸란계 폴리에스터폴리올을 포함하는 폴리우레탄.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 푸란계 폴리에스터폴리올의 수평균 분자량(Mn)이 500 내지 5,000인 것을 특징으로 하는 푸란계 폴리에스터폴리올을 포함하는 폴리우레탄.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 푸란계 폴리에스터폴리올을 포함하는 폴리우레탄의 중량 평균분자량(Mw)이 5,000 내지 70,000인 것을 특징으로 하는 푸란계 폴리에스터폴리올을 포함하는 폴리우레탄.
  6. 제1항의 푸란계 폴리에스터폴리올을 포함하는 폴리우레탄을 포함하는 코팅재.
  7. 하기 화학식 2로 표시되는 푸란디카르복실산(furandicarboxylic acid)과 하기 화학식 3으로 표시되는 알칸디올(alkane diol)을 반응시켜 하기 화학식 1로 표시되는 푸란계 폴리에스터폴리올을 제조하는 단계(단계 a); 및
    [화학식 1]
    Figure 112017004462008-pat00007

    상기 화학식 1에서,
    R은 각각 독립적으로 C1 내지 C20의 알킬렌기이고,
    n은 1 내지 10의 정수 중 어느 하나이다.

    상기 화학식 1로 표시되는 푸란계 폴리에스터폴리올과 디이소시아네이트계 화합물을 반응시켜 폴리우레탄을 제조하는 단계(단계 b);를 포함하고,
    상기 디이소시아네이트계 화합물은 H12MDI(4,4'-Methylenedicyclohexyldiisocyanate)인 것인
    푸란계 폴리에스터폴리올을 포함하는 폴리우레탄의 제조방법.
    [화학식 2]
    Figure 112017004462008-pat00008

    [화학식 3]
    HO-R-OH
    상기 화학식 3에서,
    R은 C1 내지 C20의 알킬렌기이다.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 R은 선형의 C2 내지 C18 알킬렌기인 것을 특징으로 하는 푸란계 폴리에스터폴리올을 포함하는 폴리우레탄의 제조방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 단계 a에서, 상기 푸란디카르복실산과 알칸디올을 1:1.1 내지 1:2의 몰비로 반응시키는 것을 특징으로 하는 푸란계 폴리에스터폴리올을 포함하는 폴리우레탄의 제조방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 단계 b에서, 상기 푸란계 폴리에스터폴리올과 디이소시아네이트계 화합물을 1:1.1 내지 1:2.5의 몰비로 반응시키는 것을 특징으로 하는 푸란계 폴리에스터폴리올을 포함하는 폴리우레탄의 제조방법.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 단계 a의 반응이 180 내지 220℃의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 푸란계 폴리에스터폴리올을 포함하는 폴리우레탄의 제조방법.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 단계 b의 반응이 120 내지 150℃의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 푸란계 폴리에스터폴리올을 포함하는 폴리우레탄의 제조방법.
  13. 제7항에 있어서,
    상기 푸란계 폴리에스터폴리올이 바이오매스(biomass) 유래 화합물인 것을 특징으로 하는 푸란계 폴리에스터폴리올을 포함하는 폴리우레탄의 제조방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102293210B1 (ko) 2018-08-10 2021-08-25 주식회사 엘지화학 폴리카보네이트 및 이의 제조방법
JP6504328B1 (ja) * 2019-01-16 2019-04-24 東洋インキScホールディングス株式会社 アンカーコート剤
CN110372840B (zh) * 2019-07-15 2021-12-31 陕西科技大学 一种无机-有机复合改***联型水性聚氨酯乳液及其制备方法
KR102407792B1 (ko) * 2019-09-05 2022-06-10 주식회사 엘지화학 디올 화합물, 폴리카보네이트 및 이의 제조방법
KR102442869B1 (ko) * 2020-05-27 2022-09-14 성균관대학교산학협력단 바이오매스 유래 폴리우레탄 및 볼밀링을 이용한 이의 제조 방법
JP2023529614A (ja) * 2020-06-10 2023-07-11 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー ポリオール及びイソシアネートを有する組成物
CN114790273B (zh) * 2021-01-25 2024-02-02 中国科学院大连化学物理研究所 聚氨酯、高固含量水性聚氨酯乳液及其制备方法
CN117384476A (zh) * 2023-11-23 2024-01-12 东莞市特普优环保新材料有限公司 一种tpu防水薄膜及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009215467A (ja) 2008-03-11 2009-09-24 Canon Inc ポリエチレン−2,5−フランジカルボキシレートの製造方法
WO2013109834A1 (en) * 2012-01-18 2013-07-25 Stepan Company Polyester polyols containing diels-alder or ene adducts

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009215467A (ja) 2008-03-11 2009-09-24 Canon Inc ポリエチレン−2,5−フランジカルボキシレートの製造方法
WO2013109834A1 (en) * 2012-01-18 2013-07-25 Stepan Company Polyester polyols containing diels-alder or ene adducts

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