KR102369665B1 - 페놀 수지 발포체 및 이의 제조방법 - Google Patents

페놀 수지 발포체 및 이의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102369665B1
KR102369665B1 KR1020180116545A KR20180116545A KR102369665B1 KR 102369665 B1 KR102369665 B1 KR 102369665B1 KR 1020180116545 A KR1020180116545 A KR 1020180116545A KR 20180116545 A KR20180116545 A KR 20180116545A KR 102369665 B1 KR102369665 B1 KR 102369665B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
phenolic resin
foam
foamable composition
nucleating agent
combinations
Prior art date
Application number
KR1020180116545A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20200036650A (ko
Inventor
하혜민
강길호
김명희
박건표
박인성
배성재
김도훈
민경서
Original Assignee
(주)엘엑스하우시스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)엘엑스하우시스 filed Critical (주)엘엑스하우시스
Priority to KR1020180116545A priority Critical patent/KR102369665B1/ko
Publication of KR20200036650A publication Critical patent/KR20200036650A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102369665B1 publication Critical patent/KR102369665B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0014—Use of organic additives
    • C08J9/0019—Use of organic additives halogenated
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • C08J9/12—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent
    • C08J9/14—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent organic
    • C08J9/142—Compounds containing oxygen but no halogen atom
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/0008—Organic ingredients according to more than one of the "one dot" groups of C08K5/01 - C08K5/59
    • C08K5/0083—Nucleating agents promoting the crystallisation of the polymer matrix
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/02—Halogenated hydrocarbons
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/06—Ethers; Acetals; Ketals; Ortho-esters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2205/00—Foams characterised by their properties
    • C08J2205/04—Foams characterised by their properties characterised by the foam pores
    • C08J2205/052—Closed cells, i.e. more than 50% of the pores are closed

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)

Abstract

페놀계 수지, 탄화수소계 발포제 및 핵제를 포함하는 발포성 조성물의 열경화물이고, 상기 핵제는 하이드로플루오로알칸(hydrofluoroalkane), 하이드로플루오로에테르(hydrofluoroether) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하고, 발포 셀의 평균 직경의 표준 편차는 8.5 내지 12인 페놀 수지 발포체가 제공된다.

Description

페놀 수지 발포체 및 이의 제조방법{PHENOL RESIN FOAM AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 페놀 수지 발포체 및 이를 포함하는 단열재에 관한 것이다.
열경화성 발포체는 주로 각종 건축물, 창고, 냉장고의 단열재 등으로 사용될 수 있다. 이 때, 단열재는 건물 내, 외부간의 열 교환을 차단하거나 감소시켜 냉난방 효율을 증가시키기 위하여 사용되는 재료로, 건축용 보드와 판넬, LNG 선박용 보냉재, 가전제품 포장재 또는 자동차 내장재 등 다양한 분야에서 널리 사용될 수 있고, 단열재로써 사용되는 열경화성 발포체는 단열성능을 향상시키기 위해 발포가스가 채워진 발포 셀 구조로 이루어질 수 있다.
한편, 클로로플루오로카본(CFC) 등과 같은 염소 함유 발포제의 경우, 안정성이 높고, 열전도율이 낮아 단열재로 효과적이나, 오존층을 파괴하는 특성으로 인하여 사용이 제한된다. 따라서, 오존층을 파괴하지 않으면서, 우수한 단열성능을 나타내는 발포체가 현실적으로 필요한 상태이다.
본 발명의 목적은 오존층 파괴 지수(ODP)가 제로이면서, 작고 균일한 직경의 발포 셀을 가지고, 우수한 장기 열전도도 및 치수안정성을 구현할 수 있는 페놀 수지 발포체를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은 상기 페놀 수지 발포체의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 페놀계 수지, 탄화수소계 발포제 및 핵제를 포함하는 발포성 조성물의 열경화물이고, 상기 핵제는 하이드로플루오로알칸(hydrofluoroalkane), 하이드로플루오로에테르(hydrofluoroether) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하고, 발포 셀의 평균 직경의 표준 편차는 8.5 내지 12인 페놀 수지 발포체를 제공할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 페놀계 수지, 탄화수소계 발포제 및 핵제를 포함하는 발포성 조성물을 준비하는 단계; 및 상기 발포성 조성물에 열을 가하여 발포 및 경화시키는 단계;를 포함하고, 상기 핵제는 하이드로플루오로알칸(hydrofluoroalkane), 하이드로플루오로에테르(hydrofluoroether) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하고, 발포 셀의 평균 직경의 표준 편차는 8.5 내지 12인 페놀 수지 발포체의 제조방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 페놀 수지 발포체는 오존층 파괴 지수(ODP)가 제로이면서, 균일한 직경의 발포 셀을 가지고, 우수한 장기 열전도도 및 치수안정성을 동시에 나타낼 수 있다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 실시예 1 발포체의 발포 셀 직경을 전자현미경(hitachi, FE-SEM)을 사용하여 측정하고, 20㎛ 마다 약 20㎛ 내지 약 230㎛의 범위 내에서 측정 및 분류한 그래프를 나타낸 것이다.
도 2는 비교예 1 발포체의 발포 셀 직경을 전자현미경(hitachi, FE-SEM)을 사용하여 측정하고, 20㎛ 마다 약 20㎛ 내지 약 230㎛의 범위 내에서 측정 및 분류한 그래프를 나타낸 것이다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 일 구현예는 페놀계 수지, 탄화수소계 발포제 및 핵제를 포함하는 발포성 조성물의 열경화물이고, 상기 핵제는 하이드로플루오로알칸(hydrofluoroalkane), 하이드로플루오로에테르(hydrofluoroether) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하고, 발포 셀의 평균 직경의 표준 편차는 8.5 내지 12인 페놀 수지 발포체를 제공한다.
이소프로필클로라이드 등의 염소 함유 발포제의 경우, 열전도율이 낮아 단열재로 효과적일 수 있다. 그러나, 오존층을 파괴하는 특성으로 인하여 사용이 제한된다. 이에, 하이드로플루오로올레핀 등의 발포제를 사용할 수 있으나, 비용이 너무 증가하여 비경제적인 문제가 있다. 그리고, 탄화수소계 발포제를 사용하는 경우, 오존층 파괴의 문제는 해결할 수 있으나, 발포 가스 포집력이 저하되고, 발포체의 수축이 발생하고, 치수 안정성이 떨어지며, 열전도율이 높아져 단열성이 저하되는 등의 문제가 발생한다. 즉, 제로의 오존층 파괴 지수(ODP)를 가지면서, 동시에 목적하는 물성을 갖는 것이 어려운 문제가 있다.
상기 페놀 수지 발포체는 경제적으로 제로의 오존층 파괴 지수(ODP)를 나타내면서, 우수한 장기 열전도도 및 치수안정성을 동시에 나타낼 수 있다.
상기 페놀 수지 발포체는 이소프로필클로라이드(isopropylchloride) 및 하이드로플로로올레핀(hydrofluoroolefin)을 포함하지 않을 수 있다. 상기 페놀 수지 발포체는 오존층을 파괴하는 이소프로필클로라이드와 비용이 많이 들어 비경제적인 하이드로플로로올레핀을 포함하지 않고, 탄화수소계 발포제를 포함하여 오존층 파괴 지수가 제로이면서, 보다 경제적으로 우수한 장기 열전도도 및 치수안정성을 동시에 나타낼 수 있다.
구체적으로, 상기 탄화수소계 발포제는 n-부탄(n-butane), 이소부탄(isobutane), n-펜탄(n-pentane), 이소펜탄(Isopentane), 사이클로펜탄(cyclopentane), n-헥산(n-hexane) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나의 화합물을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 페놀 수지 발포체는 사이클로펜탄을 포함할 수 있으며, 상기 탄화수소계 발포제를 포함하여, 발포가스가 휘발되는 것을 억제하여, 발포 시 발포가스의 손실률이 적어 보다 안정적으로 발포폼을 생성할 수 있다.
상기 페놀계 수지 및 상기 탄화수소계 발포제를 포함하는 상기 페놀 수지 발포체는 하이드로플루오로알칸(hydrofluoroalkane), 하이드로플루오로에테르(hydrofluoroether) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하는 소수성 핵제를 포함하여, 적정 직경의 발포 셀을 균일하게 가지고, 우수한 장기 열전도도 및 치수안정성을 동시에 나타낼 수 있다. 상기 페놀 수지 발포체는 지구온난화 지수(Global warming potential, GWP)가 높은 퍼플루오로알칸 등의 핵제를 포함하지 않는다.
상기 페놀 수지 발포체는 물리적 발포에 의한 경화물로서, 발포가스가 고분자 수지에 용해되어 단일상을 이루다가, 이후 열역학적 불안정성 증가로 발포제가 고분자 수지에서 분리되면서 발포체가 형성된다.
상기 페놀 수지 발포체는 상기 페놀계 수지 및 상기 탄화수소계 발포제에 상기 핵제를 포함하여, 발포 셀의 직경을 적정의 크기로 균일하게 할 수 있으며, 발포 셀 사이의 형성된 벽의 안정성을 높일 수 있다. 예를 들어, 페놀계 수지는 친수성을 나타내는 것으로서, 다른 핵제, 예를 들어, 친수성 핵제를 사용하는 경우 핵제가 페놀계 수지에 용해되어 발포 셀 형성을 오히려 방해할 수 있다. 따라서, 열린 셀이 형성되어 단열성이 저하될 수 있다.
상기 페놀 수지 발포체는 상기 핵제를 포함하여, 상기 페놀계 수지, 상기 탄화수소계 발포제, 발포가스 등이 균일하게 혼합될 수 있다. 그리고, 발포가스가 균일하게 분산되어, 적정의 발포 셀 성장 시작점(nucleating site) 또는 작은 셀 (micelle)을 형성할 수 있다. 발포 셀의 직경을 적정의 크기로 균일하게 할 수 있으며, 발포 셀 사이의 형성된 벽의 안정성을 높여 발포가스 포집 효과를 극대화할 수 있다. 따라서, 상기 페놀 수지 발포체에 우수한 장기 열전도도 및 치수안정성을 나타낼 수 있다.
구체적으로, 상기 하이드로플루오로알칸(hydrofluoroalkane)는 탄소수 4 내지 탄소수 6의 알칸일 수 있다. 예를 들어, 상기 하이드로플루오로알칸은 디플루오로메탄, 플루오로에탄, 디플루오로에탄, 트리플루오로에탄, 테트라플루오로에탄, 펜타플루오로에탄, 펜타플루오로프로판, 헥사플루오로프로판, 펜타플루오로프로판, 펜타플루오로부탄, 헥사플루오로 부탄과 이들의 이성질체 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 하이드로플루오로알칸은 디플루오로메탄 및/또는 헥사플루오로프로판 일 수 있으며, 이는 소수성을 더 많이 띄어 상기 페놀수지의 발포 시에 보다 균일하고, 적정 크기를 갖는 발포셀을 형성할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 발포성 조성물은 상기 탄화수소계 발포제 대 상기 하이드로플루오로알칸을 약 92:5 내지 약 80:20의 중량비로 포함하여, 페놀 수지 발포체에서 발포 셀의 직경을 적정의 크기로 균일하게 할 수 있으며, 발포 셀 사이의 형성된 벽의 안정성을 높일 수 있다.
그리고, 상기 하이드로플루오로에테르(hydrofluoroether)는 하기 식 1로 표시되는 화합물일 수 있다.
[식 1]
CaHbFc-O- CdHeFf
상기 식 1에서 a는 1 내지 9, b는 0 내지 12, c는 1 내지 12, d는 1 내지 2, e는 1 내지 5 및 f는 0 내지 5일 수 있고, 상기 Ca의 하나는 상기 Cd의 하나와 결합해 사이클로플루오로에테르를 형성할 수 있다.
구체적으로, 상기 하이드로플루오로에테르는 1,1,2,2-테트라플루오로에틸 메틸에테르, 메틸퍼플루오로부틸에테르 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나일 수 있다. 예를 들어, 상기 하이드로플루오로에테르는 메틸퍼플루오로부틸에테르 일 수 있으며, 상기 하이드로플루오로에테르를 포함하여, 균일하면서도 적정 크기의 직경을 갖는 발포 셀을 형성하고, 견고한 셀 벽을 형성하면서 열전도도를 개선할 수 있다.
상기 핵제는 상기 페놀계 수지 100 중량부에 대하여, 약 0.5 중량부 내지 약 2 중량부의 함량으로 포함될 수 있다. 구체적으로, 핵제의 함량이 상기 범위 미만인 경우에는 핵제의 효과가 미미하여 셀의 균일화 등의 개선이 되지 않는 문제가 있고, 상기 범위를 초과할 경우에는 함량이 지나치게 높아져 핵제의 역할 외의 부가반응을 일으킬 수 있고 물성을 저해하는 문제가 있을 수 있다.
상기 페놀 수지 발포체는 상기 핵제 외에 하이드로클로로알켄를 더 포함하여, 발포 셀에 핀-홀(pin-hole)이 형성되는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어, 상기 하이드로클로로알켄은 하이드로플루오로에테르와 함께 사용되어 핀-홀 형성이 방지하고, 셀의 벽을 균일화 및 안정화하여 단열성을 향상시킬 수 있다.
구체적으로, 상기 하이드로클로로알켄은 디클로로에텐(dichloroethene), 디클로로프로펜(dichloropropene), 디클로로부텐(dichlorobutene) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다.
상기 하이드로클로로알켄은 상기 핵제 총 100 중량부에 대하여, 약 0.1 내지 약 10 중량부, 구체적으로, 약 0.1 내지 약 5 중량부 또는 약 0.1 내지 약 1 중량부의 함량으로 포함될 수 있다. 구체적으로, 상기 하이드로클로로알켄의 함량이 상기 범위 미만일 경우에는 첨가에 따른 핵제의 효과가 미미하여 셀의 균일화 등의 개선이 되지 않는다는 문제가 있고, 상기 범위를 초과할 경우에는 함량이 지나치게 높아제 핵제의 역할 외의 부가반응을 할 수 있어 물성을 저해하는 문제가 있을 수 있다.
상기 페놀 수지 발포체의 발포 셀은 약 8.5 내지 약 12의 표준 편차를 가져, 적정 크기의 발포셀을 균일하게 갖고, 우수한 단열성과 치수 안정성을 나타낼 수 있다. 상기 표준 편차는 발포 셀의 평균 직경에 대한 표준 편차를 의미한다. 구체적으로, 표준 편차가 상기 범위를 초과할 경우에는 사용 기간이 지남에 따라 열전도율이 높아져, 단열성이 저하되고 치수 안정성이 떨어질 수 있다.
상기 발포 셀의 평균 직경은 약 85㎛ 내지 약 100㎛일 수 있다. 상기 페놀 수지 발포체는 상기 범위의 평균 직경을 갖는 발포 셀을 포함하여 발포 가스의 포집율을 높일 수 있으며, 장기 열전도율을 낮게 유지하여 우수한 단열성 및 치수 안정성을 나타낼 수 있다. 구체적으로, 발포 셀의 평균 직경이 상기 범위 미만인 경우에는 셀의 크기의 균일도를 조절하는 것이 어려울 수 있으며, 상기 문제를 조절하기 위해 복잡한 공정 등이 추가적으로 필요하여 비경제적인 문제가 있을 수 있다. 그리고, 상기 범위를 초과하는 경우에는 발포 가스 포집율이 저하되고, 장기 열정도율이 높아지는 문제가 있을 수 있다.
상기 페놀 수지 발포체는 직경 약 90㎛ 내지 약 110㎛ 을 갖는 발포 셀을 약 80% 내지 약 90% 포함할 수 있다. 상기 페놀 수지 발포체는 상기 범위의 적정 직경을 갖는 발포셀을 상기 범위로 균일하게 포함할 수 있다. 이에 따라, 발포 가스의 포집율을 높일 수 있으며, 장기 열전도율을 낮게 유지하여 우수한 단열성 및 치수 안정성을 나타낼 수 있다.
상기 페놀 수지 발포체는 약 85% 내지 약 95%의 독립 기포율을 가질 수 있다. 상기 페놀 수지 발포체는 작은 벌집형 모양의 셀로 이루어지는바, 상기 셀들 중 닫혀진 셀의 백분율을 독립 기포율이라고 한다. 독립 기포율이 높을수록 단열성이 개선되는 것으로, 상기 페놀 수지 발포체는 상기 범위의 독립 기포율을 가져 우수한 단열성을 나타낼 수 있다.
본 발명의 다른 구현 예는 페놀계 수지, 탄화수소계 발포제 및 핵제를 포함하는 발포성 조성물을 준비하는 단계; 및 상기 발포성 조성물에 열을 가하여 발포 및 경화시키는 단계;를 포함하고, 상기 핵제는 하이드로플루오로알칸(hydrofluoroalkane), 하이드로플루오로에테르(hydrofluoroether) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하고, 발포 셀의 평균 직경의 표준 편차는 8.5 내지 12인 페놀 수지 발포체의 제조방법을 제공한다. 상기 제조방법에 의해 전술한 상기 페놀 수지 발포체를 제조할 수 있다.
상기 상기 제조방법에서, 페놀계 수지, 탄화수소계 발포제 및 핵제를 포함하는 발포성 조성물을 준비한다. 구체적으로, 상기 발포성 조성물은 약 100rpm 내지 약 1,500rpm으로 교반하여 혼합할 수 있다. 상기 발포성 조성물에 대한 구체적인 사항은 전술한 바와 같다.
또한, 상기 제조방법은 상기 준비된 발포성 조성물에 열을 가하여 발포 및 경화시키는 단계를 포함한다.
상기 발포 및 경화는 예를 들어, 약 40℃ 내지 약 70℃의 온도 조건 하에서 수행될 수 있다. 또한, 상기 발포 및 경화는 약 2분 내지 약 20분의 시간 동안 수행될 수 있으나, 이에 제한되지 아니하고, 발명의 목적 및 용도에 따라 적절히 달라질 수 있다.
상기 발포성 조성물은 예를 들어, 소정의 몰드 내에서 발포 및 경화되거나 또는 예를 들어, 양쪽의 표면재 사이에 주입되거나 토출되면서 발포 및 경화될 수 있으나, 이에 제한되지 아니한다. 이를 통해, 전술한 페놀 수지 발포체를 제조할 수 있다.
(실시예)
실시예 1:
25℃의 온도 조건 하에서 점도가 15,000cps이고, 수분율 10 중량%인 레졸계 페놀 수지를 20℃의 온도로 준비하였다. 상기 레졸계 페놀 수지와 발포제로 사이클로펜탄, 핵제로 메틸퍼플루오로부틸에테르 및 캐스터오일 기반의 계면활성제를 포함하는 발포성 조성물을 제조하였다. 이때, 상기 레졸계 페놀 수지 100 중량부 대비 상기 핵제를 1 중량부 포함하도록 하였다. 그리고, 상기 발포성 조성물을 100rpm 내지 1,500 rpm의 속도로 교반하였다.
상기 발포성 조성물을 약 25℃의 상온에서 2 시간 정도 숙성시킨 후, 40℃ 내지 70℃의 몰드안에서 열경화하여 발포체를 제조하였다.
실시예 2
상기 메틸퍼플루오로부틸에테르 100 중량부 대비, 디클로로에틸렌을 1중량부 더 포함하여 상기 발포성 조성물을 제조한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 발포체를 제조하였다.
실시예 3
25℃의 온도 조건 하에서 점도가 15,000cps이고, 수분율 10 중량%인 레졸계 페놀 수지를 20℃의 온도로 준비하였다. 상기 레졸계 페놀 수지와 발포제로 사이클로펜탄, 핵제로 헥사플루오로프로판을 사이클로펜탄 대 헥사플루오로프로판의 중량비가 19:1이 되도록 하고, 캐스터오일 기반의 계면활성제를 포함하는 발포성 조성물을 제조하였다. 이때, 상기 레졸계 페놀 수지 100 중량부 대비 상기 핵제를 1 중량부 포함하도록 하였다. 그리고, 상기 발포성 조성물을 100rpm 내지 1,500 rpm의 속도로 교반하였다.
상기 발포성 조성물을 약 25℃의 상온에서 2 시간 정도 숙성시킨 후, 40℃ 내지 70℃의 몰드안에서 열경화하여 발포체를 제조하였다.
비교예 1
25℃의 온도 조건 하에서 점도가 15,000cps이고, 수분율 10 중량%인 레졸계 페놀 수지를 20℃의 온도로 준비하였다. 상기 레졸계 페놀 수지와 발포제로 이소펜탄과 이소프로판 혼합물 및 캐스터오일 기반의 계면활성제와 요소 등을 포함하는 발포성 조성물을 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 발포체를 제조하였다.
비교예 2
발포제로 이소펜탄과 이소프로판 혼합체 대신 사이클로펜탄을 포함하여 제조한 것을 제외하고는 상기 비교예 1과 동일한 방법으로 발포체를 제조하였다.
비교예 3
사이클로펜탄을 포함하여, 레졸형 페놀 수지 100 중량부 대비, 중량부 더 포함하여 상기 발포성 조성물을 제조한 것을 제외하고는 상기 비교예 2와 동일한 방법으로 발포체를 제조하였다.
평가
실험예 1: 발포 셀의 평균 직경 , 표준 편차 및 제공해 주신 그래프의 측정 방법
실시예 및 비교예의 발포체의 발포 셀 직경을 전자현미경(hitachi, FE-SEM)을 사용하여 측정하였다. 구체적으로, 각각의 발포체의 발포 셀 직경을 20㎛ 마다 약 20㎛ 내지 약 230㎛의 범위 내에서 측정 및 분류하였다. 그리고, 분류된 수치를 엑셀 프로그램을 이용하여 정리한 후, 평균 직경, 표준 편차를 계산하였다. 그리고, 그 결과를 하기 표 1에 기재하였다.
도 1은 실시예 1 발포체의 발포 셀 직경을, 도 2는 비교예 1 발포체의 발포 셀 직경을 전자현미경(hitachi, FE-SEM)을 사용하여 측정하고, 이를 그래프로 나타낸 것이다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2 비교예 3
직경(㎛) 70 16% 12% 9% 1% 3% -
90 58% 72% 63% 11% 9% -
110 22% 16% 26% 17% 28% 2%
130 4% 2% 33% 36% 5%
150 - - - 16% 15% 18%
170 - - - 16% 6% 14%
190 - - - 4% 2% 38%
210 - - - 1% - 15%
230 - - - - - 8%
평균 직경(㎛) 91.80 91.44 94.60 133.84 125.97 181.60
표준 편차 10.26 9.95 11.67 36.55 31.67 36.68
상기 표 1에서 보는 바와 같이, 실시예는 오존층 파괴 지수가 낮은 탄화수소계 발포제를 사용하면서, 발포 셀의 평균 직경이 85㎛ 내지 100㎛ 이면서, 평균 직경의 표준 편차가 8.5 내지 12인 발포체를 갖는 것을 확인 할 수 있다. 반면, 비교예는 발포 셀의 평균 직경이 너무 크고, 표준 편차가 커서, 장기 열전도도 및 치수안정성이 떨어질 것이다.
이상과 같이 본 발명에 대해서 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.

Claims (12)

  1. 페놀계 수지, 탄화수소계 발포제 및 핵제를 포함하는 발포성 조성물의 열경화물이고,
    상기 핵제는 하이드로플루오로알칸(hydrofluoroalkane), 하이드로플루오로에테르(hydrofluoroether) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하고,
    상기 발포성 조성물은 이소프로필클로라이드(isopropylchloride) 및 하이드로플로로올레핀(hydrofluoroolefin)을 포함하지 않고,
    상기 페놀계 수지 100 중량부에 대하여, 상기 핵제를 0.5 내지 2 중량부로 포함하고,
    상기 하이드로플루오로알칸(hydrofluoroalkane)은 디플루오로메탄, 플루오로에탄, 디플루오로에탄, 트리플루오로에탄, 테트라플루오로에탄, 펜타플루오로에탄, 펜타플루오로프로판, 헥사플루오로프로판, 펜타플루오로프로판, 펜타플루오로부탄, 헥사플루오로부탄과 이들의 이성질체 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하고,
    상기 하이드로플루오로에테르(hydrofluoroether)는 1,1,2,2-테트라플루오로에틸 메틸에테르, 메틸퍼플루오로부틸에테르 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나이고,
    발포 셀의 평균 직경의 표준 편차는 8.5 내지 12 이고,
    상기 발포 셀의 평균 직경은 85㎛ 내지 94.6㎛ 인
    페놀 수지 발포체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 탄화수소계 발포제는 n-부탄(n-butane), 이소부탄(isobutane), n-펜탄(n-pentane), 이소펜탄(Isopentane), 사이클로펜탄(cyclopentane), n-헥산(n-hexane) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나의 화합물을 포함하는
    페놀 수지 발포체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 발포성 조성물은 상기 탄화수소계 발포제 대 상기 하이드로플루오로알칸을 92:5 내지 80:20의 중량비로 포함하는
    페놀 수지 발포체.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    하이드로클로로알켄를 더 포함하는
    페놀 수지 발포체.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 하이드로클로로알켄은 디클로로에틸렌(dichloroethylene), 디클로로프로펜(dichloropropene), 디클로로부텐(dichlorobutene) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하는
    페놀 수지 발포체.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 하이드로클로로알켄은 상기 핵제 총 100 중량부에 대하여, 0.1 내지 10 중량부로 포함하는
    페놀 수지 발포체.
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서,
    직경 90㎛ 내지 110㎛ 을 갖는 발포 셀을 80% 내지 90% 포함하는
    페놀 수지 발포체.
  12. 페놀계 수지, 탄화수소계 발포제 및 핵제를 포함하는 발포성 조성물을 준비하는 단계; 및
    상기 발포성 조성물에 열을 가하여 발포 및 경화시키는 단계;를 포함하고,
    상기 발포성 조성물을 준비하는 단계는 상기 발포성 조성물을 100rpm 내지 1,500rpm으로 교반하여 혼합하여 준비하고,
    상기 핵제는 하이드로플루오로알칸(hydrofluoroalkane), 하이드로플루오로에테르(hydrofluoroether) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하고,
    상기 발포성 조성물은 이소프로필클로라이드(isopropylchloride) 및 하이드로플로로올레핀(hydrofluoroolefin)을 포함하지 않고,
    상기 페놀계 수지 100 중량부에 대하여, 상기 핵제를 0.5 내지 2 중량부로 포함하고,
    상기 하이드로플루오로알칸(hydrofluoroalkane)은 디플루오로메탄, 플루오로에탄, 디플루오로에탄, 트리플루오로에탄, 테트라플루오로에탄, 펜타플루오로에탄, 펜타플루오로프로판, 헥사플루오로프로판, 펜타플루오로프로판, 펜타플루오로부탄, 헥사플루오로부탄과 이들의 이성질체 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하고,
    상기 하이드로플루오로에테르(hydrofluoroether)는 1,1,2,2-테트라플루오로에틸 메틸에테르, 메틸퍼플루오로부틸에테르 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나이고,
    발포 셀의 평균 직경의 표준 편차는 8.5 내지 12 이고,
    상기 발포 셀의 평균 직경은 85㎛ 내지 94.6㎛ 인
    페놀 수지 발포체의 제조방법.
KR1020180116545A 2018-09-28 2018-09-28 페놀 수지 발포체 및 이의 제조방법 KR102369665B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180116545A KR102369665B1 (ko) 2018-09-28 2018-09-28 페놀 수지 발포체 및 이의 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180116545A KR102369665B1 (ko) 2018-09-28 2018-09-28 페놀 수지 발포체 및 이의 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200036650A KR20200036650A (ko) 2020-04-07
KR102369665B1 true KR102369665B1 (ko) 2022-03-02

Family

ID=70290909

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180116545A KR102369665B1 (ko) 2018-09-28 2018-09-28 페놀 수지 발포체 및 이의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102369665B1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020061935A1 (en) 1998-05-15 2002-05-23 Kingspan Industrial Insulation Limited Closed cell phenolic foam
JP2003213031A (ja) 2002-01-25 2003-07-30 Asahi Kasei Corp フォーム粉含有フェノール樹脂フォーム
JP2011528403A (ja) * 2008-07-16 2011-11-17 ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド 発泡剤、エアロゾルおよび溶媒としてのＨＦＣ−２４５ｆａとＨＦＯ−１２３４ｚｅ混合異性体
JP2012506468A (ja) 2008-10-22 2012-03-15 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー 独立気泡硬質ポリウレタン発泡体の調製方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101298414B1 (ko) * 2004-11-08 2013-08-20 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 히드로플루오로에테르 핵형성제를 사용한 중합체 발포체의제조
KR20130063903A (ko) * 2011-12-07 2013-06-17 (주)엘지하우시스 단열 성능이 향상된 친환경 페놀 폼 수지 조성물 및 이를 이용한 페놀 폼

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020061935A1 (en) 1998-05-15 2002-05-23 Kingspan Industrial Insulation Limited Closed cell phenolic foam
JP2003213031A (ja) 2002-01-25 2003-07-30 Asahi Kasei Corp フォーム粉含有フェノール樹脂フォーム
JP2011528403A (ja) * 2008-07-16 2011-11-17 ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド 発泡剤、エアロゾルおよび溶媒としてのＨＦＣ−２４５ｆａとＨＦＯ−１２３４ｚｅ混合異性体
JP2012506468A (ja) 2008-10-22 2012-03-15 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー 独立気泡硬質ポリウレタン発泡体の調製方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200036650A (ko) 2020-04-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20230416484A1 (en) Processing aids for use in manufacture extruded polystyrene foams using low global warming potential blowing agents
CA2955293C (en) Non-voc processing aids for use in manufacturing foams using low global warming potential blowing agents
JP2013500386A (ja) ポリウレタンフォームでの使用のためのＨＣＦＯ−１２３３ｚｄとポリオールブレンドとの組成物
US20160009886A1 (en) Methods of manufacturing extruded polystyrene foams using carbon dioxide as a major blowing agent
KR102369665B1 (ko) 페놀 수지 발포체 및 이의 제조방법
KR20200070077A (ko) 열경화성 발포체, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 단열재
KR102438950B1 (ko) 페놀 수지 발포체, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 단열재
KR100613887B1 (ko) 페놀수지 발포체의 제조방법
JP6422780B2 (ja) 分散された無孔シリカ粒子を含有するポリイソシアヌレートフォーム
KR102231779B1 (ko) 열경화성 발포체 및 이의 제조방법
CN108586792A (zh) 六氟异丁烯的新用途
KR20180102784A (ko) 팽창성 무기 골재를 포함하는 유기 단열재
JP2017075313A (ja) フェノール樹脂発泡板
KR102427955B1 (ko) 페놀 발포체 및 이의 제조방법
KR102369678B1 (ko) 열경화성 발포체 및 이의 제조방법
KR102690101B1 (ko) 조성물, 단열성이 우수한 친환경 폴리스티렌 폼 및 그 제조방법
KR20200001900A (ko) 열경화성 발포체, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 단열재
KR102489859B1 (ko) 페놀 발포체 및 이의 제조방법
KR20230073022A (ko) 조성물, 단열성이 우수한 친환경 폴리스티렌 폼 및 그 제조방법
JP2023510433A (ja) フェノール樹脂発泡体、この製造方法及びこれを含む断熱材
JP2023538737A (ja) フェノールフォーム
KR20200061899A (ko) 페놀 수지 발포체, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 단열재
WO1998036021A1 (fr) Mousse a base de resine phenolique
KR20200065934A (ko) 페놀 수지 발포체 및 이를 포함하는 단열재
EP1572790A2 (en) A closed cell phenolic foam

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant