KR101988466B1 - Composition for forming eco-friendly polyurethane foam with improved air permeability and antioxidant property and method for preparing the polyurethane foam - Google Patents
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Abstract
본 발명은 향상된 통기성 및 산화방지 특성을 갖는 친환경 폴리우레탄 폼 형성용 조성물 및 폴리우레탄 폼의 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 무수당 알코올 유도체와, 락트산 화합물 또는 카프로락톤 화합물과, 폴리이소시아네이트 화합물을 반응시켜 제조된 이소시아네이트 프리폴리머 및 이를 일 성분으로 포함함으로써 통기성 및 산화방지 특성이 향상된 친환경 폴리우레탄 폼 형성용 조성물, 이를 사용하여 폴리우레탄 폼을 제조하는 방법 및 그렇게 제조된 친환경 폴리우레탄 폼에 관한 것이다.The present invention relates to a composition for forming an environmentally friendly polyurethane foam having improved air permeability and antioxidation properties and a process for producing a polyurethane foam, and more particularly, to a composition for forming an environmentally friendly polyurethane foam having improved air permeability and antioxidation property, An isocyanate prepolymer prepared by reacting an isocyanate prepolymer prepared by reacting an isocyanate prepolymer with an isocyanate prepolymer and a composition for forming an environmentally friendly polyurethane foam having improved breathability and antioxidation properties by using the prepolymer as a single component, a method for producing the polyurethane foam using the same, and an environmentally friendly polyurethane foam .
Description
본 발명은 향상된 통기성 및 산화방지 특성을 갖는 친환경 폴리우레탄 폼 형성용 조성물 및 폴리우레탄 폼의 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 무수당 알코올 유도체와, 락트산 화합물 또는 카프로락톤 화합물과, 폴리이소시아네이트 화합물을 반응시켜 제조된 이소시아네이트 프리폴리머 및 이를 일 성분으로 포함함으로써 통기성 및 산화방지 특성이 향상된 친환경 폴리우레탄 폼 형성용 조성물, 이를 사용하여 폴리우레탄 폼을 제조하는 방법 및 그렇게 제조된 친환경 폴리우레탄 폼에 관한 것이다.The present invention relates to a composition for forming an environmentally friendly polyurethane foam having improved air permeability and antioxidation properties and a process for producing a polyurethane foam, and more particularly, to a composition for forming an environmentally friendly polyurethane foam having improved air permeability and antioxidation property, An isocyanate prepolymer prepared by reacting an isocyanate prepolymer prepared by reacting an isocyanate prepolymer with an isocyanate prepolymer and a composition for forming an environmentally friendly polyurethane foam having improved breathability and antioxidation properties by using the prepolymer as a single component, a method for producing the polyurethane foam using the same, and an environmentally friendly polyurethane foam .
폴리우레탄의 필수 성분인 폴리올과 이소시아네이트는 통상 석유계 원료로부터 제조되며, 특히 폴리에테르 폴리올과 폴리에스테르 폴리올은 가장 보편화된 폴리올로, TDI, HDI 및 MDI는 가장 보편적인 이소시아네이트로 알려져 있다. 이러한 폴리올과 이소시아네이트는 제조하고자 하는 폴리우레탄 및 그 제조물의 특성에 중대한 영향을 미친다. 이들은 표면 코팅용 재료, 접착, 성형 및 우주항공, 자동차, 전자, 건설, 가구, 녹색에너지 및 스포츠 용품산업과 같은 광범위한 다양한 산업 분야에서 다양한 응용을 찾아볼 수 있다. 예를 들어, 폴리올과 이소시아네이트를 2액형으로 사용하거나 프리폴리머를 제조하여 1액형으로 사용할 수도 있으며 이들이 적용될 용도에 따라 다양한 성상과 특성을 가질 수 있다.Polyols and isocyanates, which are essential components of polyurethanes, are usually prepared from petroleum-based raw materials. Polyether polyols and polyester polyols are the most popular polyols, and TDI, HDI and MDI are the most common isocyanates. These polyols and isocyanates have a significant influence on the properties of the polyurethanes to be produced and their products. They find applications in a wide variety of industries, such as surface coating materials, adhesives, molding and aerospace, automotive, electronics, construction, furniture, green energy and sporting goods industries. For example, the polyol and isocyanate may be used in two-pack form or prepolymer may be used in one-pack form and may have various properties and properties depending on the application to which they are applied.
한편, 석유 자원 고갈의 가속화, 기후 변화에 따른 온실 가스 감축 요구, 원료 가격의 상승, 재생 가능한 원료에 대한 필요성 증가와 같은 다양한 이유로 인하여, 우레탄 분야에서는 석유계 원료로부터 제조되는 폴리에테르 폴리올, 폴리에스테르 폴리올 등 폴리올 분야와 이소시아네이트 분야에서 환경 친화적인 성분으로 기존의 석유계 원료를 부분적으로 또는 완전히 대체하는 방안이 요청되고 있다.On the other hand, due to various reasons such as accelerated depletion of petroleum resources, demand for reduction of greenhouse gas due to climate change, increase of raw material price, increase of need for renewable raw materials, polyether polyol, polyester There is a demand for a method of partially or completely replacing existing petroleum-based raw materials with environmentally friendly components in the polyol field such as polyol and isocyanate field.
폴리올은 식물성 천연유지, 셀룰로오스, 리그닌 등 재생 가능한 바이오 매스로부터 생산 가능하며, 식물성 천연유지 유래의 바이오 폴리올은 이미 상업적 규모로 생산되고 있다. 생산된 바이오 폴리올의 물성은 제조에 사용된 바이오 매스의 종류에 따라 달라진다. 일반적으로 피마자유, 야자유 등은 연질 및 경질 폴리우레탄과 합성용 폴리올의 제조에 사용되며, 대두유는 연질 폴리우레탄용 폴리올의 제조에 사용된다. 그러나 현재 제조되고 있는 바이오 매스를 기반으로 한 바이오 폴리올은 점도가 높다는 단점이 있다. Polyols can be produced from renewable biomass such as vegetable natural oils, cellulose and lignin, and bio-polyols derived from vegetable natural oils have already been produced on a commercial scale. The physical properties of the produced bio-polyol depend on the type of biomass used in the production. In general, castor oil, coconut oil and the like are used in the production of soft and hard polyurethanes and synthetic polyols, and soybean oil is used in the production of polyols for flexible polyurethanes. However, biopolyols based on biomass currently being manufactured have a disadvantage of high viscosity.
바이오 매스를 이용한 디이소시아네이트를 제조하는 연구는 많이 이루어지지 않고 있다. 산업용에서 이용되는 이소시아네이트는 TDI 등의 방향족인데 반해, 식물성 천연유지 기반의 이소시아네이트는 본질적으로 지방족 화합물이다. 폴리우레탄 폼을 형성하기 위해서는 매우 높은 반응성이 요구되는데, 지방족 디이소시아네이트는 방향족 디이소시아네이트보다 반응성이 떨어진다는 단점이 있다. 응용 측면에서는 지방족 디이소시아네이트를 활용한 폴리우레탄은 대부분 코팅에 사용한다. 이러한 단점을 극복하기 위하여 바이오 폴리올과 이소시아네이트를 합성하여 바이오 이소시아네이트 프리폴리머를 제조하고, 이를 폴리우레탄 폼 제조 시에 일 성분으로 사용하는 폴리우레탄 폼의 제조 방법이 개발되었다. There have been few studies on the production of diisocyanates using biomass. While the isocyanates used in the industry are aromatic such as TDI, the isocyanates of the vegetable natural oils are essentially aliphatic compounds. In order to form a polyurethane foam, very high reactivity is required, which is disadvantageous in that the aliphatic diisocyanate is less reactive than the aromatic diisocyanate. On the application side, most polyurethanes utilizing aliphatic diisocyanates are used for coating. In order to overcome this disadvantage, a process for producing a polyurethane foam in which a bioisocyanate prepolymer is prepared by synthesizing a biopolyol and an isocyanate and used as a component in the production of a polyurethane foam has been developed.
대한민국 공개특허공보 제10-2016-0139884호에는 바이오 매스 자원으로 제조된 바이오 폴리올, 바이오 폴리에스테르 폴리올 및 디이소시아네이트 등을 포함하는 폴리우레탄 프리폴리머 경화제를 포함하는 폼 시트용 폴리우레탄 수지 조성물이 개시되어 있는데, 이 조성물로부터 제조된 폴리우레탄 폼은 산화가 쉽게 일어나 황변이 발생하고, 통기성이 떨어지는 문제점이 있다. Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2016-0139884 discloses a polyurethane resin composition for a foam sheet comprising a polyurethane prepolymer curing agent including a bio-polyol, a biopolyester polyol and a diisocyanate manufactured from biomass resources , The polyurethane foam prepared from this composition is easily oxidized to cause yellowing and poor breathability .
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점들을 해결하고자 한 것으로, 무수당 알코올 유도체와, 락트산 화합물 또는 카프로락톤 화합물과, 폴리이소시아네이트 화합물을 반응시켜 제조된 이소시아네이트 프리폴리머 및 이를 일 성분으로 포함함으로써 통기성 및 산화방지 특성이 향상된 친환경 폴리우레탄 폼 형성용 조성물, 이를 사용하여 폴리우레탄 폼을 제조하는 방법 및 그렇게 제조된 친환경 폴리우레탄을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide an isocyanate prepolymer prepared by reacting an alcohol-free alcohol derivative, a lactic acid compound or a caprolactone compound with a polyisocyanate compound, A composition for forming an environmentally friendly polyurethane foam having improved properties, a method for producing a polyurethane foam using the composition, and an environmentally friendly polyurethane produced thereby.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 제1측면에 따르면, 무수당 알코올-알킬렌 글리콜; 락트산 화합물 또는 카프로락톤 화합물; 및 폴리이소시아네이트 화합물의 반응으로부터 제조되는 이소시아네이트 프리폴리머가 제공된다.To achieve the above object, according to a first aspect of the present invention, there is provided a process for producing an alcohol-free alcohol-alkylene glycol; A lactic acid compound or a caprolactone compound; And an isocyanate prepolymer prepared from the reaction of a polyisocyanate compound.
또한, 본 발명의 제2측면에 따르면, 제 1 성분인 폴리올 프리믹스 조성물; 및 제 2 성분인 본 발명에 따른 이소시아네이트 프리폴리머를 포함하는, 2 성분형 폴리우레탄 폼 형성용 조성물이 제공된다.According to a second aspect of the present invention, there is also provided a polyol premix composition which is a first component; And an isocyanate prepolymer according to the present invention which is a second component.
또한, 본 발명의 제3측면에 따르면, 제 1 성분인 폴리올 프리믹스 조성물과 제 2 성분인 본 발명에 따른 이소시아네이트 프리폴리머를 혼합하여 반응시키는 단계를 포함하는 폴리우레탄 폼의 제조방법이 제공된다. According to a third aspect of the present invention, there is also provided a process for producing a polyurethane foam, which comprises mixing and reacting a polyol premix composition as a first component and an isocyanate prepolymer as a second component according to the present invention.
또한, 본 발명의 제4측면에 따르면, 제 1 성분인 폴리올 프리믹스 조성물과 제 2 성분인 본 발명에 따른 이소시아네이트 프리폴리머를 혼합하여 반응시켜 제조되는 폴리우레탄 폼이 제공된다.According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a polyurethane foam prepared by mixing and reacting a polyol premix composition as a first component and an isocyanate prepolymer as a second component according to the present invention.
본 발명의 이소시아네이트 프리폴리머 또는 폴리우레탄 폼 형성용 조성물을 사용하면, 폼의 발포 특성 및 물성은 기존과 동등 이상의 수준으로 유지하면서도, 통기성 및 산화방지 특성이 향상된 친환경적인 폴리우레탄 폼을 제조할 수 있다.By using the composition for forming an isocyanate prepolymer or polyurethane foam of the present invention, it is possible to produce an environmentally friendly polyurethane foam having improved foamability and physical properties of the foam while maintaining the same level or more as that of the conventional foam, while improving the breathability and the antioxidation property.
도 1은 본 발명의 비교예 B-1과 실시예 B-1에서 제조된 폴리우레탄 시편의 내부 셀 구조에 대한 주사전자현미경 사진을 나타낸 것이다.1 is a scanning electron micrograph of the internal cell structure of the polyurethane specimen prepared in Comparative Example B-1 and Example B-1 of the present invention.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
본 발명의 이소시아네이트 프리폴리머는 무수당 알코올-알킬렌 글리콜; 락트산 화합물 또는 카프로락톤 화합물; 및 폴리이소시아네이트 화합물의 반응으로부터 제조되는 것이다.The isocyanate prepolymer of the present invention can be prepared by reacting an anhydrosugar alcohol-alkylene glycol; A lactic acid compound or a caprolactone compound; And a polyisocyanate compound.
본 발명에서 사용되는 무수당 알코올은 천연물 유래의 수소화 당으로부터 제조된다. The anhydrosugar alcohol used in the present invention is prepared from hydrogenated sugars derived from natural products.
수소화 당(“당 알코올”이라고도 함)은 당류가 갖는 환원성 말단기에 수소를 부가하여 얻어지는 화합물을 의미하는 것으로, 일반적으로 HOCH2(CHOH)nCH2OH (여기서, n은 2 내지 5의 정수)의 화학식을 가지며, 탄소수에 따라 테트리톨, 펜티톨, 헥시톨 및 헵티톨(각각, 탄소수 4, 5, 6 및 7)로 분류된다.Hydrogenated sugar (also referred to as " sugar alcohol ") refers to a compound obtained by adding hydrogen to a reducing end group of a saccharide, generally HOCH 2 (CHOH) n CH 2 OH (where n is an integer of 2 to 5 ), And classified into tetritol, pentitol, hexitol and heptitol (C 4, 5, 6 and 7, respectively), depending on the number of carbon atoms.
그 중에서 탄소수가 6개인 헥시톨에는 소르비톨, 만니톨, 이디톨, 갈락티톨 등이 포함되며, 소르비톨과 만니톨은 특히 효용성이 큰 물질이다.Among them, hexitol having 6 carbon atoms includes sorbitol, mannitol, iditol, galactitol and the like, and sorbitol and mannitol are particularly useful substances.
무수당 알코올은 분자 내 하이드록시기가 두 개인 디올(diol) 형태를 가지며, 전분에서 유래하는 헥시톨을 활용하여 제조할 수 있다. 무수당 알코올은 재생 가능한 천연자원으로부터 유래한 친환경 물질이라는 점에서 오래 전부터 많은 관심과 함께 그 제조방법에 관한 연구가 진행되어 오고 있다. 이러한 무수당 알코올 중에서 솔비톨로부터 제조된 이소소르비드가 현재 산업적 응용범위가 가장 넓다.Anhydrous alcohol has a diol form with two hydroxyl groups in the molecule and can be prepared using hexitol derived from starch. Since alcohol-free alcohol is an eco-friendly substance derived from renewable natural resources, there has been much interest for a long time and studies on the manufacturing method have been carried out. Among these alcohol-free alcohols, isosorbide prepared from sorbitol has the widest industrial application currently.
무수당 알코올의 용도는 심장 및 혈관 질환 치료, 패치의 접착제, 구강 청정제 등의 약제, 화장품 산업에서 조성물의 용매, 식품산업에서는 유화제 등 매우 다양하다. 또한, 폴리에스테르, PET, 폴리카보네이트, 폴리우레탄, 에폭시 수지 등 고분자 물질의 유리전이온도를 올릴 수 있고, 이들 물질의 강도 개선효과가 있으며, 천연물 유래의 친환경소재이기 때문에 바이오 플라스틱 등 플라스틱 산업에서도 매우 유용하다. 또한, 접착제, 친환경 가소제, 생분해성 고분자, 수용성 락카의 친환경 용매로도 사용될 수 있는 것으로 알려져 있다. 이렇듯 무수당 알코올은 그 다양한 활용가능성으로 인해 많은 관심을 받고 있으며, 실제 산업에의 이용도도 점차 증가하고 있다.The use of anhydrous alcohol is widely used in the treatment of cardiovascular diseases, patches, adhesives, oral cleansers and the like, solvents for compositions in the cosmetics industry, and emulsifiers in the food industry. In addition, it is possible to increase the glass transition temperature of a polymer substance such as polyester, PET, polycarbonate, polyurethane, and epoxy resin, to improve the strength of these materials, and to be an environmentally friendly material derived from natural materials. useful. It is also known to be used as an environmentally friendly solvent for adhesives, environmentally friendly plasticizers, biodegradable polymers, and water-soluble lacquers. As such, alcohol-free alcohol has attracted a great deal of attention due to its versatility and its use in real industry is increasing.
본 발명에 있어서, 무수당 알코올로는 헥시톨의 탈수물인 디안하이드로헥시톨이 사용될 수 있고, 보다 바람직하게는 이소소르비드(1,4-3,6-디안하이드로소르비톨), 이소만니드(1,4-3,6-디안하이드로만니톨), 이소이디드(1,4-3,6-디안하이드로이디톨) 및 이들의 혼합물로부터 선택된 것이 사용될 수 있으며, 가장 바람직하게는 이소소르비드가 사용된다.In the present invention, as the alcohol without sugar, dianhydrohexitol, which is a dehydrate of hexitol, may be used, more preferably isosorbide (1,4-3,6-dianhydroisorbitol), isomannide 1,4,3,6-dianhydro- mannitol), isoidide (1,4-3,6-dianhydroiditol) and mixtures thereof, and most preferably isosorbide is used .
본 발명에서 사용되는 무수당 알코올-알킬렌 글리콜은 무수당 알코올의 양 말단 또는 일 말단(바람직하게는 양 말단)의 히드록시기와 알킬렌 옥사이드를 반응시켜 얻어지는 부가물이다.Anhydrosugar alcohol-alkylene glycol used in the present invention is an adduct obtained by reacting an alkylene oxide with a hydroxyl group at both terminals or one terminal (preferably both terminals) of anhydrosugar alcohol.
일 구체예에서, 상기 알킬렌 옥사이드는 탄소수 2 내지 8의 선형 또는 탄소수 3 내지 8의 분지형 알킬렌 옥사이드일 수 있고, 보다 구체적으로는, 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드 또는 이의 조합일 수 있다.In one embodiment, the alkylene oxide may be linear or branched alkylene oxide having from 2 to 8 carbon atoms, and more specifically, ethylene oxide, propylene oxide, or a combination thereof.
일 구체예에서, 상기 무수당 알코올-알킬렌 글리콜은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물일 수 있다.In one embodiment, the anhydride alcohol-alkylene glycol may be a compound represented by the following formula (1).
[화학식 1][Chemical Formula 1]
상기 화학식 1에서,In Formula 1,
R1 및 R2는 각각 독립적으로 탄소수 2 내지 8의 선형 또는 탄소수 3 내지 8의 분지형 알킬렌기를 나타내고, R 1 and R 2 each independently represent a linear or branched alkylene group having 2 to 8 carbon atoms and a branched alkylene group having 3 to 8 carbon atoms,
m 및 n은 각각 독립적으로 0 내지 15의 정수를 나타내며,m and n each independently represent an integer of 0 to 15,
m+n은 1 내지 30의 정수를 나타낸다.m + n represents an integer of 1 to 30;
보다 바람직하게는, 상기 화학식 1에서,More preferably, in Formula 1,
R1 및 R2는 각각 독립적으로 에틸렌기, 프로필렌기 또는 이소프로필렌기를 나타내고, 바람직하게는 R1 및 R2는 서로 동일하며,R 1 and R 2 each independently represent an ethylene group, a propylene group or an isopropylene group, and preferably, R 1 and R 2 are the same as each other,
m 및 n은 각각 독립적으로 1 내지 14의 정수를 나타내고,m and n each independently represent an integer of 1 to 14,
m+n은 2 내지 15의 정수를 나타낸다.m + n represents an integer of 2 to 15;
일 구체예에서, 상기 무수당 알코올-알킬렌 글리콜로는 하기 이소소르비드-프로필렌 글리콜, 이소소르비드-에틸렌 글리콜 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.In one embodiment, the anhydrosugar alcohol-alkylene glycol may include the following isosorbide-propylene glycol, isosorbide-ethylene glycol, or mixtures thereof.
[이소소르비드-프로필렌 글리콜][Isosorbide-propylene glycol]
상기 화학식에서, a+b는 1 내지 30의 정수일 수 있고, 더 바람직하게는 2 내지 15의 정수일 수 있다.In the above formula, a + b may be an integer of 1 to 30, and more preferably an integer of 2 to 15.
[이소소르비드-에틸렌 글리콜][Isosorbide-ethylene glycol]
상기 화학식에서, c+d는 1 내지 30의 정수일 수 있으며, 더 바람직하게는 2 내지 15의 정수일 수 있다.In the above formula, c + d may be an integer of 1 to 30, more preferably an integer of 2 to 15.
본 발명의 이소시아네이트 프리폴리머를 제조하는 데 사용되는 락트산 화합물로는 락트산, 락트산 올리고머 또는 락타이드(L-락타이드, D-락타이드, 또는 D,L-락타이드) 등을 사용할 수 있고, 카프로락톤 화합물로는 ε-카프로락톤 등을 사용할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. Examples of the lactic acid compound used for preparing the isocyanate prepolymer of the present invention include lactic acid, lactic acid oligomer or lactide (L-lactide, D-lactide, or D, L-lactide), and the caprolactone compound Caprolactone or the like may be used, but is not limited thereto.
또한, 특별히 한정하지 않으나, 본 발명의 이소시아네이트 프리폴리머를 제조에 있어서, 상기 락트산 화합물 또는 카프로락톤 화합물은 먼저 무수당 알코올-알킬렌 글리콜과 반응하여, 무수당 알코올-알킬렌 글리콜 유래 락테이트 유도체 또는 무수당 알코올-알킬렌 글리콜 유래 카프로락테이트 유도체를 제조한 후, 이를 폴리이소시아네이트 화합물과 반응시켜 본 발명의 이소시아네이트 프리폴리머를 제조할 수 있다. In the preparation of the isocyanate prepolymer of the present invention, the lactic acid compound or the caprolactone compound is first reacted with an alcohol-free alcohol-alkylene glycol to form a lactate derivative derived from anhydrosugar alcohol-alkylene glycol or a lactone derivative The isocyanate prepolymer of the present invention can be prepared by preparing a caprolactate derivative derived from an alcohol-alkylene glycol and then reacting it with a polyisocyanate compound.
무수당 알코올-알킬렌 글리콜 유래 락테이트 유도체 또는 무수당 알코올-알킬렌 글리콜 유래 카프로락테이트 유도체 제조 시, 무수당 알코올-알킬렌 글리콜과, 락트산 화합물 또는 카프로락톤 화합물의 반응 몰비는 1:2 내지 1:20일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 상기 반응 몰비로 반응 진행 시, 상기 유도체들의 양 말단에 -OH가 잔존하게 되어, 락트산 화합물 또는 카프로락톤 화합물의 바이오 함량이 증대되어 친환경성이 개선된 디올 형태의 락테이트 유도체 또는 카프로락테이트 유도체의 제조가 가능해 질 수 있다. In the preparation of the caprolactate derivative derived from anhydrosugar alcohol-alkylene glycol-derived lactate derivative or anhydrosugar alcohol-alkylene glycol, the reaction molar ratio of anhydrosugar alcohol-alkylene glycol to lactic acid compound or caprolactone compound is 1: 1:20, but is not limited thereto. When the reaction proceeds at the above reaction molar ratio, -OH is left at both ends of the derivatives, and the biocompatibility of the lactic acid compound or the caprolactone compound is increased to improve the environment-friendliness of the lactic acid derivative or the caprolactate derivative Manufacturing can be made possible.
무수당 알코올-알킬렌 글리콜과, 락트산 화합물 또는 카프로락톤 화합물을 먼저 반응시켜 무수당 알코올-알킬렌 글리콜 유래 락테이트 유도체 또는 무수당 알코올-알킬렌 글리콜 유래 카프로락테이트 유도체를 제조할 경우, 유기금속 촉매, 바람직하게는 유기주석 촉매(예를 들면, stannous octoate)가 상기 제조 반응에 사용될 수 있으나 이에 한정되지 않고, 유기금속 촉매의 함량은 반응 혼합물 총량의 0.001 중량% 내지 0.01 중량% 또는 0.001 중량% 내지 0.005 중량%일 수 있으나, 이에 특별히 제한되지는 않는다.When a lactose-free alcohol-alkylene glycol and a lactic acid compound or a caprolactone compound are first reacted to prepare a lactone derivative derived from anhydrosugar alcohol-alkylene glycol or a caprolactate derivative derived from anhydrosugar alcohol-alkylene glycol, A catalyst, preferably an organotin catalyst (for example, stannous octoate) may be used in the preparation reaction, but is not limited thereto. The content of the organometallic catalyst may be 0.001% to 0.01% To 0.005% by weight, but is not particularly limited thereto.
본 발명의 이소시아네이트 프리폴리머를 제조하기 위해 무수당 알코올-알킬렌 글리콜; 및 락트산 화합물 또는 카프로락톤 화합물;과 반응시키는 폴리이소시아네이트 화합물로는 폴리우레탄 폼의 제조에 사용할 수 있는 것이면 특별한 제한 없이 사용될 수 있다. 따라서, 예컨대, 지방족 폴리이소시아네이트, 시클로지방족 폴리이소시아네이트, 아르지방족 폴리이소시아네이트, 방향족 폴리이소시아네이트, 헤테로사이클릭 폴리이소시아네이트 및 이들의 조합으로부터 선택되는 폴리이소시아네이트가 사용될 수 있으며, 또한, 개질되지 않은 폴리이소시아네이트 또는 개질된 폴리이소시아네이트가 모두 사용될 수 있다.To prepare the isocyanate prepolymer of the present invention, anhydrosugar alcohol-alkylene glycol; And a lactic acid compound or a caprolactone compound can be used without particular limitation as long as they can be used in the production of a polyurethane foam. Thus, for example, polyisocyanates selected from aliphatic polyisocyanates, cycloaliphatic polyisocyanates, araliphatic polyisocyanates, aromatic polyisocyanates, heterocyclic polyisocyanates, and combinations thereof may be used, and also unmodified polyisocyanates or modified Can be used as the polyisocyanate.
구체적으로, 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, 폴리디페닐메탄 디이소시아네이트(PMDI), 나프탈렌-1,5―디이소시아네이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 일 구체예에서, 폴리이소시아네이트로는 2,4-톨루엔 디이소시아네이트와 2,6-톨루엔 디이소시아네이트가 혼합된 톨루엔 디이소시아네이트(2,4-/2,6-이성질체비=80/20)가 사용될 수 있다.Specifically, the polyisocyanate is at least one compound selected from the group consisting of methylene diisocyanate, ethylene diisocyanate, 1,4-tetramethylene diisocyanate, 1,6-hexamethylene diisocyanate, 1-12-dodecane diisocyanate, cyclobutane- Cyclohexane-1,4-diisocyanate, isophorone diisocyanate, 2-4-hexahydrotoluene diisocyanate, 2,6-hexahydrotoluene diisocyanate, dicyclohexylmethane-diisocyanate, 4,4'-diisocyanate (HMDI), 1,3-phenylene diisocyanate, 1,4-phenylene diisocyanate, 2,4-toluene diisocyanate, 2,6-toluene diisocyanate, diphenylmethane- , 4'-diisocyanate, diphenylmethane-4,4'-diisocyanate, polydiphenylmethane diisocyanate (PMDI), naphthalene-1,5-diisocyanate and combinations thereof Luer binary may be selected from the group. In one embodiment, as the polyisocyanate, toluene diisocyanate (2,4- / 2,6-isomer ratio = 80/20) in which 2,4-toluene diisocyanate and 2,6-toluene diisocyanate are mixed can be used have.
본 발명에 있어서, 폴리이소시아네이트의 사용량은, 이소시아네이트 지수(index)로 70~130이 되는 양이 바람직하고, 80~120이 되는 양이 특히 바람직하며, 100~120이 되는 양이 더욱 더 바람직하다. 이소시아네이트 지수는 우레탄 반응물 중 폴리올 내에 존재하는 히드록시기 당량수와 이소시아네이트의 당량수의 비율로, 이론적 당량에 대한 사용된 이소시아네이트의 양을 의미한다. 이소시아네이트 지수가 100 미만인 경우에는 과량의 폴리올이 존재한다는 것을 의미하고, 이소시아네이트 지수가 100을 초과하는 경우에는 과량의 이소시아네이트가 존재한다는 것을 의미한다. 이소시아네이트 지수가 70 미만인 경우에는 반응성이 떨어져 겔링 반응이 지연되어 경화가 안 되는 문제점이 있고, 이소시아네이트 지수가 130을 초과할 경우에는 하드 세그먼트(hard segment)가 과도하게 증가하게 되어 수축 현상이 일어나는 문제가 있다.In the present invention, the amount of the polyisocyanate used is preferably 70 to 130 in terms of the isocyanate index, more preferably 80 to 120, and even more preferably 100 to 120. The isocyanate index refers to the amount of isocyanate used relative to the theoretical equivalent, as a ratio of the number of hydroxy equivalents present in the polyol to the number of equivalents of isocyanate in the urethane reactant. An isocyanate index of less than 100 means that an excess of polyol is present, and an isocyanate index of more than 100 means that an excess of isocyanate is present. If the isocyanate index is less than 70, There is a problem in that the reaction is delayed to prevent curing. When the isocyanate index is more than 130, the hard segment is excessively increased, causing a shrinkage phenomenon.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 제 1 성분인 폴리올 프리믹스 조성물; 및 제 2 성분인 전술한 이소시아네이트 프리폴리머를 포함하는, 2 성분형 폴리우레탄 폼 형성용 조성물이 제공된다. According to another aspect of the present invention, there is provided a composition comprising a first component, a polyol premix composition; And the above-mentioned isocyanate prepolymer which is the second component, is provided.
본 발명의 2 성분형 폴리우레탄 폼 형성용 조성물에 제1성분으로 포함되는 폴리올 프리믹스 조성물은, 폴리올, 촉매, 정포제 및 발포제를 포함한다. The polyol premix composition contained as the first component in the composition for forming a two-component polyurethane foam of the present invention comprises a polyol, a catalyst, a foam stabilizer and a foaming agent.
본 발명의 폴리올 프리믹스 조성물에 포함되는 폴리올은 상기 무수당 알코올-알킬렌 글리콜 이외의 폴리올을 사용할 수 있으며, 평균활성수소수가 2이상(바람직하게는 2∼4개)이고, 활성수소당량이 600∼7,000인, 폴리우레탄 폼의 제조에 통상적으로 사용되는 폴리올을 사용할 수 있다. The polyol contained in the polyol premix composition of the present invention may be a polyol other than the anhydropoly alcohol-alkylene glycol. The polyol may have an average number of active hydrogens of 2 or more (preferably 2 to 4) 7,000, polyols commonly used in the production of polyurethane foams can be used.
보다 구체적으로는, 폴리에테르 폴리올, 폴리에스테르 폴리올, 상기 폴리올과 비닐 화합물을 중합시켜서 얻어지는 폴리머 폴리올, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 사용할 수 있다. 일 구체예에 따르면, 폴리에테르 폴리올, 또는 폴리에테르 폴리올과 비닐 화합물을 중합시켜서 얻어지는 폴리에테르 폴리머 폴리올이 바람직하게 사용될 수 있다.More specifically, a polyether polyol, a polyester polyol, a polymer polyol obtained by polymerizing the polyol and the vinyl compound, and a combination thereof can be used. According to one embodiment, a polyether polyol or polyether polymer polyol obtained by polymerizing a polyether polyol and a vinyl compound can be preferably used.
상기 폴리올은 단독으로 혹은 조합하여 사용되며, 바람직하게는 연질 폴리우레탄 폼의 물성 조절을 위해서 폴리머 폴리올이 사용될 수 있다. 예컨대, 폴리에테르 폴리올에 폴리비닐 필러(Polyvinyl filler)를 그라프트(graft)시켜 안정한 현탁액 형태로 폴리에테르 폴리머 폴리올을 얻을 수 있다. 폴리머 폴리올의 제조에 사용 가능한 비닐 화합물로는 아크릴로니트릴(acrylonitrile), 스티렌 모노머(stylene monomer), 메틸메타아크릴로니트릴(methylmethacrylonitrile) 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 아크릴로니트릴(acrylonitrile)이 단독으로, 또는 스티렌 모노머(stylene monomer)와 혼합되어 사용될 수 있다. 폴리머 폴리올 내의 비닐 화합물 함량은 20∼50중량%일 수 있다.The polyol may be used alone or in combination, and preferably the polymer polyol may be used for controlling the physical properties of the flexible polyurethane foam. For example, polyether polymer polyol can be obtained in the form of a stable suspension by grafting a polyvinyl filler to a polyether polyol. Examples of the vinyl compound that can be used in the production of the polymer polyol include acrylonitrile, styrene monomer, methylmethacrylonitrile, and the like. Preferably, acrylonitrile may be used alone or in combination with a styrene monomer. The vinyl compound content in the polymer polyol may be 20 to 50 wt%.
본 발명의 폴리올 프리믹스 조성물에 포함되는 촉매로는 유기 금속 촉매, 아민 촉매 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 사용할 수 있다. As the catalyst included in the polyol premix composition of the present invention, an organic metal catalyst, an amine catalyst, and a combination thereof may be used.
상기 유기 금속 촉매로는 폴리우레탄 폼의 제조에 통상적으로 사용되는 유기 금속 촉매를 사용할 수 있으며, 예컨대, 유기주석 촉매(보다 구체적으로, 디부틸틴 디라우레이트(DBTDL) 또는 틴 비스[2-에틸헥사노에이트])를 사용할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.As the organometallic catalyst, an organometallic catalyst commonly used in the production of a polyurethane foam can be used. For example, an organotin catalyst (more specifically, dibutyltin dilaurate (DBTDL) or tin bis [2- Hexanoate]), but is not limited thereto.
본 발명에서 사용되는 아민 촉매는 제1성분의 폴리올과 제2성분의 이소시아네이트 프리폴리머 간의 반응을 촉진시키는 역할을 수행한다. 본 발명에 있어서, 아민 촉매의 종류는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 3급 아민 촉매 중에서 1종 또는 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있고, 보다 구체적으로는 트리에틸렌디아민(Triethylene diamine), 트리에틸아민(Triethylamine), N-메틸몰포린(N-Methyl morpholine), N-에틸몰포린(N-Ethyl morpholine) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 사용할 수 있다.The amine catalyst used in the present invention promotes the reaction between the polyol of the first component and the isocyanate prepolymer of the second component. In the present invention, the kind of the amine catalyst is not particularly limited, but one or a mixture of two or more thereof may be used in the tertiary amine catalyst. More specifically, triethylene diamine, triethylamine Triethylamine, N-methyl morpholine, N-ethyl morpholine, and combinations thereof may be used.
본 발명의 폴리올 프리믹스 조성물에는, 상기 폴리올 100중량부를 기준으로 상기 유기 금속 촉매 및 아민 촉매가 각각 독립적으로 0.01∼5 중량부로 포함될 수 있으며, 보다 바람직하게는 0.1∼2.5 중량부로 포함될 수 있다. 이들 촉매의 사용량이 지나치게 적으면 반응이 지연되어 경화 불량이 발생하거나 폼이 형성되는 도중에 주저앉는 문제가 있을 수 있고, 반대로 지나치게 많으면 반응이 너무 빨라지거나 수축이 발생할 수 있다.In the polyol premix composition of the present invention, the organometallic catalyst and the amine catalyst may be independently included in an amount of 0.01 to 5 parts by weight, more preferably 0.1 to 2.5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polyol. If the amount of these catalysts to be used is too small, the reaction may be delayed, resulting in poor curing, or a problem of sagging during the formation of the foam. On the contrary, if the amount is too large, the reaction may become too rapid or shrinkage may occur.
본 발명에서 사용되는 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 한다. 본 발명에 있어서, 정포제로는 폴리우레탄 발포 폼 제조에 통상적으로 사용하는 것이라면 특별한 제한 없이 사용할 수 있으며, 예컨대, 실리콘계 정포제가 일반적으로 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 used in the present invention functions to prevent the cells generated when the cells are formed in the polyurethane foam foam from being united or broken and to adjust the cells to have uniform shapes and sizes . In the present invention, the foam stabilizer can be used without any particular limitations as long as it is commonly used in the production of polyurethane foam foam, and for example, silicon based foam stabilizer can be generally used. The silicon-based foaming agent may be at least one kind selected from silicone oil and derivatives thereof, and specifically may be a polyalkylene oxide methyl siloxane copolymer.
본 발명의 폴리올 프리믹스 조성물에는, 상기 폴리올 100 중량부를 기준으로 정포제가 0.01∼5중량부로 포함될 수 있으며, 보다 바람직하게는 0.1∼2 중량부로 포함될 수 있다. 정포제의 사용량이 지나치게 적으면 폼의 성형이 불균일하게 되는 문제가 있을 수 있고, 반대로 지나치게 많으면 폼의 수축 문제가 발생할 수 있다.In the polyol premix composition of the present invention, the foaming agent may be contained in an amount of 0.01 to 5 parts by weight, more preferably 0.1 to 2 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polyol. If the amount of the foam stabilizer used is too small, the foam may be unevenly formed. On the contrary, if the foam stabilizer is used in an excessively large amount, the foam may be shrunk.
본 발명에서 사용되는 발포제로는, 요구되는 발포 폼의 각종 물성 등을 고려하여, 종래부터 연질 폴리우레탄 폼 제조용으로 사용되고 있는 공지의 발포제 성분을 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 본 발명에 있어서, 이러한 발포제로는 물이 대표적으로 사용될 수 있으며, 그 밖에도 염화메틸렌, n-부탄, 이소부탄, n-펜탄, 이소펜탄, 디메틸에테르, 아세톤, 이산화탄소 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 사용할 수 있다. 이들 발포제는 공지의 사용 방법에 따라, 그리고 요구되는 발포 폼의 밀도나 그 밖의 특성 등에 따라 적절히 사용될 수 있다. As the foaming agent to be used in the present invention, a known foaming agent component conventionally used for the production of flexible polyurethane foam can be appropriately selected and used in consideration of various physical properties of the foamed foam required. In the present invention, water is typically used as the foaming agent. In addition, water may be used as the foaming agent from the group consisting of methylene chloride, n-butane, isobutane, n-pentane, isopentane, dimethyl ether, acetone, carbon dioxide, You can use the selected one. These foaming agents can be suitably used according to known methods of use and depending on the density and other properties of the foam foam desired.
본 발명의 폴리올 프리믹스 조성물에 있어서 발포제의 사용량에 대해서는 특별한 제한이 없으며, 예컨대, 상기 폴리올 100중량부를 기준으로 0.1∼30중량부, 보다 구체적으로는 0.5∼25 중량부의 발포제가 사용될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 본 발명의 일 구체예에 따르면, 폴리올 100중량부를 기준으로 발포제로서, 물 0.8∼5.0 중량부 단독, 혹은 이것과 0.1∼18 중량부의 염화메틸렌의 혼합물이 사용될 수 있다. There is no particular limitation on the amount of the foaming agent used in the polyol premix composition of the present invention. For example, the foaming agent may be used in an amount of 0.1 to 30 parts by weight, more specifically 0.5 to 25 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polyol It does not. According to one embodiment of the present invention, as a foaming agent based on 100 parts by weight of polyol, 0.8 to 5.0 parts by weight of water alone or a mixture of this and 0.1 to 18 parts by weight of methylene chloride may be used.
본 발명의 2 성분형 폴리우레탄 폼 형성용 조성물에 포함되는 제 1 성분 또는 제 2 성분은, 상기한 성분들 이외에, 난연제, 착색제, UV 안정화제, 증점제, 폼 안정화제, 충전제 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 보조 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.The first component or the second component contained in the composition for forming a two-component polyurethane foam of the present invention may contain, in addition to the above components, a flame retardant, a colorant, a UV stabilizer, a thickener, a foam stabilizer, An auxiliary additive selected from the group consisting of
본 발명의 2성분형(two-component type) 폴리우레탄 폼 형성용 조성물 내에는 상기 제1성분 및 제2성분이 접촉 없이 개별적으로 존재할 수 있으며, 이들은 사용 직전에 혹은 현장에서(in situ) 혼합될 수 있다.In the composition for forming a two-component type polyurethane foam of the present invention, the first component and the second component may be present separately without contact, and they may be mixed immediately before use or in situ .
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 제 1 성분인 폴리올 프리믹스 조성물과 제 2 성분인 전술한 이소시아네이트 프리폴리머를 혼합하여 반응시키는 단계를 포함하는 폴리우레탄 폼의 제조방법, 및 그렇게 하여 제조되는 폴리우레탄 폼, 예컨대, 연질 폴리우레탄 폼이 제공된다.According to still another aspect of the present invention, there is provided a method for producing a polyurethane foam comprising mixing a polyol premix composition as a first component and the above-mentioned isocyanate prepolymer as a second component, and reacting the polyurethane foam with a polyurethane foam, For example, a flexible polyurethane foam is provided.
상기 폴리우레탄 폼의 제조에는 본 발명 조성물의 제1성분인 폴리올 프리믹스 조성물에 제2성분인 이소시아네이트 프리폴리머를 첨가하고 교반한 후, 몰드에 투입하여 경화 및 발포가 진행되도록 함으로써 폴리우레탄 폼을 제조할 수 있다.In the preparation of the polyurethane foam, an isocyanate prepolymer, which is a second component, is added to a polyol premix composition which is a first component of the composition of the present invention, and the mixture is stirred. After the mixture is cured and foamed, the polyurethane foam can be prepared have.
폴리우레탄 폼의 제조에 사용되는 장비 내지 조건(온도, 시간 등)에는 특별한 제한이 없으며, 통상 채택되는 장비 내지 조건들이 그대로, 혹은 적절히 변형되어 사용될 수 있다. There are no particular restrictions on equipment or conditions (temperature, time, etc.) used in the production of the polyurethane foam, and the equipment or conditions that are usually employed may be used as is or modified appropriately.
일 구체예에서, 폴리우레탄 폼은 우레탄 발포 반응열로 인하여 고온에서 경화될 수 있고, 바람직하게는 100℃ 내지 180℃, 또는 120℃ 내지 180℃, 보다 바람직하게는 160℃ 내지 180℃에서 경화될 수 있지만 이에 한정되지 않는다.In one embodiment, the polyurethane foam can be cured at elevated temperatures due to the urethane foaming reaction heat, and can be cured preferably at 100 占 폚 to 180 占 폚, or at 120 占 폚 to 180 占 폚, and more preferably at 160 占 폚 to 180 占 폚 But is not limited thereto.
이하, 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples and comparative examples. However, the scope of the present invention is not limited by these examples.
[[ 실시예Example ]]
<< 제조예Manufacturing example A> A> 무수당No allowance 알코올-알킬렌 글리콜 유래 Derived from alcohol-alkylene glycol 락테이트Lactate 유도체의 제조 Preparation of derivatives
제조예Manufacturing example A-1 A-1
수분을 충분히 제거한 이소소르비드의 에틸렌옥사이드 5몰 부가물(상품명: IC52, 제조사: IC chemical) 190g(538.5 mmol), 락타이드 248.4g(1723.1 mmol) 및 유기금속 촉매인 stannous octoate(IC52 및 락타이드의 반응 혼합물 총량의 0.001 중량%의 함량)를 450ml의 오토 클레이브(auto clave)에 넣고, 질소 충진 및 탈기 작업을 통해 오토 클레이브 내의 수분 및 산소를 최소화시킨 다음, 밀폐시켰다. 이어서 내부 온도 약 100℃에서 30분 동안 용해시킨 후, 135℃에서 5시간 동안 반응시키고, 이를 냉각하여 이소소르비드의 에틸렌옥사이드 5몰 부가물 유래 락테이트 유도체 434g(수율: 99%)을 수득하였다.190 g (538.5 mmol) of ethylene oxide 5-mole adduct of isosorbide with sufficient moisture removal (trade name: IC52, manufacturer: IC chemical), 248.4 g (1723.1 mmol) of lactide, and stannous octoate (IC52 and lactide Of an amount of 0.001% by weight of the total amount of the reaction mixture) was placed in a 450 ml autoclave and nitrogen and oxygen were minimized in the autoclave through nitrogen filling and degassing, and then sealed. Subsequently, the mixture was dissolved at an internal temperature of about 100 DEG C for 30 minutes, and then reacted at 135 DEG C for 5 hours. This was cooled to obtain 434 g (yield: 99%) of a lactate derivative derived from an ethylene oxide 5 mol adduct of isosorbide .
제조예Manufacturing example A-2 A-2
수분을 충분히 제거한 이소소르비드의 프로필렌옥사이드 5몰 부가물(상품명: IC59, 제조사명: IC chemical) 235g(535.2 mmol), 락타이드 200.5g(1391.5 mmol) 및 유기금속 촉매인 stannous octoate(IC59 및 락타이드의 반응 혼합물 총량의 0.001 중량%의 함량)를 450ml의 오토 클레이브(auto clave)에 넣고, 질소 충진 및 탈기 작업을 통해 오토 클레이브 내의 수분 및 산소를 최소화시킨 다음, 밀폐시켰다. 이어서 내부 온도 약 100℃에서 30분 동안 용해시킨 후, 135℃에서 8시간 동안 반응시키고, 이를 냉각하여 이소소르비드의 프로필렌옥사이드 5몰 부가물 유래 락테이트 유도체 435g (수율: 99.9%)을 수득하였다.235 g (535.2 mmol) of propylene oxide 5-moles adduct of isosorbide with sufficient moisture removal (trade name: IC59, IC chemical name), 200.5 g (1391.5 mmol) of lactide, and an organometallic catalyst, stannous octoate Tidene in an amount of 0.001% by weight of the total amount of the reaction mixture) was placed in a 450 ml autoclave and nitrogen and oxygen were minimized through nitrogen filling and degassing, and then sealed. Subsequently, the reaction product was dissolved at an internal temperature of about 100 ° C. for 30 minutes, and then reacted at 135 ° C. for 8 hours. This was cooled to obtain 435 g (yield: 99.9%) of a lactate derivative derived from 5 mol of propylene oxide adduct of isosorbide .
<< 제조예Manufacturing example B> B> 무수당No allowance 알코올-알킬렌 글리콜 유래 Derived from alcohol-alkylene glycol 카프로락테이트Caprolactate 유도체의 제조 Preparation of derivatives
제조예Manufacturing example B-1 B-1
수분을 충분히 제거한 이소소르비드의 에틸렌옥사이드 10몰 부가물(상품명: IC102, 제조사: IC chemical) 253g(430.0 mmol), 카프로락톤 185.9 g(1290.0 mmol) 및 유기금속 촉매인 stannous octoate(IC102 및 카프로락톤의 반응 혼합물 총량의 0.005 중량%의 함량)를 250ml의 오토 클레이브(auto clave)에 넣고, 질소 충진 및 탈기 작업을 통해 오토 클레이브 내의 수분 및 산소를 최소화시킨 다음, 밀폐시켰다. 이어서 내부 온도 약 100℃에서 30분 동안 용해시킨 후, 140℃에서 24시간 동안 반응시키고, 이를 냉각하여 이소소르비드의 에틸렌옥사이드 10몰 부가물 유래 카프로락테이트 유도체 435g(수율: 99.2%)을 수득하였다.253 g (430.0 mmol) of an ethylene oxide 10 mole adduct of isosorbide with sufficient moisture removal (trade name: IC102, manufacturer: IC chemical), 185.9 g (1290.0 mmol) of caprolactone and stannous octoate (IC102 and caprolactone Of an amount of 0.005% by weight of the total amount of the reaction mixture) was placed in a 250 ml autoclave and nitrogen and oxygen were minimized in the autoclave through nitrogen filling and degassing, and then sealed. Subsequently, the reaction product was dissolved in an internal temperature of about 100 ° C. for 30 minutes and then reacted at 140 ° C. for 24 hours. This product was cooled to obtain 435 g (yield: 99.2%) of a caprolactate derivative derived from ethylene oxide 10 mol adduct of isosorbide Respectively.
제조예Manufacturing example B-2 B-2
수분을 충분히 제거한 이소소르비드의 프로필렌옥사이드 8몰 부가물(상품명: IC89, 제조사: IC chemical) 253g(430.0 mmol), 카프로락톤 185.9g(1290.0 mmol) 및 유기금속 촉매인 stannous octoate(IC89 및 카프로락톤의 반응 혼합물 총량의 0.005 중량%의 함량)를 250ml의 오토 클레이브(auto clave)에 넣고, 질소 충진 및 탈기 작업을 통해 오토 클레이브 내의 수분 및 산소를 최소화시킨 다음, 밀폐시켰다. 이어서 내부 온도 약 100℃에서 30분 동안 용해시킨 후, 140℃에서 24시간 동안 반응시키고, 이를 냉각하여 이소소르비드의 프로필렌옥사이드 8몰 부가물 유래 카프로락테이트 유도체 433g(수율: 98.7%)을 수득하였다.253 g (430.0 mmol) of propylene oxide 8-mole adduct of isosorbide with sufficient water removal (trade name: IC89, manufacturer: IC chemical), 185.9 g (1290.0 mmol) of caprolactone, and stannous octoate (IC89 and caprolactone Of an amount of 0.005% by weight of the total amount of the reaction mixture) was placed in a 250 ml autoclave and nitrogen and oxygen were minimized in the autoclave through nitrogen filling and degassing, and then sealed. Subsequently, the reaction product was dissolved in an internal temperature of about 100 ° C. for 30 minutes, and the reaction was carried out at 140 ° C. for 24 hours. This was cooled to obtain 433 g (yield: 98.7%) of a caprolactate derivative derived from 8 mol adduct of propylene oxide in isosorbide Respectively.
<이소시아네이트 <Isocyanate 프리폴리머의Prepolymer 제조> Manufacturing>
실시예Example A-1: TDI A-1: TDI 프리폴리머의Prepolymer 제조 Produce
1000mL 4-neck 반응기에 기계식 교반기, 컨덴서, 질소 퍼지장치 및 내부 온도를 조절하는 멘틀을 설치하고, TDI 670.0g(3846.1 mmol)를 정확히 칭량한 후, 반응기의 내부 온도를 45℃로 유지하면서, 75℃~78℃로 유지되는 진공 오븐에서 수분을 충분히 제거하여 수분 함량이 0.1 중량% 이하(Karl Fischer 수분 측정기 이용)인 제조예 A-1의 이소소르비드의 에틸렌옥사이드 5몰 부가물 유래 락테이트 유도체 200.0g(256.4 mmol)을 드롭핑 판넬을 이용하여 적가하였으며(이때 발열에 의해 반응기 내부 온도가 50℃를 넘지 않도록 적가하였음), 적가 완료 후 반응기 내부 온도를 60℃ 까지 승온시킨 다음, 2시간 동안 반응을 진행하였다.A mechanical stirrer, a condenser, a nitrogen purge unit and a Mentle to adjust the internal temperature were installed in a 1000 mL 4-neck reactor. 670.0 g (3846.1 mmol) of TDI was precisely weighed, and the internal temperature of the reactor was maintained at 45 ° C. The lactone derivative derived from the ethylene oxide 5-mole adduct of isosorbide of Preparation Example A-1, which has a water content of 0.1% by weight or less (using a Karl Fischer moisture meter) by sufficiently removing water in a vacuum oven maintained at & 200.0 g (256.4 mmol) was added dropwise using a dropping pan (the temperature inside the reactor was dropped so that the internal temperature of the reactor did not exceed 50 캜 by heating). After completion of the dropwise addition, the internal temperature of the reactor was raised to 60 캜, The reaction proceeded.
상기 반응을 통해 869.0g(수율: 99.9%)의 TDI 프리폴리머를 수득하였고, TDI 프리폴리머의 5회 측정 평균 NCO 함량은 35.7 ± 0.2로 확인되었다.869.0 g (yield: 99.9%) of the TDI prepolymer was obtained through the above reaction, and the average NCO content of the TDI prepolymer was found to be 35.7 ± 0.2.
실시예Example A-2: TDI A-2: TDI 프리폴리머의Prepolymer 제조 Produce
1000mL 4-neck 반응기에 기계식 교반기, 컨덴서, 질소 퍼지장치 및 내부 온도를 조절하는 멘틀을 설치하고, TDI 822.8g(4723.3 mmol)를 정확히 칭량한 후, 반응기의 내부 온도를 45℃로 유지하면서, 75℃~78℃로 유지되는 진공 오븐에서 수분을 충분히 제거하여 수분 함량이 0.1 중량% 이하인 제조예 A-2의 이소소르비드의 프로필렌옥사이드 5몰 부가물 유래 락테이트 유도체 240.0g(295.2 mmol)을 드롭핑 판넬을 이용하여 적가하였으며(이때 발열에 의해 반응기 내부 온도가 50℃를 넘지 않도록 적가하였음), 적가 완료 후 반응기 내부 온도를 60℃ 까지 승온시킨 다음, 3시간 동안 반응을 진행하였다.A mechanical stirrer, a condenser, a nitrogen purge unit and a Mentle for controlling the internal temperature were installed in a 1000 mL 4-neck reactor. After precisely weighed 822.8 g (4723.3 mmol) of TDI, 75 (295.2 mmol) of the lactone derivative derived from the propylene oxide 5-mole adduct of isosorbide of Preparation Example A-2 having a water content of 0.1% by weight or less was sufficiently removed in a vacuum oven maintained at < (The inside temperature of the reactor was dropped so that the internal temperature of the reactor did not exceed 50 ° C due to heat generation). After completion of the dropwise addition, the internal temperature of the reactor was raised to 60 ° C and the reaction was continued for 3 hours.
상기 반응을 통해 1060.0g(수율, 99.7%)의 TDI 프리폴리머를 수득하였고, TDI 프리폴리머의 5회 측정 평균 NCO 함량은 35.8 ± 0.2로 확인되었다.1060.0 g (yield, 99.7%) of the TDI prepolymer was obtained through the above reaction, and the average NCO content of the TDI prepolymer was found to be 35.8 ± 0.2.
실시예Example A-3: TDI A-3: TDI 프리폴리머의Prepolymer 제조 Produce
1000mL 4-neck 반응기에 기계식 교반기, 컨덴서, 질소 퍼지장치 및 내부 온도를 조절하는 멘틀을 설치하고, TDI 303.7g(1743.4mmol)를 정확히 칭량한 후, 반응기의 내부 온도를 45℃로 유지하면서, 75℃~78℃로 유지되는 진공 오븐에서 수분을 충분히 제거하여 수분 함량이 0.1 중량% 이하인 제조예 B-1의 이소소르비드의 에틸렌옥사이드 10몰 부가물 유래 카프로락테이트 유도체 300.0 g(184.2 mmol)을 드롭핑 판넬을 이용하여 적가하였으며(이때 발열에 의해 반응기 내부 온도가 50℃를 넘지 않도록 적가하였음), 적가 완료 후 반응기 내부 온도를 60℃까지 승온시킨 다음, 2시간 동안 반응을 진행하였다.A mechanical stirrer, a condenser, a nitrogen purge unit and a Mentle for controlling the internal temperature were installed in a 1000 mL 4-neck reactor, 303.7 g (1743.4 mmol) of TDI was precisely weighed, and the internal temperature of the reactor was maintained at 45 ° C. (300.0 g, 184.2 mmol) of the caprolactate derivative derived from the ethylene oxide 10-mole adduct of isosorbide of Production Example B-1 having a water content of 0.1% by weight or less was sufficiently removed in a vacuum oven maintained at & The temperature inside the reactor was raised to 60 캜 after completion of dropwise addition, and the reaction was continued for 2 hours.
상기 반응을 통해 599.5g(수율, 99.3%)의 TDI 프리폴리머를 수득하였고, TDI 프리폴리머의 5회 측정 평균 NCO 함량은 35.6 ± 0.2로 확인되었다.Through the above reaction, 599.5 g (yield, 99.3%) of TDI prepolymer was obtained, and the average NCO content of 5 times of TDI prepolymer was found to be 35.6 ± 0.2.
실시예Example A-4: TDI A-4: TDI 프리폴리머의Prepolymer 제조 Produce
1000mL 4-neck 반응기에 기계식 교반기, 컨덴서, 질소 퍼지장치 및 내부 온도를 조절하는 멘틀을 설치하고, TDI 299.7g(1720.4mmol)를 정확히 칭량한 후, 반응기의 내부 온도를 45℃로 유지하면서, 75℃~78℃로 유지되는 진공 오븐에서 수분을 충분히 제거하여 수분 함량이 0.1 중량% 이하인 제조예 B-2의 이소소르비드의 프로필렌옥사이드 8몰 부가물 유래 카프로락테이트 유도체 340.0 g(187.8 mmol)을 드롭핑 판넬을 이용하여 적가하였으며(이때 발열에 의해 반응기 내부 온도가 50℃를 넘지 않도록 적가하였음), 적가 완료 후 반응기 내부 온도를 60℃ 까지 승온시킨 다음, 2시간 동안 반응을 진행하였다.A mechanical stirrer, a condenser, a nitrogen purge unit and a Mentle for controlling the internal temperature were installed in a 1000 mL 4-neck reactor. 299.7 g (1720.4 mmol) of TDI was precisely weighed, and the internal temperature of the reactor was maintained at 45 ° C. (187.8 mmol) of the caprolactate derivative derived from 8 mol of propylene oxide of isosorbide of Preparation Example B-2 having a moisture content of 0.1% by weight or less was sufficiently removed in a vacuum oven maintained at < The temperature inside the reactor was raised to 60 캜 after completion of dropwise addition, and the reaction was continued for 2 hours.
상기 반응을 통해 637.8g(수율: 99.7%) TDI 프리폴리머를 수득하였고, TDI 프리폴리머의 5회 측정 평균 NCO 함량은 35.4 ± 0.1로 확인되었다.637.8 g (yield: 99.7%) of the TDI prepolymer was obtained through the above reaction, and the average NCO content of the TDI prepolymer was found to be 35.4 ± 0.1.
<폴리우레탄 폼의 제조>≪ Preparation of polyurethane foam &
실시예Example B-1 내지 B-4 및 B-1 to B-4 and 비교예Comparative Example B-1 B-1
하기 표 1에 나타낸 성분 및 함량비에 따라 폴리올, 촉매, 정포제 및 발포제를 혼합하고, 3,000 rpm의 교반 속도로 1 내지 3분 동안 충분히 혼합하여 본 발명의 2 성분형 폴리우레탄 폼 형성용 조성물의 제1성분인 폴리올 프리믹스 조성물을 제조하였다. The polyol, the catalyst, the foam stabilizer and the foaming agent were mixed according to the ingredients and the content ratios shown in Table 1 below and mixed thoroughly for 1 to 3 minutes at a stirring speed of 3,000 rpm to obtain a composition for forming a two- To prepare a first component polyol premix composition.
제조된 폴리올 프리믹스 조성물에 제2성분인 폴리이소시아네이트 성분을 첨가하고, 3,000 rpm의 교반 속도로 7∼10초간 교반하여, 본 발명의 2성분형 폴리우레탄 폼 형성용 조성물을 제조하였다.The polyisocyanate component as the second component was added to the prepared polyol premix composition and stirred at a stirring speed of 3,000 rpm for 7 to 10 seconds to prepare a composition for forming a two-component polyurethane foam of the present invention.
250mm×250mm의 정방형인 박스 몰드에 폴리에틸렌 필름을 정방형 형태로 깔고, 그 위에 상기 제조된 폴리우레탄 폼 형성용 조성물을 부었다. 이 때, 초 시계를 이용하여 반응개시 시간(cream time), 최대용적 도달시간(rise time) 및 젤 타임(gel time)을 측정하여 기록하였고, 건강 포(health bubbles)가 발생하는지를 관찰하였다. 폴리우레탄 폼의 경화 반응열을 막대 온도계로 확인한 결과 120℃인 것을 확인하였다. 이후, 제조된 폼 시편에 대해 하기의 평가 방법에 의해 물성을 측정하였다.A polyethylene film was laid in a square shape in a 250 mm x 250 mm square box mold, and the polyurethane foam forming composition prepared above was poured thereon. At this time, the cream time, maximum rise time and gel time were measured and recorded using a second watch to observe whether health bubbles occurred. The heat of curing reaction of the polyurethane foam was confirmed by a bar thermometer to be 120 ° C. Then, physical properties of the foamed specimens were measured by the following evaluation method.
상기 관찰 및 물성 측정 결과는 하기 표 1에 각각 나타내었다. The results of the above observation and physical property measurement are shown in Table 1 below.
[사용성분] [Ingredients Used]
1) 폴리올1) Polyol
TF-3000: 무수당 알코올 이외의 폴리올, 활성수소당량 3,000이고, 수산기 값이 54∼58mgKOH/g인 3관능성 폴리에테르 폴리올(Mitsui chemicals & SKC polyurethanes, TF-3000 제품)TF-3000: trifunctional polyether polyol (Mitsui chemicals & SKC polyurethanes, product of TF-3000) having an active hydrogen equivalent of 3,000 and a hydroxyl value of 54 to 58 mg KOH / g,
2) 2) 아민계Amine system 촉매 catalyst
A-1: 아민계 촉매, 70 중량% 농도의 비스-(20디메틸아미노에틸)에테르/프로필렌글리콜 용액(모멘티브사, 나이악스 카타리스트 A-1)A-1: An amine-based catalyst, a bis- (20 dimethylaminoethyl) ether / propylene glycol solution (Momentiva, Naikac catta list A-1)
L-33: 67 중량% 농도의 트리에틸렌디아민/디프로필렌글리콜 용액, 도소사의 TEDA L-33 L-33: a triethylenediamine / dipropylene glycol solution having a concentration of 67% by weight, TEDA L-33
3) 유기금속 촉매3) Organometallic catalyst
DBTDL: 유기금속촉매, 디부틸틴 디라우레이트(시그마알드리치)DBTDL: Organometallic catalyst, dibutyltin dilaurate (Sigma Aldrich)
4) 실리콘 4) Silicon 정포제Foaming agent
L-580K: 폴리알킬렌옥시드메틸실록산 공중합체, 모멘티브사의 나이악스 L-580KL-580K: polyalkyleneoxydimethylsiloxane copolymer, Nymex L-580K from Momentive
5) 발포제5) Foaming agent
물water
6) 6) 폴리이소시아네이트Polyisocyanate 성분 ingredient
① T-80(비교예):① T-80 (comparative example):
톨루엔 디이소시아네이트(TDI) (2,4-/2,6-이성질체비=80:20), 한국바스프의 루프라네이트 T-80 제품Toluene diisocyanate (TDI) (2,4- / 2,6-isomer ratio = 80:20), BASF's Loop Lateate T-80 product
② 실시예 A-1: 실시예 A-1에서 제조된 TDI 프리폴리머? Example A-1: The TDI prepolymer prepared in Example A-1
③ 실시예 A-2: 실시예 A-2에서 제조된 TDI 프리폴리머? Example A-2: The TDI prepolymer prepared in Example A-2
④ 실시예 A-3: 실시예 A-3에서 제조된 TDI 프리폴리머? Example A-3: The TDI prepolymer prepared in Example A-3
○5 실시예 A-4: 실시예 A-4에서 제조된 TDI 프리폴리머5 Example A-4: The TDI prepolymer prepared in Example A-4
하기 표 1에 기재된 물성들에 대한 설명은 다음과 같다.Properties described in the following Table 1 are as follows.
- 크림 타임(초): 폴리우레탄 폼 원액이 혼합된 시점부터 원액이 부풀어 오르기 시작하기까지 걸린 시간을 나타내며, 최적의 반응성을 찾는 부분이기에 균형을 찾는 것이 중요하고, 크림 타임의 빠름과 느림은 중요하지 않으나, 굳이 나누자면 크림 타임이 길어질수록 폼의 형성(또는 셀의 형성)이 불규칙해질 수 있기에 짧은 크림 타임이 좋지만, 너무 짧으면 혼합이 제대로 되지 않을 수 있기에 적당한 크림 타임(예를 들면, 7초 내지 14초)이 요구된다.- Cream Time (sec): This is the time from when the polyurethane foam raw solution is mixed to when the raw solution starts swelling. It is important to find the balance because it is the part to find the optimum reactivity. However, the longer the cream time, the shorter the cream time because foam formation (or cell formation) may become irregular, but if it is too short, the mixing may not be performed properly. Therefore, a suitable cream time (for example, 7 seconds To 14 seconds) is required.
- 라이즈 타임(초): 폴리우레탄 폼 원액이 혼합된 시점으로부터 폼이 최대로 부풀어 올랐을 때까지 걸린 시간을 나타내며, 최적의 반응성을 찾는 부분으로 겔링과 블로잉의 균형을 맞추는 부분이 중요하기에 라이즈 타임의 빠름과 느림만으로 우수/불량을 말하기는 어렵다. 라이즈 타임이 빠르면 폼이 컬랩스(발포된 폼이 경화되기 전에 붕괴되는 현상, 주로 원액비가 잘못되거나 원료 혼합이 충분히 되지 않았을 경우 발생)되며, 너무 느리면 폼이 발포 되는 도중 겔링(폼의 발포가 정지됨)으로 인하여 발포가 되지 않을 수 있기 때문에 적당한 라이즈 타임(예를 들면, 90초 내지 124초)이 요구된다. 라이즈 타임의 “측정 불가”는 조성물이 부풀어 오르지 않아 폼이 형성되지 못함을 의미한다. - Rise time (sec): This is the time taken for the foam to swell up to the maximum from the point where the polyurethane foam stock solution is mixed. It is important to balance the gelling and blowing to find the optimum reactivity. It is difficult to say good / bad with only fast and slow. If the rise time is high, the foam will collapse (collapse before the foamed foam is hardened, mainly when the raw fluid ratio is wrong or the raw material mixing is not sufficient), and if it is too slow, the foam will be foamed ), A proper rise time (for example, from 90 seconds to 124 seconds) is required. The " unmeasurable " of the rise time means that the foam does not form because the composition does not swell up.
- 젤 타임: 폴리우레탄 원액이 혼합된 시점부터 원액이 가벼운 충격에 견딜 수 있는 겔 강도를 가지며, 안정한 공간적 형태를 띄게 되는 시점까지 걸린 시간을 의미하며, 구체적으로는 나무젓가락 등으로 반응 중인 폼을 찔렀을 때 우레탄 섬유가 최저 3~4개 정도 딸려 나오는 시점을 의미한다. - Gel time: It refers to the time from when the polyurethane raw material is mixed to the time when the raw liquid has a gel strength capable of withstanding a light impact and has a stable spatial shape. Specifically, it means that the foam under reaction with wood chopsticks It means the point where the urethane fiber comes in at least 3 ~ 4 pieces when stuck.
- 건강 포: 최대로 부풀어 오르고 난 직후에 폼 위 부분의 표면으로 터져 나오는 작은 기포들을 나타내며, 건강 포가 존재함은 폼 발포가 제대로 되었음을 의미한다.- Healthy foam: refers to small air bubbles that blow up to the surface of the upper part of the foam immediately after the maximum inflation, and the existence of the health bottle means that the foam is foamed properly.
- 폼 상태: - Foam status:
1) 양호: 폼이 블로잉(부풀어 오름)이 된 상태로서, 겔링으로 인해 외관적으로 컬랩스, 크랙(폼이 형성되는 과정이나 형성된 이후 외부 조건에 의해 폼 내부가 갈라지는 현상) 또는 수축 (폼의 내부에 포획된 가스가 냉각됨으로써 폼의 원래 크기보다 줄어드는 현상)이 발생하지 않은 상태를 의미한다.1) Good: The foam is in a state of being blown (swollen), and the appearance of collapse or crack due to gelling (phenomenon that the inside of the foam is cracked due to the process of formation of the foam or the external condition after forming) or shrinkage A phenomenon in which the trapped gas in the inside is cooled to be smaller than the original size of the foam) does not occur.
2) 가라앉음: 폼이 블로잉되는 도중 셀이 터짐으로 인하여 폼이 형성되지 못하고 주저 앉은 상태를 의미한다.2) Submersion: This means that the foam is not formed due to the cell breaking during the blowing of the foam, and is in a recessed state.
- 성형 밀도: ASTM D 1621에 의거하여 측정하였다.Mold Density: Measured according to ASTM D 1621.
- 공기 투과도(통기성): ASTM D 3574-01에 의거하여 측정하였으며, 공기 투과도가 높을수록 통기성이 향상되었음을 의미한다.- Air permeability (air permeability): measured according to ASTM D 3574-01, and the higher the air permeability, the better the air permeability.
- YI 값: ASTM E313-96에 의거하여 측정하였으며, YI 값이 낮을수록 황변 현상이 감소함을 의미하며, 산화방지 특성이 향상되었음을 의미한다.- YI value: Measured according to ASTM E313-96, the lower the YI value, the lower the yellowing phenomenon, which means that the anti-oxidizing property is improved.
상기 표 1로부터, 제1성분인 폴리올 프리믹스 조성물과 제2성분인 이소시아네이트 프리폴리머를 포함하는 실시예 B-1 내지 B-4의 폴리우레탄 시편은, 본 발명의 이소시아네이트 프리폴리머가 아닌 석유계 이소시아네이트(TDI)를 사용한 비교예 B-1의 폴리우레탄 시편과 비교하여, 폼의 발포 상태 및 물성이 동등 또는 그 이상의 수준을 나타내었으며, 특히 공기 투과도(통기성) 및 YI 값(산화방지 특성) 측면에서 비교예 B-1의 폴리우레탄 시편에 비해 현저히 향상되었음을 확인할 수 있다. It can be seen from Table 1 that the polyurethane specimens of Examples B-1 to B-4 comprising the polyol premix composition as the first component and the isocyanate prepolymer as the second component are the petroleum isocyanate (TDI), which is not the isocyanate prepolymer of the present invention, (Air permeability) and YI value (antioxidant property), compared with the polyurethane specimen of Comparative Example B-1, in which the foaming state and physical properties of the foam were the same or higher than those of Comparative Example B -1 > polyurethane specimen.
상기 비교예 B-1과 실시예 B-1에서 제조된 폴리우레탄 시편의 내부 셀 구조에 대한 주사전자현미경 사진을 도 1에 나타내었는데, 셀 오프닝 효과에 의해 비교예 B-1에 비해 실시예 B-1의 통기성이 향상되었음을 알 수 있다. A scanning electron micrograph of the internal cell structure of the polyurethane specimen prepared in Comparative Example B-1 and Example B-1 is shown in FIG. 1, -1 is improved.
한편, 상기 표 1에 기재된 바와 같이, 실제 공정에서의 경화 온도는 160℃ 이상으로 상승하므로, 비교예 B-1 및 실시예 B-1 내지 B-4의 폴리우레탄 폼 시편을 160℃ 오븐에서 2 시간 동안 후경화시켜 공기 투과도(통기성) 변화를 확인한 결과, 셀 오프닝(Cell opening) 효과에 의하여 120℃ 경화 시의 통기성 대비 높은 통기성의 증가가 관찰되었으며, 이 경우에도 비교예 B-1의 폴리우레탄 시편에 비하여 실시예 B-1 내지 B-4의 폴리우레탄 시편의 통기성이 현저히 향상되었음을 알 수 있다. On the other hand, as shown in Table 1, since the curing temperature in the actual process rises to 160 ° C or more, the polyurethane foam specimens of Comparative Example B-1 and Examples B-1 to B- (Air permeability) of the polyurethane foam of Comparative Example B-1 was observed. As a result, an increase in air permeability compared to the air permeability at 120 ° C was observed by the cell opening effect. It can be seen that the breathability of the polyurethane specimens of Examples B-1 to B-4 was remarkably improved as compared with the specimens.
또한 실제 공정에서의 경화 온도는 160℃ 이상으로 상승하므로, 비교예 B-1 및 실시예 B-1 내지 B-4의 폴리우레탄 폼 시편을 160℃ 오븐에서 2 시간 동안 후경화시킨 후, YI 값을 측정한 결과, 비교예 B-1의 폴리우레탄 시편에 비하여 실시예 B-1내지 B-4의 폴리우레탄 시편의 YI 값이 감소하였음을 알 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 이소시아네이트 프리폴리머를 사용할 경우 YI 값이 감소하였는데, 이는 산화방지 특성이 향상되었음을 나타낸다.In addition, since the curing temperature in the actual process rises to 160 ° C or more, the polyurethane foam specimens of Comparative Example B-1 and Examples B-1 to B-4 are post-cured in an oven at 160 ° C for 2 hours, As a result, it was found that the YI values of the polyurethane specimens of Examples B-1 to B-4 were lower than those of the polyurethane specimens of Comparative Example B-1. That is, when the isocyanate prepolymer of the present invention is used, the YI value is decreased, which indicates that the anti-oxidizing property is improved.
Claims (13)
폴리이소시아네이트 화합물의 반응으로부터 제조되는 이소시아네이트 프리폴리머. Lactose-derived lactate-free or alcohol-free alcohol-alkylene glycol-derived caprolactate derivatives;
An isocyanate prepolymer prepared from the reaction of a polyisocyanate compound.
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