KR20150024464A

KR20150024464A - 기능성 폴리우레탄 폼

Info

Publication number: KR20150024464A
Application number: KR20130100837A
Authority: KR
Inventors: 오정석; 강건; 이성현; 이혜민; 정순준; 윤미정; 최권용; 김기만; 임병국
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사
Priority date: 2013-08-26
Filing date: 2013-08-26
Publication date: 2015-03-09

Abstract

본 발명은 기능성 폴리우레탄 폼에 관한 것으로, 보다 상세하게는 레진 프리믹스와 이소시아네이트 성분의 반응 생성물을 함유하는 폴리우레탄 폼으로서, 상기 레진 프리믹스는 폴리올 성분 및 발포제를 포함하고, 상기 이소시아네이트 성분은 전체 이소시아네이트 성분 중량 대비 모노머릭 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(MMDI) 4 ~ 70 중량%; 카르보디이미드 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(CMDI) 5 ~ 70 중량%; 및 폴리머릭 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(PMDI) 10 ~ 80 중량%; 를 포함하며, 자동차 시트 등에 적용 가능하여 운전 중에 발생하는 진동의 상당 부분을 흡수하여 진동 전달률이 최소화되는 기능성 폴리우레탄 폼에 관한 것이다.

Description

기능성 폴리우레탄 폼{Functional polyurethane foam}

본 발명은 폴리우레탄 폼에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자동차 시트 등에 적용 가능하며, 운전 중에 발생하는 진동의 상당 부분을 흡수하여 진동 전달률이 최소화되는 기능성 폴리우레탄 폼에 관한 것이다.

자동차 산업의 발달과 함께 자동차 내부에서 체류하는 시간이 증가하면서 최근 자동차 내부 승차감에 대한 중요성이 크게 대두되고 있으며, 이에 따른 소비자들의 자동차 내부 쾌적성에 대한 요구 수준 또한 매우 높아지고 있다.

일반적으로 폴리우레탄 폼은 레진 프리믹스와 이소시아네이트의 반응으로 생성되는데, 상기 레진 프리믹스는 폴리올, 가교제, 촉매, 발포제 및 기타 첨가제 등이 혼합되어 있는 원액이며, 상기 이소시아네이트는 상기 레진 프리믹스와 반응하여 우레탄 결합을 형성하는 폴리우레탄 반응의 주원료이다.

이러한 폴리우레탄 폼은 다양한 조성으로 널리 알려져 있으며, 예를 들면 대한민국 등록특허공보 제 10-0883514 호에서 내구성 및 내가수분해성이 우수한 폴리우레탄 폼 조성물이 개시되어 있으나, 종래 사용 중인 폴리우레탄 폼은 진동 흡수능이 크게 우수하지는 않기 때문에 이를 자동차용 시트에 적용하는 경우 단시간 운전 시에는 영향을 끼치지 않지만 장시간 운전자가 승차할 경우 차량의 진동이 지속적으로 전달되어 불편함이 야기되는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 톨루엔 디이소시아네이트(Toluene diisocyanate, TDI)의 사용 없이 변성 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(Methylene Diphenyl Diisocyanate, MDI) 및 분자량이 대략 3000 ~ 7000인 폴리올들을 적용함으로써 진동 흡수능을 향상시킨 기능성 폴리우레탄 폼을 제공하고자 함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기능성 폴리우레탄 폼은 레진 프리믹스와 이소시아네이트 성분의 반응 생성물을 함유하는 폴리우레탄 폼으로서, 상기 레진 프리믹스는 폴리올 성분 및 발포제를 포함하고, 상기 이소시아네이트 성분은 전체 이소시아네이트 성분 중량 대비 모노머릭 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(MMDI) 4 ~ 70 중량%; 카르보디이미드 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(CMDI) 5 ~ 70 중량%; 및 폴리머릭 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(PMDI) 10 ~ 80 중량%; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이 때, 상기 폴리올 성분은 OH-V가 10 ~ 60 mgKOH/g인 것이 바람직하며, OH-V가 20 ~ 40 mgKOH/g, 20 ~ 50 mgKOH/g, 20 ~ 60 mgKOH/g 및 10 ~ 30 mgKOH/g으로 이루어지는 군에서 선택된 하나 이상의 폴리올 성분인 것이 더 바람직하고, 상기 폴리올 성분은 전체 폴리올 성분 중량 대비 OH-V가 20 ~ 40 mgKOH/g인 폴리올 40 ~ 75 중량%; 20 ~ 50 mgKOH/g인 폴리올 10 ~ 40 중량%; 10 ~ 30 mgKOH/g인 폴리올 3 ~ 40 중량%일 수 있다.

한편, 상기 레진 프리믹스는 경화성 촉매, 발포성 촉매, 가교제, 쇄연장제 및 정포제를 더 포함할 수 있다.

이 때, 상기 폴리올 성분 100 중량부에 대하여, 상기 이소시아네이트 성분은 40 ~ 70 중량부, 상기 경화성 촉매는 0.1 ~ 3 중량부, 상기 발포성 촉매는 0.1 ~ 2 중량부, 상기 발포제는 1 ~ 5 중량부, 상기 가교제는 0.1 ~ 5 중량부, 상기 쇄연장제는 OH-V가 1500~2500 mgKOH/g인 쇄연장제 1 ~ 10 중량부 및 OH-V가 500 ~ 1500 mgKOH/g인 쇄연장제 0.1 ~ 1 중량부, 상기 정포제는 0.1 ~ 3 중량부인 것이 바람직하다.

이러한 조성을 만족하는 기능성 폴리우레탄 폼을 이용하여 통상의 공지된 방법으로 자동차용 시트를 제조할 수 있다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 기능성 폴리우레탄 폼은 종래 폴리우레탄 폼 대비 진동 흡수능이 우수한 장점이 있다.

또한, 상기 기능성 폴리우레탄 폼을 이용하여 자동차 시트를 제조하는 경우 도로에서 발생되는 진동의 상당 부분을 흡수하여 안락감을 향상시킬 수 있다.

뿐만 아니라, 기존 폴리우레탄 폼에 사용되던 톨루엔 디이소시아네이트 (Toluene diisocyanate, TDI)를 제외하고 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(MDI)만을 경화제로 사용함에 따라 시트 폼의 응력 감소를 최소화하여, 운전자의 몸을 지탱하는 지지력을 장시간 높여줄 수 있다.

도 1은 TDI로 제조한 시트폼과 본 발명에 의한 MDI로 제조한 시트폼의 시간-응력 그래프이다.

이하 첨부된 도면에 의거하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.

일 관점에서, 본 발명은 진동 흡수능이 크게 향상된 기능성 폴리우레탄 폼에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 시트 등에 적용되는 폴리우레탄 폼은 폴리올(polyol), 이소시아네이트(isocyanate), 촉매, 가교제, 정포제 및 발포제를 함유하는 우레탄 폼 조성물을 반응시켜 얻어지는 연질 폼으로서, 폴리올은 하이드록실 관능기(-OH), 이소시아네이트는 이소시아네이트 관능기(-NCO)를 분자 내에 가진다.

상기 폴리올은 분자 내의 관능기 수에 따라 모노올(monol), 디올(diol), 트리올(triol) 등으로 구분되고, 상기 이소시아네이트도 분자당 관능기 수에 따라 모노이소시아네이트(monoisocyanate), 디이소시아네이트(diisocyanate) 등으로 구분될 수 있다.

통상적으로 우레탄 결합(urethane bond)은 활성 수산기를 가지고 있는 알코올과 이소시아네이트기를 가지고 있는 이소시아네이트가 하기 화학식 1과 같이 결합되어 형성된다.

[화학식 1]

R-NCO + R'-OH -> [R-NH-COO-R']

이러한 우레탄 결합을 다량으로 갖고 있는 고분자를 폴리우레탄이라고 하는데, 이러한 폴리우레탄 폼은 낮은 밀도, 높은 기계적 물성, 높은 내열성 등의 우수한 특성으로 인해 자동차용 부품 소재로 널리 상요되고 있으며, 낮은 밀도와 우수한 내구성을 지니기에 특히 자동차 시트에 널리 사용되고 있다.

본 발명은 레진 프리믹스와 이소시아네이트 성분의 반응 생성물을 함유하는 폴리우레탄 폼으로서, 상기 레진 프리믹스는 폴리올 성분 및 발포제를 포함하고, 상기 이소시아네이트 성분은 전체 이소시아네이트 성분 중량 대비 모노머릭 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(MMDI) 4 ~ 70 중량%; 카르보디이미드 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(CMDI) 5 ~ 70 중량%; 및 폴리머릭 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(PMDI) 10 ~ 80 중량%; 를 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 폴리올 성분 100 중량부에 대하여, 상기 이소시아네이트 성분은 40 ~ 70 중량부로 혼합하여 사용한다.

이하에서 하기 표 1을 참고하여 상세하게 살펴본다.

구성요소	조성	비고
제1폴리올	40.0 ~ 75.0 중량%	글리세롤, OH-V=20~40 mgKOH/g
제2폴리올	10.0 ~ 40.0 중량%	글리세롤, OH-V=20~50 mgKOH/g
제3폴리올	5.0 ~ 30.0 중량%	글리세롤, OH-V=20~60 mgKOH/g
제4폴리올	3.0 ~ 40.0 중량%	글리세롤, OH-V=10~30 mgKOH/g, Solid 30~50%
제1쇄연장제	1.0 ~ 10.0 중량부	디에탄올아민, OH-V=1500~2500 mgKOH/g
제2쇄연장제	0.1 ~ 1.0 중량부	1,4-뷰탄디올, OH-V=500~1500 mgKOH/g
가교제	0.1 ~ 5.0 중량부	트리에탄올아민, OH-V=1500~2500 mgKOH/g
물(발포제)	1.0 ~ 5.0 중량부	OH-V=6000~7000 mgKOH/g
경화성 촉매 (Dabco 33LV) (Air Products, 미국)	0.1 ~ 3.0 중량부	33% 트리에틸렌디아민 67% 디프로필렌 글라이콜
발포성 촉매 (Dabco BL-11) (Air Products, 미국)	0.1 ~ 2.0 중량부	70% Bis(2-디메틸아미노에텔) 에템 30% 디프로필렌 글라이콜
정포제 (Niax L-3002) (Momentive, 미국)	0.1 ~ 3.0 중량부	폴리에테르 변성 폴리실록산 (Polyether modified polysiloxane)
합계	상기 중량부는 폴리올 성분 100 중량부를 기준으로 함.

(1) 폴리올 성분

폴리우레탄 폼을 제조하기 위해서는 폴리올 성분이 최소 60 중량% 이상 사용되며, 단일 폴리올만을 사용하지는 않고, 제품의 특성 및 생산 여건에 맞게 다양한 종류의 폴리올을 사용한다. 폴리올은 개시제와 프로필렌 옥사이드(PO)와 에틸렌 옥사이드(EO)의 화학적 결합으로 생성된다.

글리세롤 또는 글리세린, 트리메틸올프로판, 트리에탄올아민, 1,2,6-헥세인트리올, 인산, 트리이소프로판올아민의 개시제를 사용하게 되면 하이드록실기(-OH)가 세 개 존재하는 트리올이 생성된다. 이 때, PO/EO의 캐핑(capping) 정도에 따라 OH-V가 결정되는데, 이는 화학 결합된 폴리올의 분자량과 관련이 있으며, 본 발명의 폴리올 성분은 OH-V가 10 ~ 60 mgKOH/g인 것이 바람직하다.

바람직하게, 본 발명에 의한 폴리올 성분은 OH-V가 20 ~ 40 mgKOH/g, 20 ~ 50 mgKOH/g, 20 ~ 60 mgKOH/g 및 10 ~ 30 mgKOH/g으로 이루어지는 군에서 선택된 하나 이상의 폴리올 성분을 포함하는 것이 더 바람직하다.

조성 측면에서, OH-V가 20 ~ 40 mgKOH/g인 폴리올(제1폴리올)은 전체 폴리올 성분 중량 대비 40 ~ 75 중량% 포함되는 것이 바람직한데, 40 중량% 미만인 경우 반발 탄성율이 현저히 감소되며, 75 중량% 초과인 경우 경도 저하가 발생된다.

또한, OH-V가 20 ~ 50 mgKOH/g인 폴리올(제2폴리올)은 전체 폴리올 성분 중량 대비 10 ~ 40 중량% 포함되는 것이 바람직한데, 10 중량% 미만인 경우 진동 전달률이 높아지고, 40 중량% 초과인 경우 영구 압축 줄음율이 저하된다.

또한, OH-V가 20 ~ 60 mgKOH/g인 폴리올(제3폴리올)은 전체 폴리올 성분 중량 대비 5 ~ 30 중량% 포함되는 것이 바람직한데, 5 중량% 미만인 경우 진동 전달률이 상승하고, 30 중량% 초과인 경우 탄성과 영구 압축 줄음율이 저하된다.

또한, OH-V가 10 ~ 30 mgKOH/g인 폴리올(제4폴리올)은 3 ~ 40 중량% 포한되는 것이 바람직한데, 3 중량% 미만인 경우 경도가 지나치게 낮고, 40 중량% 초과인 경우 경도가 높아 안락성이 떨어진다.

(2) 이소시아네이트 성분

일반적으로 폴리우레탄 폼 제조에 사용되는 이소시아네이트는 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(Methylene Diphenyl Diisocyanate, MDI), 톨루엔 디이소시아네이트(Toluene diisocyanate, TDI) 또는 이들의 조합을 포함하는데, 본 발명에 의한 이소시아네이트 성분은 톨루엔 디이소시아네이트의 사용 없이 전체 이소시아네이트 성분 중량 대비 모노머릭 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(MMDI) 4 ~ 70 중량%; 카르보디이미드 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(CMDI) 5 ~ 70 중량%; 및 폴리머릭 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(PMDI) 10 ~ 80 중량%; 를 포함하는 것이 바람직하다.

구체적으로, 상기 모노머릭 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트 및 카르보디이미드 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트는 각각 4 ~ 70 중량% 및 5 ~ 70 중량% 인 것이 바람직한데, 권장 사용량 미만인 경우 닫힌 셀의 과다 발생으로 생산성이 저하되며 권장 사용량 초과인 경우 열린 셀의 과다 발생으로 폼이 생성되지 않아 불량율이 상승한다.

상기 폴리머릭 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(PMDI)는 10 ~ 80 중량% 인 것이 바람직한데, 10 중량% 미만인 경우 인장, 인열 강도가 급격히 저하되며, 80 중량% 초과인 경우 경도가 급격히 상승한다.

즉, 일반적으로 시트 폼에 적용되는 TDI를 제외하여, 운전자의 몸을 지탱하는 힘을 최대한 높이는데, 이는 MDI가 TDI에 비해 상대적으로 고분자 구조를 갖추어 폼의 지지력을 높임으로써 장거리 운전에 따른 폼의 처짐 현상을 막아주는 것이다.

한편, 본 발명에 의한 레진 프리믹스는 경화성 촉매, 발포성 촉매, 가교제, 쇄연장제 및 정포제를 더 포함하는 것이 바람직하다.

(3) 쇄연장제 및 가교제

쇄연장제(Chain extender) 및 가교제(Cross-linker)는 분자간 결합을 강화하기 위해 사용되는 반응성 단분자로서, 사슬 연장제는 주사슬을 연장시키는 역할을 하며 2가의 알콜이나 아민류가 주로 사용되고, 가교제는 사슬을 망사 구조나 가지 구조를 만드는 역할을 하며 3가 이상의 알콜이나 아민류가 주로 사용된다.

상기 쇄연장제 및 가교제는 분자 간의 가교 결합력을 증가시키기 때문에 인장, 인열 등의 일반적인 물성 향상에 중요한 역할을 함과 동시에 내가수분해성을 증진시켜서 고온 다습의 조건 하에서 제품의 특성을 유지할 수 있다.

하지만, 최종 제품의 요구 특성만을 만족시키면, 닫힌 셀(closed cell), 흐름성 등의 문제로 인해 생산성이 다소 저하된다.

이에 상기 폴리올 성분 100 중량부에 대하여, OH-V가 1500 ~ 2500 mgKOH/g인 쇄연장제(제1쇄연장제)는 1 ~ 10 중량부 및 OH-V가 500 ~ 1500 mgKOH/g인 쇄연장제(제2쇄연장제)는 0.1 ~ 1 중량부 포함되는 것이 바람직하다.

상기 제1쇄연장제가 1 중량부 미만인 경우 인장 및 인열이 저하되고 10 중량부 미만인 경우 닫힌 셀(closed cell) 발생이 과다하여 생산성이 급격히 저하되며, 상기 제2쇄연장제가 0.1 중량부 미만인 경우 첨가되는 효과가 미미하며, 1 중량부 초과인 경우 흐름성이 저하된다.

또한, 상기 가교제는 0.1 ~ 5 중량부 포함되는 것이 바람직한데, 0.1 중량부 미만인 경우 첨가되는 효과가 미미하며, 5 중량부 초과인 경우 흐름성이 저하되어 불량율이 상승한다.

(4) 경화성 촉매 및 발포성 촉매

경화성 촉매 및 발포성 촉매는 이소시아네이트와 폴리올 반응의 활성화 에너지를 낮추는 역할을 한다. 이러한 두 촉매의 사용 정도에 따라 폴리우레탄 폼의 안정적인 제품 생산이 가능해진다.

대표적으로 상기 경화성 촉매는 트리에틸렌 디아민, 디메틸 피페리딘 등이 사용가능하며, 상기 발포성 촉매는 트리에틸아민, N,N'-디메틸 사이클로헥실 아민 등이 사용가능한데, 특별히 제한되는 것은 아니다. 대부분의 생산 조건에서는 탈형하는 시간이 존재하는데, 이러한 제한된 시간 범위 내에서 제품의 생산을 종결하기 위해서는 상기 경화성 촉매는 최대 3 중량부, 상기 발포성 촉매는 최대 2 중량부 내에서 사용하는 것이 바람직하다.

조성 측면에서, 상기 폴리올 성분 100 중량부에 대하여, 상기 경화성 촉매는 0.1 ~ 3 중량부인 것이 바람직하고, 상기 발포성 촉매는 0.1 ~ 2 중량부인 것이 바람직한데, 권장 사용량 미만인 경우 모두 경화성이 저하되어 생산성이 떨어지며, 권장 사용량 초과인 경우 흐름성이 저하되어 기공 불량이 발생할 수 있다.

(5) 발포제

발포제는 크게 물리적 발포제와 화학적 발포제로 구분되는데, 본 발명의 경우 화학적 발표제를 사용하는 것이 바람직하다. 발포제의 사용량에 따라 반응 속도, 경화성 및 자유발포밀도(free rise density)를 결정하게 되기 때문에 최대 5 중량부 내에서 생산 조건에 따라 사용량을 결정한다. 특히 자동차 시트에 적용되는 화학적 발포제는 물을 사용하는 것이 바람직하다.

조성 측면에서, 상기 폴리올 성분 100 중량부에 대하여, 상기 발포제는 1 ~ 5 중량부인 것이 바람직한데, 1 중량부 미만인 경우 발포 비율이 낮아져 유구되는 시트의 밀도를 맞추기 어렵고, 5 중량부 초과인 경우 과다 발포로 인하여 물성이 저하된다.

(6) 정포제

일반적으로 정포제는 실리콘 계통 예를 들면, 폴리에테르 변성 폴리실록산 등의 정포제를 사용하는 것이 바람직하며, MDI와 폴리올의 반응을 도와주는 유화 작용, 표면 장력을 낮추어 주어 미세한 기포를 만들어 주며, 또한 이러한 미세한 기포를 안정시키는 역할을 한다.

조성 측면에서, 상기 폴리올 성분 100 중량부에 대하여, 상기 정포제는 0.1 ~ 3 중량부인 것이 바람직한데, 0.1 중량부 미만인 경우 우레탄 폼이 형성되지 않고, 3 중량부 초과인 경우 닫힌 셀의 과다 발생으로 생산성이 저하된다.

위와 같은 조성을 가진 기능성 폴리우레탄 폼은 당업계에서 통상의 공지된 공정을 이용하여 자동차용 시트 등에 적용할 수 있으며, 진동 전달률이 최소화되고 안락감이 향상된 자동차용 시트를 제조할 수 있다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

	비교예 1	비교예 2	비교예 3	비교예 4	실시예 1	실시예 2
제1폴리올	80중량%	60중량%	60중량%	60중량%	60중량%	60중량%
제2폴리올	-	-	20중량%	20중량%	20중량%	20중량%
제3폴리올	-	20중량%	-	-	-	-
제4폴리올	20중량%	20중량%	20중량%	20중량%	20중량%	20중량%
MMDI	70중량%	70중량%	80중량%	15중량%	20중량%	30중량%
CMDI	-	-	15중량%	80중량%	40중량%	30중량%
PMDI	-	-	5중량%	5	40중량%	40중량%
TDI 유도체	30중량%	30중량%	-	-	-	-

상기 표 2에서 제1폴리올 내지 제4폴리올의 중량%는 전체 폴리올 성분 중량을 기준으로 한 것이고, MMDI, CMDI, PMDI 및 TDI 유도체의 중량%는 전체 이소시아네이트 성분 중량을 기준으로 한 것이며, 상기 폴리올 성분 100 중량부에 대하여, 상기 이소시아네이트 성분은 60 중량부로 혼합하였다.

	비교예 1	비교예 2	비교예 3	비교예 4	실시예 1	실시예 2
경도 (kgf/m³)	27	30	31	29	27	30
이력손실 (%)	29	34	26	23	19	21
인장강도 (kgf/cm²)	2.1	1.85	2.3	1.9	1.94	2.1
신율(%)	120	122	90	105	116	120
인열강도 (kgf/cm²)	0.94	0.72	0.85	0.65	0.72	0.79
영구압축줄음율(%)	3.2	12.5	5.7	8.5	7.7	9.5
진동전달율	6.5	5.7	5.5	4.5	3.2	3.9
응력완화 (%)	25	23	22	22	21	20

상기 표 3은 상기 표 2의 조성으로 제조된 폴리우레탄 폼의 기계적 물성을 측정한 표이다.

진동 전달율(Transmissivity)은 운행 중 시트에 전해지는 모든 진동을 운전자가 받는 진동으로 나눈 값이며, 이 수치가 낮을수록 시트에서 진동을 많이 흡수하여 동적인 안락성이 향상된다. 진동전달율의 경우 자동차 운행시 도로에서 발생하는 진동을 인위적으로 진동 발생기를 통하여 진동을 발생시켜 우레탄 폼에 전달시킴으로써 우레탄 폼의 진동 흡수를 측정하였다.

응력완화는 순간적으로 준 변형을 일정하게 유지할 때 물체 내부의 응력이 시간의 경과에 따라 감소하는 현상을 의미하며, 응력 완화 결과값이 적을수록 오랜 시간 운전을 하여도 운전자의 몸을 지탱하는 시트 폼의 지지력을 유지할 수 있다.

상기 표를 통해 알 수 있듯이, 종래 TDI 유도체를 사용하는 것보다 MDI만을 사용할 경우 진동전달율이 낮으며, 특히 본 발명에 의한 조성을 만족하는 경우 진동전달률이 3.2~3.9 로 가장 낮은 값을 보였으며, 이력 손실 역시 대체적으로 낮은 값을 나타내었다.

도 1은 TDI로 제조한 시트폼과 본 발명에 의한 MDI로 제조한 시트폼의 시간-응력 그래프를 나타낸 것인데, 도시된 바와 같이 TDI로 제조한 시트폼(100)에 비해 MDI로 제조한 시트폼(200)이 상대적으로 오랜 시간 주행을 해도 응력 감소가 적어 운전자의 몸을 지탱하는 지지력이 높은 것을 확인할 수 있었는데, 이는 MDI가 TDI보다 상대적으로 고분자 형태의 구조를 보이기 때문이다.

이상 본 발명의 구체적 실시형태와 관련하여 본 발명을 설명하였으나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 설명된 실시형태를 변경 또는 변형할 수 있으며, 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

100 : TDI로 제조한 시트폼
200 : MDI로 제조한 시트폼

Claims

레진 프리믹스와 이소시아네이트 성분의 반응 생성물을 함유하는 폴리우레탄 폼으로서,
상기 레진 프리믹스는 폴리올 성분 및 발포제를 포함하고,
상기 이소시아네이트 성분은 전체 이소시아네이트 성분 중량 대비 모노머릭 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(MMDI) 4 ~ 70 중량%;
카르보디이미드 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(CMDI) 5 ~ 70 중량%; 및
폴리머릭 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(PMDI) 10 ~ 80 중량%; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 폴리우레탄 폼.
제1항에 있어서,
상기 폴리올 성분은 OH-V가 10 ~ 60 mgKOH/g인 것을 특징으로 하는 기능성 폴리우레탄 폼.
제2항에 있어서,
상기 폴리올 성분은 OH-V가 20 ~ 40 mgKOH/g, 20 ~ 50 mgKOH/g, 20 ~ 60 mgKOH/g 및 10 ~ 30 mgKOH/g으로 이루어지는 군에서 선택된 하나 이상의 폴리올 성분인 것을 특징으로 하는 기능성 폴리우레탄 폼.
제3항에 있어서,
상기 폴리올 성분은 전체 폴리올 성분 중량 대비 OH-V가 20 ~ 40 mgKOH/g인 폴리올 40 ~ 75 중량%; 20 ~ 50 mgKOH/g인 폴리올 10 ~ 40 중량%; 10 ~ 30 mgKOH/g인 폴리올 3 ~ 40 중량%인 것을 특징으로 하는 기능성 폴리우레탄 폼.
제1항에 있어서,
상기 레진 프리믹스는 경화성 촉매, 발포성 촉매, 가교제, 쇄연장제 및 정포제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 폴리우레탄 폼.
제5항에 있어서,
상기 폴리올 성분 100 중량부에 대하여, 상기 이소시아네이트 성분은 40 ~ 70 중량부인 것을 특징으로 하는 기능성 폴리우레탄 폼.
제5항에 있어서,
상기 폴리올 성분 100 중량부에 대하여, 상기 경화성 촉매는 0.1 ~ 3 중량부인 것을 특징으로 하는 기능성 폴리우레탄 폼.
제5항에 있어서,
상기 폴리올 성분 100 중량부에 대하여, 상기 발포성 촉매는 0.1 ~ 2 중량부인 것을 특징으로 하는 기능성 폴리우레탄 폼.
제1항에 있어서,
상기 폴리올 성분 100 중량부에 대하여, 상기 발포제는 1 ~ 5 중량부인 것을 특징으로 하는 기능성 폴리우레탄 폼.
제5항에 있어서,
상기 폴리올 성분 100 중량부에 대하여, 상기 가교제는 0.1 ~ 5 중량부인 것을 특징으로 하는 기능성 폴리우레탄 폼.
제5항에 있어서,
상기 폴리올 성분 100 중량부에 대하여, 상기 쇄연장제는 OH-V가 1500~2500 mgKOH/g인 쇄연장제 1 ~ 10 중량부 및 OH-V가 500 ~ 1500 mgKOH/g인 쇄연장제 0.1 ~ 1 중량부인 것을 특징으로 하는 기능성 폴리우레탄 폼.
제5항에 있어서,
상기 폴리올 성분 100 중량부에 대하여, 상기 정포제는 0.1 ~ 3 중량부인 것을 특징으로 하는 기능성 폴리우레탄 폼.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항의 기능성 폴리우레탄 폼을 이용하여 제조된 것을 특징으로 하는 자동차용 시트.