KR20240003110A - Eco-friendly polyurethane composition - Google Patents

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KR20240003110A
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Abstract

본 발명은 친환경 폴리우레탄 조성물에 관한 것으로, 좀더 상세하게 설명하자면, 폴리이소시아네이트 29~90 중량%와, 폴리올 또는 아스파틱 에스테르 수지(aspartic ester resin) 9~70 중량%와, 포름알데히드와 반응하여 시프염기(schiff base)를 형성하는 시프염기 전구체 0.01~1 중량%를 포함하여 구성됨으로써, 포름알데히드의 방출량이 현저하게 낮은 친환경 폴리우레탄 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to an eco-friendly polyurethane composition. To be described in more detail, 29 to 90% by weight of polyisocyanate, 9 to 70% by weight of polyol or aspartic ester resin, and formaldehyde react to form Schiff. It relates to an eco-friendly polyurethane composition that contains 0.01 to 1% by weight of a Schiff base precursor forming a base (schiff base), thereby emitting significantly low formaldehyde.

Description

친환경 폴리우레탄 조성물{Eco-friendly polyurethane composition}Eco-friendly polyurethane composition {Eco-friendly polyurethane composition}

본 발명은 친환경 폴리우레탄 조성물에 관한 것으로, 좀더 상세하게 설명하자면, 폴리이소시아네이트 49~90 중량%와, 폴리올 또는 아스파틱 에스테르 수지(aspartic ester resin) 9~50 중량%와, 포름알데히드와 반응하여 시프염기(schiff base)를 형성하는 시프염기 전구체 0.01~1 중량%를 포함하여 구성됨으로써, 포름알데히드의 방출량이 현저하게 낮은 친환경 폴리우레탄 조성물에 관한 것이다. The present invention relates to an eco-friendly polyurethane composition. To be described in more detail, 49 to 90% by weight of polyisocyanate, 9 to 50% by weight of polyol or aspartic ester resin, and formaldehyde are reacted to form Schiff. It relates to an eco-friendly polyurethane composition that contains 0.01 to 1% by weight of a Schiff base precursor forming a base (schiff base), thereby emitting significantly low formaldehyde.

폴리우레탄은 폴리올과 폴리이소시아네이트가 반응하여 생성되는 고분자 화합물로서, 탄성이 풍부하고 접착성 및 내구성이 우수하여 방수성 도료나, 접착제, 탄성 포장재, 건축용 단열재, 자동차 내장재 등의 용도는 광범위하게 사용되고 있다.Polyurethane is a polymer compound produced by the reaction of polyol and polyisocyanate. It is rich in elasticity and has excellent adhesiveness and durability, so it is widely used in waterproof paints, adhesives, elastic packaging materials, building insulation materials, and automobile interior materials.

그런데 이러한 폴리우레탄은 단량체(monomer)가 경화되는 과정에서 포름알데히드, 아세트 알데히드 및 프로피온 알데히드와 같은 알데히드 화합물을 방출하고, 이는 새집증후군이나 새차증후군의 원인이 된다. However, these polyurethanes release aldehyde compounds such as formaldehyde, acetaldehyde, and propionic aldehyde during the curing process of the monomer, which causes sick house syndrome or sick car syndrome.

이 중에서 특히 포름알데히드는 인체에 대한 독성이 매우 강한 휘발성 유기화합물(VOC)로서, 50ppm 이상의 농도에 장시간 노출될 경우 독성 폐기종이 발생할 수 있고, 심하면 사망에 이를 수도 있다. 그래서 종래에도 폴리우레탄에서 포름알데히드를 감소 또는 제거하려는 노력들이 다양하게 시도되어 왔다. Among these, formaldehyde in particular is a volatile organic compound (VOC) that is highly toxic to the human body. If exposed to a concentration of 50 ppm or more for a long time, toxic emphysema may occur, and in severe cases, it may even lead to death. Therefore, various efforts have been made in the past to reduce or remove formaldehyde from polyurethane.

먼저 특허 제10-1075566호(2011년 10월 14일)에는, 휘발성 유기화합물, 특히 포름알데히드의 발생을 최소화 할 수 있는 친환경 뿜칠용 폴리우레탄 발포체용 조성물이 개시되어 있다. 상기 폴리우레탄 발포체 조성물은 레진 프리믹스 45~55 중량%와 폴리이소시아네이트 55~45 중량%로 이루어지고, 상기 레진 프리믹스는 재활용 폴리에테르 폴리올과 폴리에스테르 폴리올, 가교제, 반응형 아민계 우레탄 촉매, 금속계 우레탄 촉매, 실리콘 계면활성제, 물, 난연제 및 발포제로 구성된다. First, Patent No. 10-1075566 (October 14, 2011) discloses an eco-friendly polyurethane foam composition for spray coating that can minimize the generation of volatile organic compounds, especially formaldehyde. The polyurethane foam composition consists of 45 to 55% by weight of resin premix and 55 to 45% by weight of polyisocyanate, and the resin premix includes recycled polyether polyol and polyester polyol, crosslinking agent, reactive amine-based urethane catalyst, and metal-based urethane catalyst. It consists of silicone surfactant, water, flame retardant and foaming agent.

다음으로 특허 제10-1692970호(2016년 12월 29일)에는, 포름알데히드 및 아세트 알데히드의 발생량을 감소시킬 수 있는 액상제거제를 포함하는 폴리우레탄 폼 및 그 제조방법이 개시되어 있다. 상기 액상제거제는, 아민기를 갖는 화합물 5~40 중량%, 산화방지 기능을 갖는 천연화합물 5~30 중량%, 계면활성제 5~20 중량%, 및 잔량의 히드록시기를 갖는 용매로 구성된다.Next, Patent No. 10-1692970 (December 29, 2016) discloses a polyurethane foam containing a liquid remover that can reduce the amount of formaldehyde and acetaldehyde generated, and a method for manufacturing the same. The liquid remover consists of 5 to 40% by weight of a compound having an amine group, 5 to 30% by weight of a natural compound with an antioxidant function, 5 to 20% by weight of a surfactant, and the remaining amount of a solvent having a hydroxy group.

또한 특허 제10-2084745호(2020년 02월 27일)에는, 알데히드 저감제 조성물 및 이를 이용한 연질 폴리우레탄 폼의 제조방법이 개시되어 있다. 상기 알데히드 저감제 조성물은, 하이드록실기와 아민기를 가진 화합물 5~20 중량%, 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속의 황산염 화합물 1~10 중량%, 산화방지 기능을 가진 화합물 0.1~ 5 중량%, HLB가 4~16인 비이온계 계면활성제 또는 pH 5~10인 이온성 계면활성제 3~20 중량%, 및 잔량의 히드록실기를 갖는 용매로 구성된다.Additionally, Patent No. 10-2084745 (February 27, 2020) discloses an aldehyde reducing agent composition and a method of manufacturing flexible polyurethane foam using the same. The aldehyde reducing agent composition contains 5 to 20% by weight of a compound having a hydroxyl group and an amine group, 1 to 10% by weight of a sulfate compound of an alkali metal or alkaline earth metal, 0.1 to 5% by weight of a compound with an antioxidant function, and an HLB of 4. It consists of 3 to 20% by weight of a nonionic surfactant with a pH of ~16 or an ionic surfactant with a pH of 5 to 10, and the balance of a solvent having a hydroxyl group.

마지막으로 공개특허 제10-2021-0040096호(2021년 04월 12일)에는, 폴리우레탄 폼에서 알데히드의 방출을 감소시키는 방법이 개시되어 있다. 상기 방법은, 방향족 폴리이소시아네이트, 적어도 2개의 평균 관능기 및 이소시아네이트 반응성 기당 적어도 200의 당량을 갖는 이소시아네이트 반응성 물질, 발포제, 계면활성제 및 촉매, 환형 1,3-디케톤 및 적어도 하나의 아미노알코올 또는 알킬하이드록실아민을 함유하는 반응혼합물을 경화시켜서 폴리우레탄 폼을 제조한다.Lastly, Publication Patent No. 10-2021-0040096 (April 12, 2021) discloses a method for reducing the emission of aldehyde from polyurethane foam. The method comprises an aromatic polyisocyanate, an isocyanate-reactive material having at least two average functional groups and an equivalent weight of at least 200 per isocyanate-reactive group, a blowing agent, a surfactant and a catalyst, a cyclic 1,3-diketone and at least one aminoalcohol or alkylhyde. Polyurethane foam is prepared by curing the reaction mixture containing roxylamine.

특허 제10-1075566호(2011년 10월 14일)Patent No. 10-1075566 (October 14, 2011) 특허 제10-1692970호(2016년 12월 29일)Patent No. 10-1692970 (December 29, 2016) 특허 제10-2084745호(2020년 02월 27일)Patent No. 10-2084745 (February 27, 2020) 공개특허 제10-2021-0040096호(2021년 04월 12일)Public Patent No. 10-2021-0040096 (April 12, 2021)

본 발명의 목적은 인체에 유해한 포름알데히드의 발생량을 최소화 할 수 있는 새로운 친환경 폴리우레탄 조성물을 제공하는 것이다. The purpose of the present invention is to provide a new eco-friendly polyurethane composition that can minimize the amount of formaldehyde harmful to the human body.

본 발명에 따른 친환경 폴리우레탄 조성물은, 점도가 1200cp~3000cp인 폴리이소시아네이트 49~90 중량%와, 폴리올 또는 아스파틱 에스테르 수지(aspartic ester resin) 9~50 중량%와, 포름알데히드와 반응하여 시프염기(schiff base)를 형성하는 시프염기 전구체 0.01~1 중량%를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The eco-friendly polyurethane composition according to the present invention reacts with 49 to 90 wt% of polyisocyanate having a viscosity of 1200 cp to 3000 cp, 9 to 50 wt% of polyol or aspartic ester resin, and formaldehyde to form Schiff base. It is characterized in that it contains 0.01 to 1% by weight of a Schiff base precursor forming a Schiff base.

상기 시프염기 전구체는 하이드라지드(hydrazide) 화합물, 바람직하기로는 아세트산 하이드라지드, 말론산 디하이드라지드, 쑥신산 디하이드라지드, 아디프산 디하이드라지드 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 한다. The Schiff base precursor is a hydrazide compound, preferably at least one of acetic acid hydrazide, malonic acid dihydrazide, succinic acid dihydrazide, and adipic acid dihydrazide. .

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 친환경 폴리우레탄 조성물은, 점도가 1200cp~3000cp인 폴리이소시아네이트 60 중량%와, 다음 [화학식 I]으로 표시되는 아스파틱 에스테르 수지 39.9 중량%와, 아디프산 디하이드라지드 0.1 중량%를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. The eco-friendly polyurethane composition according to a preferred embodiment of the present invention includes 60% by weight of polyisocyanate having a viscosity of 1200 cp to 3000 cp, 39.9% by weight of aspartic ester resin represented by the following [Chemical Formula I], and adipic acid dihydra. It is characterized in that it contains 0.1% by weight of Zide.

[ 화학식 I ][Formula I]

(상기 화학식 I 에서, R1과 R2는 탄소수 1~10의 알킬기로서 서로 같을 수도 있고, 다를 수도 있다.)(In the above formula (I), R 1 and R 2 are alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms and may be the same or different from each other.)

본 발명에 따른 친환경 폴리우레탄 조성물은 경화 과정에서 인체에 유해한 포름알데히드가 거의 발생하지 않기 때문에 방수성 도료나, 접착제, 탄성 포장재, 건축용 단열재, 자동차 내장재 등으로 사용할 경우 새집 증후군이나 새차 증후군을 개선하는데 기여할 수 있을 것으로 기대된다. Since the eco-friendly polyurethane composition according to the present invention generates almost no formaldehyde harmful to the human body during the curing process, it contributes to improving sick house syndrome or new car syndrome when used as a waterproof paint, adhesive, elastic packaging material, building insulation material, automobile interior material, etc. It is expected that it will be possible.

이하, 본 발명을 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명을 실시하는데 꼭 필요한 구성이라 하더라도 종래기술에 소개되어 있거나, 통상의 기술자가 공지기술로부터 용이하게 실시할 수 있는 사항에 대해서는 구체적인 설명을 생략한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail. However, even if the configuration is essential for carrying out the present invention, detailed description will be omitted for matters that are introduced in the prior art or that can be easily implemented by a person skilled in the art from the known technology.

그리고 본 발명에서 어떤 구성요소를 ‘포함’ 한다는 것은, 명시된 구성요소에 더하여 필요에 따라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.And in the present invention, ‘including’ a certain component means that in addition to the specified component, other components may be further included as needed.

본 발명에 따른 친환경 폴리우레탄 조성물은 3종의 필수적 구성성분, 즉 폴리이소시아네이트와, 폴리올 또는 아스파틱 에스테르 수지(aspartic ester resin), 그리고 시프염기(schiff base) 전구체를 포함하여 구성된다.The eco-friendly polyurethane composition according to the present invention is composed of three essential components, namely polyisocyanate, polyol or aspartic ester resin, and Schiff base precursor.

먼저 폴리이소시아네이트는 주제인 폴리올 또는 아스파틱 에스테르 수지와 반응하여 폴리우레탄을 형성하는 경화제로서, 점도가 1200cp~3000cp 인 것이 바람직하고, 그 함량은 조성물 전체에 대하여 49~90 중량%를 포함한다.First, polyisocyanate is a curing agent that reacts with the main polyol or aspartic ester resin to form polyurethane. It preferably has a viscosity of 1200 cp to 3000 cp, and its content is 49 to 90% by weight based on the total composition.

만일 폴리이소시아네이트의 점도가 1200cp 미만이거나 그 함량이 49 중량% 미만이면 주제와의 반응성이 낮아져서 경화속도가 너무 늦고 점도가 감소하여 균일한 시공이 어려워지는 문제가 있다.If the viscosity of the polyisocyanate is less than 1200 cp or its content is less than 49% by weight, the reactivity with the base material is lowered, so the curing speed is too slow and the viscosity decreases, making uniform construction difficult.

반대로 폴리이소시아네이트의 점도가 3000cp를 초과하거나 그 함량이 90 중량%를 초과하면 경화속도가 너무 빠르고 점도가 증가하여 폴리우레탄을 시공할 때 작업성이 저하되는 문제가 있다.Conversely, if the viscosity of polyisocyanate exceeds 3000 cp or its content exceeds 90% by weight, the curing speed is too fast and the viscosity increases, which reduces workability when constructing polyurethane.

다음으로 폴리올 또는 아스파틱 에스테르 수지는 경화제인 폴리이소시아네이트와 반응하여 폴리우레탄을 형성하는 주제로서, 그 함량은 조성물 전체에 대하여 9~50 중량%를 포함한다.Next, polyol or aspartic ester resin reacts with polyisocyanate, a curing agent, to form polyurethane, and its content is 9 to 50% by weight based on the total composition.

상기 폴리올은 에틸렌 글리콜 또는 폴리에틸렌글리콜 인 것이 바람직하다. 그리고 상기 아스파틱 에스테르 수지(aspartic ester resin)는 다음 [화학식 I]으로 표시될 수 있다. The polyol is preferably ethylene glycol or polyethylene glycol. And the aspartic ester resin may be represented by the following [Chemical Formula I].

[ 화학식 I ][Formula I]

(상기 화학식 I 에서, R1과 R2는 탄소수 1~10의 알킬기로서 서로 같을 수도 있고, 다를 수도 있다.)(In the above formula (I), R 1 and R 2 are alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms and may be the same or different from each other.)

상기 아스파틱 에스테르 수지는 N-H 작용기가 폴리이소시아네이트의 NCO 작용기와 반응하여 우레아 결합을 함으로써 경화가 진행된다.The aspartic ester resin is cured as the N-H functional group reacts with the NCO functional group of polyisocyanate to form a urea bond.

상기 폴리올 또는 아스파틱 에스테르 수지의 함량이 9 중량% 미만이면 우레아 반응이 충분히 진행되지 않아서 균일한 폴리우레탄 중합체를 형성하지 못할 우려가 있다.If the content of the polyol or aspartic ester resin is less than 9% by weight, there is a risk that the urea reaction will not proceed sufficiently and a uniform polyurethane polymer may not be formed.

반대로 상기 폴리올 또는 아스파틱 에스테르 수지의 함량이 50 중량%를 초과하면 우레탄 단량체와 폴리올 또는 아스파틱 에스테르 수지 일부가 잔류하여 경화가 충분히 진행되지 않고 층 분리가 발생할 수 있다.On the other hand, if the content of the polyol or aspartic ester resin exceeds 50% by weight, some of the urethane monomer and polyol or aspartic ester resin may remain, and curing may not proceed sufficiently and layer separation may occur.

상기 경화제와 주제는 중량비로 6 : 4의 비율로 사용하는 것이 바람직하다.It is preferable to use the hardener and base material in a weight ratio of 6:4.

마지막으로 상기 시프염기 전구체는 폴리우레탄의 경화 과정에서 발생하는 포름알데히드와 반응하여 시프염기를 형성하는 것으로, 이를 반응식으로 표시하면 다음과 같다.Lastly, the Schiff base precursor reacts with formaldehyde generated during the curing process of polyurethane to form a Schiff base, which is expressed in the reaction equation as follows.

상기 시프염기 전구체는 하이드라지드(hydrazide) 화합물, 구체적으로 아세트산 하이드라지드, 말론산 다이하이드라지드, 쑥신산 다이하이드라지드, 아디프산 다이하이드라지드 중 어느 하나 이상인 것이 바람직하다.The Schiff base precursor is preferably a hydrazide compound, specifically, at least one of acetic acid hydrazide, malonic acid dihydrazide, succinic acid dihydrazide, and adipic acid dihydrazide.

상기 시프염기 전구체의 함량은 조성물 전체에 대하여 0.01~1 중량%를 포함한다. 상기 시프염기 전구체의 함량이 0.01 중량% 미만이면 포름알데히드가 충분히 제거되지 않는 문제가 있고, 반대로 1 중량%를 초과하면, 폴리우레탄 중합체의 외관이 혼탁해지고 물성이 저하되는 문제점이 있다.The content of the Schiff base precursor is 0.01 to 1% by weight based on the total composition. If the content of the Schiff base precursor is less than 0.01% by weight, formaldehyde is not sufficiently removed. Conversely, if it exceeds 1% by weight, the appearance of the polyurethane polymer becomes cloudy and physical properties are deteriorated.

본 발명에 따른 친환경 폴리우레탄 조성물은 1액형으로 사용될 수도 있고, 2액형으로 사용될 수도 있다. 2액형으로 사용될 경우, 상기 경화제와 주제가 별도로 제공되고, 시프염기 전구체는 상기 주제와 함께 제공될 수 있다.The eco-friendly polyurethane composition according to the present invention may be used as a one-component type or a two-component type. When used in a two-component form, the curing agent and base may be provided separately, and the Schiff base precursor may be provided together with the base.

또한 본 발명에 따른 친환경 폴리우레탄 조성물은 방수성 도료나, 접착제, 탄성 포장재 등으로 사용될 수도 있고, 필요에 따라 발포제 등을 첨가하여 건축물 또는 자동차 내장용 폴리우레탄 폼 등으로 사용될 수도 있다. In addition, the eco-friendly polyurethane composition according to the present invention can be used as a waterproof paint, adhesive, elastic packaging material, etc., and can be used as polyurethane foam for buildings or automobile interiors by adding a foaming agent, etc., if necessary.

[실시예][Example]

다음 [ 표 1 ]의 구성성분 및 함량 비율에 따라 본 발명의 실시예 1~10에 해당하는 친환경 폴리우레탄 조성물을 제조하였다.Eco-friendly polyurethane compositions corresponding to Examples 1 to 10 of the present invention were prepared according to the components and content ratios shown in Table 1 below.

구 분division 구성성분 및 함량(중량%)Composition and content (% by weight) 경화제hardener 주제subject 시프염기 전구체Schiff base precursor 실시예 1Example 1 폴리이소시아네이트 90Polyisocyanate 90 EG 9.99EG 9.99 AH 0.01AH 0.01 실시예 2Example 2 폴리이소시아네이트 90Polyisocyanate 90 PEG 9.99PEG 9.99 MDH 0.01MDH 0.01 실시예 3Example 3 폴리이소시아네이트 90Polyisocyanate 90 AER 9.99AER 9.99 ADH 0.01ADH 0.01 실시예 4Example 4 폴리이소시아네이트 70Polyisocyanate 70 AER 29.9AER 29.9 ADH 0.1ADH 0.1 실시예 5Example 5 폴리이소시아네이트 60Polyisocyanate 60 PEG 39.9PEG 39.9 MDH 0.1MDH 0.1 실시예 6Example 6 폴리이소시아네이트 60Polyisocyanate 60 AER 39.9AER 39.9 AH 0.1AH 0.1 실시예 7Example 7 폴리이소시아네이트 50Polyisocyanate 50 PEG 49.9PEG 49.9 AH 0.1AH 0.1 실시예 8Example 8 폴리이소시아네이트 70Polyisocyanate 70 EG 29.9EG 29.9 ADH 0.1ADH 0.1 실시예 9Example 9 폴리이소시아네이트 50Polyisocyanate 50 AER 49.9AER 49.9 ADH 0.1ADH 0.1 실시예 10Example 10 폴리이소시아네이트 50Polyisocyanate 50 PEG 49.9PEG 49.9 MDH 0.1MDH 0.1

상기 [ 표 1 ]에서 주제 및 시프염기 전구체로 사용된 약자의 정의는 다음과 같다.The definitions of the abbreviations used as the motif and Schiff base precursor in [Table 1] are as follows.

- EG ; 에틸렌글리콜(ethylene glycol)-EG; ethylene glycol

- PEG ; 폴리에틸렌 글리콜(polyethylene glycol)-PEG; polyethylene glycol

- AER ; 아스파틱 에스테르 수지(aspartic ester resin)-AER; aspartic ester resin

- AH ; 아세트산 하이드라지드(acetic acid hydrazide)-AH; Acetic acid hydrazide

- ADH ; 아디프산 디하이드라지드(adipic acid dihydrazide)-ADH; adipic acid dihydrazide

- MDH ; 말론산 디하이드라지드(malonic acid dihydrazide) -MDH; malonic acid dihydrazide

[비교예][Comparative example]

다음 [ 표 2 ]의 구성성분 및 함량 비율에 따라 비교예의 폴리우레탄 조성물을 제조하였다. 비교예 1~4에서는 경화제와 주제 이외에 알데히드 제거제를 사용하지 않았고, 비교에 5~8에서는 알데히드 제거제로서 아민화합물을 사용하였다.The polyurethane composition of the comparative example was prepared according to the components and content ratios shown in Table 2 below. In Comparative Examples 1 to 4, no aldehyde remover was used other than the curing agent and base material, and in Comparative Examples 5 to 8, an amine compound was used as an aldehyde remover.

상기 아민화합물은 마니히 반응(Mannich reaction)을 통해서 포름알데히드와 반응하여 이민(Immine) 화합물을 형성하는 것으로 알려져 있다. The amine compound is known to react with formaldehyde through the Mannich reaction to form an imine compound.

구 분division 구성성분 및 함량(중량%)Composition and content (% by weight) 경화제hardener 주제subject 아민화합물Amine compound 비교예 1Comparative Example 1 폴리이소시아네이트 90Polyisocyanate 90 EG 10EG 10 -- 비교예 2Comparative Example 2 폴리이소시아네이트 90Polyisocyanate 90 PEG 10PEG 10 -- 비교예 3Comparative Example 3 폴리이소시아네이트 90Polyisocyanate 90 AER 10AER 10 -- 비교예 4Comparative Example 4 폴리이소시아네이트 70Polyisocyanate 70 AER 30AER 30 -- 비교예 5Comparative Example 5 폴리이소시아네이트 60Polyisocyanate 60 PEG 39.9PEG 39.9 MEA 0.1MEAs 0.1 비교예 6Comparative Example 6 폴리이소시아네이트 60Polyisocyanate 60 PEG 39.9PEG 39.9 HA 0.1HA 0.1 비교예 7Comparative Example 7 폴리이소시아네이트 50Polyisocyanate 50 PEG 49.9PEG 49.9 AEE 0.1AEE 0.1 비교예 8Comparative Example 8 폴리이소시아네이트 50Polyisocyanate 50 AER 49.9AER 49.9 MEA 0.1MEAs 0.1

상기 [ 표 2 ]에서 경화 개시제로 사용된 약자의 정의는 상기 [표 1 ]과 같고, 아민화합물로 사용된 약자의 정의는 다음과 같다.The definitions of the abbreviations used as curing initiators in [Table 2] are the same as in [Table 1], and the definitions of the abbreviations used as amine compounds are as follows.

- MEA ; 모노에탄올 아민(mono ethanol amine)- MEA; monoethanol amine

- HA ; 헥실 아민(hexyl amine)- HA ; hexyl amine

- AEE ; 아미노에톡시 에탄올(aminoethoxy ethanol) -AEE; aminoethoxy ethanol

[포름알데히드 방출농도 시험][Formaldehyde emission concentration test]

상기 실시예 1~10 및 비교예 1~8의 폴리우레탄 조성물에 대하여 포름알데히드 방출농도를 측정하였다. The formaldehyde emission concentration was measured for the polyurethane compositions of Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 8.

시험방법은 상기 폴리우레탄 조성물을 각각 50g씩 시료로 취하고, 클렙튼 공기 측정기(모델명 KAD918H)를 이용하여 가로 20cm, 세로 15cm, 높이 7cm의 밀폐공간 내에서 포름알데히드의 농도를 측정한 다음, 그 결과를 다음 [ 표 3 ]에 비교 수록하였다.The test method is to take 50g of each polyurethane composition as a sample, measure the concentration of formaldehyde in a closed space of 20cm wide, 15cm long, and 7cm high using a Clepton air meter (model name KAD918H), and then measure the concentration of formaldehyde. are listed for comparison in the following [Table 3].

참고로 ‘실내 공기질 관리규칙’(환경부령 제264호)에 따르면, 포름알데히드 방출농도의 기준치는 0.1mg/m3 이다.For reference, according to the 'Indoor Air Quality Management Rules' (Ministry of Environment Ordinance No. 264), the standard value of formaldehyde emission concentration is 0.1 mg/m 3 .

구 분division 방출농도emission concentration 구 분division 방출농도emission concentration 실시예 1Example 1 0.001 mg/m3 0.001 mg/ m3 비교예 1Comparative Example 1 0.882 mg/m3 0.882 mg/m 3 실시예 2Example 2 0.002 mg/m3 0.002mg/ m3 비교예 2Comparative Example 2 0.448 mg/m3 0.448mg/ m3 실시예 3Example 3 0.002 mg/m3 0.002mg/ m3 비교예 3Comparative Example 3 0.772 mg/m3 0.772 mg/ m3 실시예 4Example 4 0.001 mg/m3 0.001 mg/ m3 비교예 4Comparative Example 4 0.887 mg/m3 0.887mg/ m3 실시예 5Example 5 0.003 mg/m3 0.003 mg/ m3 비교예 5Comparative Example 5 0.603 mg/m3 0.603 mg/ m3 실시예 6Example 6 0.001 mg/m3 0.001 mg/ m3 비교예 6Comparative Example 6 0.752 mg/m3 0.752 mg/ m3 실시예 7Example 7 0.004 mg/m3 0.004 mg/ m3 비교예 7Comparative Example 7 0.815 mg/m3 0.815mg/ m3 실시예 8Example 8 0.002 mg/m3 0.002mg/ m3 비교예 8Comparative Example 8 0.682 mg/m3 0.682 mg/ m3 실시예 9Example 9 0.002 mg/m3 0.002mg/ m3 -- -- 실시예 10Example 10 0.005 mg/m3 0.005mg/ m3 -- -- 평균값medium 0.0023 mg/m3 0.0023 mg/ m3 평균값medium 0.730 mg/m3 0.730 mg/m 3

[평가][evaluation]

상기 [ 표 3 ]의 시험결과에서 보는 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 폴리우레탄 조성물은 포름알데히드 방출농도가 평균 0.0023 mg/m3로서, 모두 기준치(0.1mg/m3)를 벗어나지 않는 것으로 나타났다. 그리고 실시예 1~10 중에서 실시예 6의 폴리우레탄 조성물이 가장 우수한 물성을 갖는 것으로 확인되었다.As seen in the test results in [Table 3], the polyurethane composition according to the example of the present invention has an average formaldehyde emission concentration of 0.0023 mg/m 3 , which is not outside the standard value (0.1 mg/m 3 ). appear. And among Examples 1 to 10, the polyurethane composition of Example 6 was confirmed to have the best physical properties.

반면, 상기 비교예 1~8에 따른 폴리우레탄 조성물은 포름알데히드 방출농도가 평균 0.730 mg/m3 정도로서, 본 발명의 실시예에 비해 포름알데히드 방출량이 약 300배 이상에 이르는 것으로 나타났다. On the other hand, the polyurethane compositions according to Comparative Examples 1 to 8 had an average formaldehyde emission concentration of about 0.730 mg/m 3 , showing that the formaldehyde emission amount was about 300 times more than that of the examples of the present invention.

따라서 본 발명에 따른 친환경 폴리우레탄 조성물은 비교예로 나타낸 종래의 폴리우레탄 조성물에 비해 포름알데히드의 방출량이 현저하게 낮은 것으로 확인되었다. Therefore, it was confirmed that the eco-friendly polyurethane composition according to the present invention emits significantly lower formaldehyde compared to the conventional polyurethane composition shown as a comparative example.

Claims (6)

점도가 1200cp~3000cp인 폴리이소시아네이트 49~90 중량%와, 폴리올 또는 아스파틱 에스테르 수지(aspartic ester resin) 9~50 중량%와, 포름알데히드와 반응하여 시프염기(schiff base)를 형성하는 시프염기 전구체 0.01~1 중량%를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는, 친환경 폴리우레탄 조성물.
49~90% by weight of polyisocyanate with a viscosity of 1200cp~3000cp, 9~50% by weight of polyol or aspartic ester resin, and a Schiff base precursor that reacts with formaldehyde to form a Schiff base. An eco-friendly polyurethane composition, characterized in that it contains 0.01 to 1% by weight.
제1항에 있어서, 상기 시프염기 전구체는 하이드라지드(hydrazide) 화합물인 것을 특징으로 하는, 친환경 폴리우레탄 조성물.
The eco-friendly polyurethane composition of claim 1, wherein the Schiff base precursor is a hydrazide compound.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 시프염기 전구체는 아세트산 하이드라지드, 말론산 디하이드라지드, 쑥신산 디하이드라지드, 아디프산 디하이드라지드 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는, 친환경 폴리우레탄 조성물.
The method of claim 1 or 2, wherein the Schiff base precursor is at least one of acetic acid hydrazide, malonic acid dihydrazide, succinic acid dihydrazide, and adipic acid dihydrazide. Eco-friendly polyurethane composition.
제1항에 있어서, 상기 폴리올은 에틸렌 글리콜 또는 폴리에틸렌글리콜 인 것을 특징으로 하는, 친환경 폴리우레탄 조성물.
The eco-friendly polyurethane composition according to claim 1, wherein the polyol is ethylene glycol or polyethylene glycol.
제1항에 있어서, 상기 아스파틱 에스테르 수지(aspartic ester resin)는 다음 [화학식 I]으로 표시되는 것임을 특징으로 하는, 친환경 폴리우레탄 조성물.
[ 화학식 I ]

(상기 화학식 I 에서, R1과 R2는 탄소수 1~10의 알킬기로서 서로 같을 수도 있고, 다를 수도 있다.)

The eco-friendly polyurethane composition according to claim 1, wherein the aspartic ester resin is represented by the following [Chemical Formula I].
[Formula I]

(In the above formula (I), R 1 and R 2 are alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms and may be the same or different from each other.)

점도가 1200cp~3000cp인 폴리이소시아네이트 60 중량%와, 다음 [화학식 I]으로 표시되는 아스파틱 에스테르 수지 39.9 중량%와, 아디프산 디하이드라지드 0.1 중량%를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는, 친환경 폴리우레탄 조성물.
[ 화학식 I ]

(상기 화학식 I 에서, R1과 R2는 탄소수 1~10의 알킬기로서 서로 같을 수도 있고, 다를 수도 있다.)
Characterized by comprising 60% by weight of polyisocyanate having a viscosity of 1200 cp to 3000cp, 39.9% by weight of aspartic ester resin represented by the following [Chemical Formula I], and 0.1% by weight of adipic acid dihydrazide, Eco-friendly polyurethane composition.
[Formula I]

(In the above formula (I), R 1 and R 2 are alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms and may be the same or different from each other.)
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101075566B1 (en) 2007-12-27 2011-10-20 대한폴리텍(주) Green sprayable polyurethane foam composition
KR101692970B1 (en) 2014-12-12 2017-01-06 주식회사 태성환경연구소 Poly urethane foam having liquid agent for removing aldehydes and preparation method thereof
KR102084745B1 (en) 2018-03-09 2020-03-04 주식회사 에이치엠솔루션 Aldehyde scavenging composition and manufacturing method of flexible polyurethane foam using the same
KR20210040096A (en) 2018-08-02 2021-04-12 다우 글로벌 테크놀로지스 엘엘씨 How to Reduce Aldehyde Emissions in Polyurethane Foam

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101075566B1 (en) 2007-12-27 2011-10-20 대한폴리텍(주) Green sprayable polyurethane foam composition
KR101692970B1 (en) 2014-12-12 2017-01-06 주식회사 태성환경연구소 Poly urethane foam having liquid agent for removing aldehydes and preparation method thereof
KR102084745B1 (en) 2018-03-09 2020-03-04 주식회사 에이치엠솔루션 Aldehyde scavenging composition and manufacturing method of flexible polyurethane foam using the same
KR20210040096A (en) 2018-08-02 2021-04-12 다우 글로벌 테크놀로지스 엘엘씨 How to Reduce Aldehyde Emissions in Polyurethane Foam

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