KR20200027690A - Composition for flame retardant polyurethane foam and flame retardant polyurethane foam comprising cured product thereof - Google Patents
Composition for flame retardant polyurethane foam and flame retardant polyurethane foam comprising cured product thereof Download PDFInfo
- Publication number
- KR20200027690A KR20200027690A KR1020180105813A KR20180105813A KR20200027690A KR 20200027690 A KR20200027690 A KR 20200027690A KR 1020180105813 A KR1020180105813 A KR 1020180105813A KR 20180105813 A KR20180105813 A KR 20180105813A KR 20200027690 A KR20200027690 A KR 20200027690A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- flame
- polyurethane foam
- weight
- polyol
- parts
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/65—Low-molecular-weight compounds having active hydrogen with high-molecular-weight compounds having active hydrogen
- C08G18/66—Compounds of groups C08G18/42, C08G18/48, or C08G18/52
- C08G18/6633—Compounds of group C08G18/42
- C08G18/6637—Compounds of group C08G18/42 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38
- C08G18/664—Compounds of group C08G18/42 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38 with compounds of group C08G18/3203
- C08G18/6644—Compounds of group C08G18/42 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38 with compounds of group C08G18/3203 having at least three hydroxy groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/40—High-molecular-weight compounds
- C08G18/48—Polyethers
-
- 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
- C08J9/0066—Use of inorganic compounding ingredients
-
- 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
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/02—Elements
- C08K3/04—Carbon
-
- 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
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/24—Acids; Salts thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L75/00—Compositions of polyureas or polyurethanes; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L75/04—Polyurethanes
- C08L75/08—Polyurethanes from polyethers
-
- C08G2101/005—
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G2110/00—Foam properties
- C08G2110/0041—Foam properties having specified density
- C08G2110/005—< 50kg/m3
-
- 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
- C08J2375/00—Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
- C08J2375/04—Polyurethanes
- C08J2375/08—Polyurethanes from polyethers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2201/00—Properties
- C08L2201/02—Flame or fire retardant/resistant
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)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 난연성 폴리우레탄 폼 조성물 및 이의 경화물을 포함하는 난연성 폴리우레탄 폼에 관한 것이다. The present invention relates to a flame-retardant polyurethane foam comprising a flame-retardant polyurethane foam composition and a cured product thereof.
폴리우레탄 폼은 비교적 저렴하고 성형이 용이하고 높은 탄성을 가지고 있으므로, 자동차 부품을 비롯한 생활 용품 전반에 걸쳐 널리 사용되고 있다. 그러나, 폴리우레탄 폼은 가연성이며, 일단 발화하면 제어 불능의 연소를 하는 문제가 있었다. Polyurethane foam is relatively inexpensive, easy to mold, and has high elasticity, so it is widely used throughout automobile parts and household goods. However, polyurethane foam is flammable, and once ignited, there is a problem of uncontrollable combustion.
이와 같은 문제점을 해소하기 위해, 폴리우레탄 폼의 일면에 난연성을 갖는 시트 또는 패널을 적층하여 난연성을 부여하는 방법이 주로 사용되었는데, 이는 근본적으로 폴리우레탄 폼에 난연성을 부여하는 것이 아니기 때문에, 난연 효과가 제한적이며, 제조공정이 복잡하고 제조비용을 증가시키는 문제점이 있었다. 또한, 폴리우레탄 폼 자체에 난연성을 부여하기 위하여, 브롬 화합물이나 염소 화합물등의 할로겐 화합물로 구성되는 난연제의 첨가가 이루어지고 있는데, 이는 연소시 유독가스로 인하여 인체 및 환경문제를 야기할 수 있다.In order to solve this problem, a method of imparting flame retardancy by laminating a sheet or panel having flame retardancy on one side of a polyurethane foam was mainly used. This is not a flame retardant effect, since it is not basically imparting flame retardancy to a polyurethane foam. Is limited, there is a problem that the manufacturing process is complicated and increases the manufacturing cost. In addition, in order to impart flame retardancy to the polyurethane foam itself, a flame retardant composed of a halogen compound such as a bromine compound or a chlorine compound has been added, which may cause human and environmental problems due to toxic gases during combustion.
이에 따라, 높은 탄성을 유지함과 동시에 우수한 난연 특성을 가지는 폴리우레탄 폼의 개발이 필요한 실정이다. Accordingly, there is a need to develop a polyurethane foam having high elasticity and excellent flame retardant properties.
본 명세서는 난연성 폴리우레탄 폼 조성물 및 이의 경화물을 포함하는 난연성 폴리우레탄 폼을 제공하고자 한다. The present specification is intended to provide a flame-retardant polyurethane foam comprising a flame-retardant polyurethane foam composition and a cured product thereof.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 하기의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the problem to be solved by the present invention is not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
본 발명의 일 실시상태는, 유리전이온도가 -50 ℃ 이하인 제1 폴리올계 화합물; 이소시아네이트기와 반응하는 작용기를 적어도 3개 포함하는 제2 폴리올계 화합물; 및 열 방출 용량이 500 J/g·K 이하인 제3 폴리올계 화합물;을 포함하는 폴리올 혼합물; 이소시아네이트계 경화제; 정포제; 난연제; 팽창 흑연; 및 티탄산염을 포함하는 분산제;를 포함하는 난연성 폴리우레탄 폼 조성물을 제공한다.An exemplary embodiment of the present invention includes a first polyol-based compound having a glass transition temperature of -50 ° C or less; A second polyol-based compound containing at least three functional groups that react with an isocyanate group; And a third polyol-based compound having a heat dissipation capacity of 500 J / g · K or less; Isocyanate curing agents; Antifoaming agent; Flame retardants; Expanded graphite; And it provides a flame-retardant polyurethane foam composition comprising a; dispersant comprising a titanate.
또한, 본 발명의 일 실시상태는, 상기 난연성 폴리우레탄 폼 조성물의 경화물을 포함하는 난연성 폴리우레탄 폼을 제공한다. In addition, an exemplary embodiment of the present invention provides a flame-retardant polyurethane foam comprising a cured product of the flame-retardant polyurethane foam composition.
본 발명의 일 실시상태에 따른 난연성 폴리우레탄 폼 조성물은, 난연성 및 압축 특성이 우수한 폴리우레탄 폼을 제공할 수 있다.The flame-retardant polyurethane foam composition according to an exemplary embodiment of the present invention may provide a polyurethane foam having excellent flame retardancy and compression characteristics.
본 발명의 일 실시상태에 따른 난연성 폴리우레탄 폼은, UL-94 수직 난연 테스트 결과 V-0 등급의 난연 특성을 가지므로 고온의 기기에 적용하더라도 발화의 위험성을 최소화할 수 있다.The flame-retardant polyurethane foam according to an exemplary embodiment of the present invention has a flame-retardant property of V-0 grade as a result of UL-94 vertical flame retardant test, so it is possible to minimize the risk of ignition even when applied to high-temperature equipment.
본 발명의 일 실시상태에 따른 난연성 폴리우레탄 폼은, 우수한 압축 복원력을 가지므로 기기에 적용시 부품간의 충격을 효과적으로 흡수하여 기기의 내구성을 향상시킬 수 있다.The flame-retardant polyurethane foam according to an exemplary embodiment of the present invention has an excellent compression and resilience, and thus, when applied to a device, can effectively absorb shock between parts to improve the durability of the device.
본 발명의 일 실시상태에 따른 난연성 폴리우레탄 폼은, 압축 영구 줄음률이 낮아 기기에 적용시 단차의 발생을 최소화할 수 있다. The flame-retardant polyurethane foam according to an exemplary embodiment of the present invention has a low compression permanent shrinkage rate, and thus can minimize the occurrence of a step when applied to a device.
본 발명의 일 실시상태에 따른 난연성 폴리우레탄 폼은, 자동차 배터리의 셀 간에 적용하는 경우, 셀의 부피변화에 대한 치수 안정성(dimensional stability), 진동 및 충격에 대한 우수한 응력 흡수성, 우수한 복원력 및 높은 내화성을 구현할 수 있다. Flame-retardant polyurethane foam according to an exemplary embodiment of the present invention, when applied between cells of an automotive battery, dimensional stability to the volume change of the cell, excellent stress absorption against vibration and shock, excellent resilience and high fire resistance You can implement
본 발명의 효과는 상술한 효과로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본원 명세서 및 첨부된 도면으로부터 당업자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the above-described effects, and effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the present specification and the accompanying drawings.
도 1은 UL-94 수직 난연 테스트를 위한 모식도를 나타낸 것이다. 1 shows a schematic diagram for UL-94 vertical flame retardance test.
본 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. In the present specification, when a part “includes” a certain component, this means that other components may be further included rather than excluding other components, unless otherwise stated.
본원 명세서 전체에서, 단위 "중량부"는 각 성분간의 중량의 비율을 의미할 수 있다.Throughout the present specification, the unit “parts by weight” may mean a ratio of weight between each component.
본원 명세서 전체에서, "A 및/또는 B"는 "A 및 B, 또는 A 또는 B"를 의미한다.Throughout this specification, “A and / or B” means “A and B, or A or B”.
본원 명세서 전체에서, 어떤 화합물의 “중량평균분자량” 및 “수평균분자량”은 그 화합물의 분자량과 분자량 분포를 이용하여 계산될 수 있다. 구체적으로, 1 ml의 유리병에 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran, THF)와 화합물을 넣어 화합물의 농도가 1 wt%인 샘플 시료를 준비하고, 표준 시료(폴리스티렌, polystryere)와 샘플 시료를 필터(포어 크기가 0.45 mm)를 통해 여과시킨 후, GPC 인젝터(injector)에 주입하여, 샘플 시료의 용리(elution) 시간을 표준 시료의 캘리브레이션(calibration) 곡선과 비교하여 화합물의 분자량 및 분자량 분포를 얻을 수 있다. 이 때, 측정 기기로 Infinity II 1260(Agilient 社)를 이용할 수 있고, 유속은 1.00 mL/min, 컬럼 온도는 40.0 ℃로 설정할 수 있다.Throughout this specification, the "weight average molecular weight" and "number average molecular weight" of a compound can be calculated using the molecular weight and molecular weight distribution of that compound. Specifically, tetrahydrofuran (THF) and a compound are prepared in a 1 ml glass bottle to prepare a sample sample having a compound concentration of 1 wt%, and a standard sample (polystyrene, polystryere) and a sample sample are filtered (pore size). Is filtered through 0.45 mm), and injected into a GPC injector to compare the elution time of the sample sample with the calibration curve of the standard sample to obtain the molecular weight and molecular weight distribution of the compound. In this case, Infinity II 1260 (Agilient Co.) can be used as the measuring instrument, the flow rate can be set to 1.00 mL / min, and the column temperature can be set to 40.0 ° C.
본원 명세서 전체에서, “유리전이온도(Glass Temperature, Tg)”는 시차주사열계량법(Differnetial Scanning Analysis)을 이용하여 측정할 수 있으며, 구체적으로 DSC(Differential Scanning Calorimeter, DSC-STAR3, METTLER TOLEDO社)를 이용하여, 시료를 -60 ℃ 내지 150 ℃ 의 온도 범위에서 가열속도 5 ℃/min으로 승온하며, 상기 구간에서 2 회(cycle)의 실험을 진행하여 열변화량이 있는 지점으로 작성된 DSC 곡선의 중간점을 측정하여 유리전이온도를 구할 수 있다.Throughout the present specification, “Glass Temperature (Tg)” can be measured using Differential Scanning Analysis, and specifically DSC (Differential Scanning Calorimeter, DSC-STAR3, METTLER TOLEDO) Using, the sample is heated to a heating rate of 5 ° C./min in a temperature range of −60 ° C. to 150 ° C., and the experiment is conducted twice in the above section, and the middle of the DSC curve created as a point where there is a thermal change amount. The glass transition temperature can be determined by measuring the point.
본원 명세서 전체에서, 화합물의 점도는 25 ℃의 온도에서 브룩필드 점도계로 측정한 값일 수 있다.Throughout the present specification, the viscosity of the compound may be a value measured with a Brookfield viscometer at a temperature of 25 ° C.
이하, 본 명세서에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present specification will be described in more detail.
본 발명의 일 실시상태는, 유리전이온도가 -50 ℃ 이하인 제1 폴리올계 화합물; 이소시아네이트기와 반응하는 작용기를 적어도 3개 포함하는 제2 폴리올계 화합물; 및 열 방출 용량이 500 J/g·K 이하인 제3 폴리올계 화합물;을 포함하는 폴리올 혼합물; 이소시아네이트계 경화제; 정포제; 난연제; 팽창 흑연; 및 티탄산염을 포함하는 분산제;를 포함하는 난연성 폴리우레탄 폼 조성물을 제공한다.An exemplary embodiment of the present invention includes a first polyol-based compound having a glass transition temperature of -50 ° C or less; A second polyol-based compound containing at least three functional groups that react with an isocyanate group; And a third polyol-based compound having a heat dissipation capacity of 500 J / g · K or less; Isocyanate curing agents; Antifoaming agent; Flame retardants; Expanded graphite; And it provides a flame-retardant polyurethane foam composition comprising a; dispersant comprising a titanate.
본 발명의 일 실시상태에 따른 난연성 폴리우레탄 폼 조성물은, 난연성 및 압축 특성이 우수한 폴리우레탄 폼을 제공할 수 있다.The flame-retardant polyurethane foam composition according to an exemplary embodiment of the present invention may provide a polyurethane foam having excellent flame retardancy and compression characteristics.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제1 폴리올계 화합물은 -50 ℃ 이하의 유리전이온도를 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 폴리올계 화합물의 유리전이온도는 -80 ℃ 이상 -50 ℃ 이하, 또는 -75 ℃ 이상 -60 ℃ 이하일 수 있다. 상기 제1 폴리올계 화합물의 유리전이온도가 전술한 범위 내인 경우, 상기 난연성 폴리우레탄 폼 조성물의 경화물을 포함하는 상기 난연성 폴리우레탄 폼은 높은 반발 특성 및 압축복원 특성을 가질 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the first polyol-based compound may have a glass transition temperature of -50 ° C or less. Specifically, the glass transition temperature of the first polyol-based compound may be -80 ℃ or more -50 ℃ or less, or -75 ℃ or more -60 ℃ or less. When the glass transition temperature of the first polyol-based compound is within the above-described range, the flame-retardant polyurethane foam including a cured product of the flame-retardant polyurethane foam composition may have high rebound characteristics and compression restoration characteristics.
또한, 상기 제1 폴리올계 화합물은 25 ℃에서의 점도가 2,000 mPa·s 이하일 수 있다. 구체적으로, 25 ℃에서의 상기 제1 폴리올계 화합물의 점도는 200 mPa·s 이상 2,000 mPa·s 이하일 수 있다. 상기 제1 폴리올계 화합물의 점도를 전술한 범위로 조절함으로써, 상기 난연성 폴리우레탄 폼의 제조시 원료의 분산성 및 작업성을 높일 수 있는 장점이 있다.In addition, the first polyol-based compound may have a viscosity at 25 ° C of 2,000 mPa · s or less. Specifically, the viscosity of the first polyol-based compound at 25 ° C may be 200 mPa · s or more and 2,000 mPa · s or less. By adjusting the viscosity of the first polyol-based compound to the above-described range, there is an advantage that can increase the dispersibility and workability of the raw material when manufacturing the flame-retardant polyurethane foam.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제1 폴리올계 화합물은 유리전이온도가 -50 ℃ 이하고, 폴리알킬렌옥사이드 단위를 가지는 폴리에테르계 폴리올로서, 25 ℃에서의 점도가 2,000 mPa·s 이하인 것일 수 있다. According to an exemplary embodiment of the present invention, the first polyol-based compound has a glass transition temperature of -50 ° C or less, and is a polyether-based polyol having a polyalkylene oxide unit, and has a viscosity at 25 ° C of 2,000 mPa · s or less. May be
또한, 상기 제1 폴리올계 화합물은 이소시아네이트기와 반응하는 작용기를 적어도 2개 포함할 수 있다. 상기 이소시아네이트기와 반응하는 작용기는 이소시아네이트기와 우레탄 결합을 하는 작용기를 의미할 수 있다. 구체적으로, 상기 이소시아네이트기와 반응하는 작용기는 히드록시기, 아민기, 티올기 또는 카복시기일 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제1 폴리올계 화합물은 주쇄의 양 말단에 히드록시기가 결합되어 있으며, 히드록시기, 아민기, 티올기 및 카복시기 중 적어도 하나 이상이 상기 제1 폴리올계 화합물의 측쇄에 포함될 수 있다.Further, the first polyol-based compound may include at least two functional groups that react with an isocyanate group. The functional group reacting with the isocyanate group may mean a functional group having an urethane bond with the isocyanate group. Specifically, the functional group that reacts with the isocyanate group may be a hydroxy group, an amine group, a thiol group or a carboxy group. More specifically, the first polyol-based compound has a hydroxyl group attached to both ends of the main chain, and at least one of a hydroxy group, an amine group, a thiol group, and a carboxy group may be included in the side chain of the first polyol-based compound.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제1 폴리올계 화합물의 함량은 상기 폴리올 혼합물 100 중량부에 대하여, 60 중량부 이상 75 중량부 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 폴리올계 화합물의 함량은 상기 폴리올 혼합물 100 중량부에 대하여, 62.5 중량부 이상 72.5 중량부 이하, 65 중량부 이상 70 중량부 이하, 또는 67 중량부 이상 73 중량부 이하일 수 있다. 상기 제1 폴리올계 화합물의 함량을 전술한 범위로 조절함으로써, 난연성 폴리우레탄 폼 조성물의 경화물을 포함하는 폴리우레탄 폼의 압축복원 특성을 향상시킬 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the content of the first polyol-based compound may be 60 parts by weight or more and 75 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the polyol mixture. Specifically, the content of the first polyol-based compound may be 62.5 parts by weight or more and 72.5 parts by weight or less, 65 parts by weight or more, 70 parts by weight or less, or 67 parts by weight or more and 73 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the polyol mixture. . By adjusting the content of the first polyol-based compound to the above-described range, it is possible to improve the compression and restoration properties of the polyurethane foam containing the cured product of the flame-retardant polyurethane foam composition.
본 명세서에서, 폴리올 혼합물은 상기 제1 폴리올계 화합물, 상기 제2 폴리올계 화합물 및 상기 제3 폴리올계 화합물을 포함하는 폴리올계 물질 전체를 의미할 수 있다. 또한, 폴리올 혼합물은 상기 제1 폴리올계 화합물, 상기 제2 폴리올계 화합물 및 상기 제3 폴리올계 화합물로 이루어진 것을 의미할 수 있다.In the present specification, the polyol mixture may mean the entire polyol-based material including the first polyol-based compound, the second polyol-based compound, and the third polyol-based compound. In addition, the polyol mixture may mean that the first polyol-based compound, the second polyol-based compound, and the third polyol-based compound.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제2 폴리올계 화합물은 이소시아네이트기와 반응하는 작용기를 적어도 3개 포함할 수 있다. 상기 이소시아네이트기와 반응하는 작용기는 이소시아네이트기와 우레탄 결합을 하는 작용기를 의미할 수 있다. 구체적으로, 상기 이소시아네이트기와 반응하는 작용기는 히드록시기, 아민기, 티올기 또는 카복시기일 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the second polyol-based compound may include at least three functional groups that react with an isocyanate group. The functional group reacting with the isocyanate group may mean a functional group having an urethane bond with the isocyanate group. Specifically, the functional group that reacts with the isocyanate group may be a hydroxy group, an amine group, a thiol group or a carboxy group.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제2 폴리올계 화합물은 분지쇄 구조일 수 있다. 구체적으로, 상기 제2 폴리올계 화합물은 양말단에 히드록시기가 결합되고, 이소시아네이트기와 반응하는 1 이상의 작용기가 주쇄에 결합되어 측쇄를 형성한 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 제2 폴리올계 화합물은 이소시아네이트기와 반응하는 작용기를 3개 이상 포함함으로써, 양말단에만 히드록시기가 결합된 선형 구조의 폴리올에 비하여, 우레탄 중합시 보다 치밀한 구조의 네트워크 구조를 형성할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the second polyol-based compound may have a branched chain structure. Specifically, the second polyol-based compound may have a hydroxyl group attached to the sock end and one or more functional groups reacting with an isocyanate group attached to the main chain to form a side chain. Specifically, the second polyol-based compound may include three or more functional groups that react with an isocyanate group, thereby forming a network structure with a more compact structure when urethane is polymerized, compared to a polyol of a linear structure in which a hydroxyl group is bonded only to the sock end. .
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제2 폴리올계 화합물의 중량평균분자량은 5,000 g/mol 이상 30,000 g/mol 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 제2 폴리올계 화합물의 중량평균분자량은 7,000 g/mol 이상 28,000 g/mol 이하, 10,000 g/mol 이상 25,000 g/mol 이하, 12,000 g/mol 이상 20,000 g/mol 이하, 또는 15,000 g/mol 이상 18,000 g/mol 이하일 수 있다. 상기 제2 폴리올계 화합물은 상기 난연성 폴리우레탄 폼의 뼈대 역할을 하며, 상기 제2 폴리올계 화합물의 중량평균분자량이 전술한 범위 내인 경우, 상기 난연성 폴리우레탄 폼의 압축 복원 능력이 효과적으로 향상될 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the weight average molecular weight of the second polyol-based compound may be 5,000 g / mol or more and 30,000 g / mol or less. Specifically, the weight average molecular weight of the second polyol-based compound is 7,000 g / mol or more and 28,000 g / mol or less, 10,000 g / mol or more, 25,000 g / mol or less, 12,000 g / mol or more, 20,000 g / mol or less, or 15,000 g It may be / mol or more and 18,000 g / mol or less. The second polyol-based compound serves as a skeleton of the flame-retardant polyurethane foam, and when the weight-average molecular weight of the second polyol-based compound is within the above-described range, the compression-recovery ability of the flame-retardant polyurethane foam can be effectively improved. .
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제2 폴리올계 화합물은 25 ℃에서의 점도가 20,000 mPa·s 이상 200,000 mPa·s 이하일 수 있다. 구체적으로, 25 ℃에서의 상기 제2 폴리올계 화합물의 점도는 30,000 mPa·s 이상 180,000 mPa·s 이하, 35,000 mPa·s 이상 150,000 mPa·s 이하, 50,000 mPa·s 이상 120,000 mPa·s 이하, 60,000 mPa·s 이상 100,000 mPa·s 이하, 또는 35,000 mPa·s 이상 70,000 mPa·s 이하일 수 있다. 상기 제2 폴리올계 화합물의 점도가 전술한 범위 내인 경우, 상기 난연성 폴리우레탄 조성물 내에서의 다른 물질과의 균일한 분산이 가능하여 균일한 품질의 난연성 폴리우레탄 폼을 제조할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the second polyol-based compound may have a viscosity at 25 ° C of 20,000 mPa · s or more and 200,000 mPa · s or less. Specifically, the viscosity of the second polyol-based compound at 25 ° C is 30,000 mPa · s or more and 180,000 mPa · s or less, 35,000 mPa · s or more, 150,000 mPa · s or less, 50,000 mPa · s or more and 120,000 mPa · s or less, 60,000 mPa · s or more and 100,000 mPa · s or less, or 35,000 mPa · s or more and 70,000 mPa · s or less. When the viscosity of the second polyol-based compound is within the above-described range, uniform dispersion with other materials in the flame-retardant polyurethane composition is possible to produce a flame-retardant polyurethane foam of uniform quality.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제2 폴리올계 화합물은 이소시아네이트기와 반응하는 작용기를 적어도 3개 포함하고, 중량평균분자량이 5,000 g/mol 이상 30,000 g/mol 이하이며, 25 ℃에서의 점도가 20,000 mPa·s 이상 200,000 mPa·s 이하인 폴리에테르계 폴리올일 수 있다. According to an exemplary embodiment of the present invention, the second polyol-based compound includes at least three functional groups that react with an isocyanate group, and has a weight average molecular weight of 5,000 g / mol or more and 30,000 g / mol or less, and a viscosity at 25 ° C. It may be a polyether-based polyol of 20,000 mPa · s or more and 200,000 mPa · s or less.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제2 폴리올계 화합물은, 폴리에테르계 폴리올; 다관능 이소시아네이트계 화합물; 및 이소시아네이트기와 반응하는 작용기를 3 이상 포함하는 사슬 연장제;를 포함하는 제2 폴리올 혼합물의 중합체일 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the second polyol-based compound, a polyether-based polyol; Polyfunctional isocyanate-based compounds; And it may be a polymer of the second polyol mixture containing; chain extender comprising at least three functional groups that react with the isocyanate group.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제2 폴리올 혼합물에서의 상기 폴리에테르계 폴리올은 폴리알킬렌 옥사이드로부터 유래된 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 제2 폴리올 혼합물에서의 상기 폴리에테르계 폴리올은 폴리에틸렌 글리콜(PEG: polyethylene glycol); 폴리프로필렌 글리콜(PPG: polypropylene glycol); PEG-PPG 공중합체 (polyethylene glycol-polypropylene glycol copolymer); 및 폴리(테트라메틸렌 에테르)글리콜(PTMG: Poly(tetramethylene ether)glycol) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the polyether-based polyol in the second polyol mixture may be derived from polyalkylene oxide. Specifically, the polyether-based polyol in the second polyol mixture is polyethylene glycol (PEG: polyethylene glycol); Polypropylene glycol (PPG); PEG-PPG copolymer (polyethylene glycol-polypropylene glycol copolymer); And it may include at least one of poly (tetramethylene ether) glycol (PTMG: Poly (tetramethylene ether) glycol).
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제2 폴리올 혼합물은 상기 폴리에테르계 폴리올과 상기 다관능 이소시아네이트계 화합물의 몰비가 1:0.5 내지 1:1일 수 있다. 구체적으로, 상기 제2 폴리올 혼합물에서의 상기 폴리에테르계 폴리올과 상기 다관능 이소시아네이트계 화합물의 몰비는, 1:0.6 내지 1:0.95, 또는 1:0.65 내지 1:0.9일 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the second polyol mixture may have a molar ratio of the polyether-based polyol and the polyfunctional isocyanate-based compound of 1: 0.5 to 1: 1. Specifically, the molar ratio of the polyether-based polyol and the polyfunctional isocyanate-based compound in the second polyol mixture may be 1: 0.6 to 1: 0.95, or 1: 0.65 to 1: 0.9.
상기 제2 폴리올 혼합물에서의 상기 다관능 이소시아네이트계 화합물의 함량이 상기 범위 내인 경우, 제2 폴리올계 화합물의 제조시 점도를 지나치게 높지 않게 하여 다른 조성과의 배합성을 좋게 할 수 있으며, 겔화를 방지할 수 있다.When the content of the polyfunctional isocyanate-based compound in the second polyol mixture is within the above range, when preparing the second polyol-based compound, the viscosity may not be too high to improve the blendability with other compositions and prevent gelation. can do.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제2 폴리올 혼합물에서의 상기 다관능 이소시아네이트계 화합물은 이소시아네이트기를 2개 포함할 수 있다. 또한, 상기 제2 폴리올 혼합물에서의 상기 다관능 이소시아네이트계 화합물은 방향족계 다관능 이소시아네이트 화합물, 지환족계 다관능 이소시아네이트 화합물 및 지방족계 다관능 이소시아네이트 화합물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the polyfunctional isocyanate-based compound in the second polyol mixture may include two isocyanate groups. In addition, the polyfunctional isocyanate compound in the second polyol mixture may include at least one of an aromatic polyfunctional isocyanate compound, an alicyclic polyfunctional isocyanate compound, and an aliphatic polyfunctional isocyanate compound.
구체적으로, 상기 방향족계 다관능 이소시아네이트 화합물은 2,4-톨릴렌디이소시아네이트(TDI: tolylene diisocyanate), 2,6-톨릴렌디이소시아네이트(TDI: tolylene diisocyanate), m-페닐렌디이소시아네이트, p-페닐렌디이소시아네이트, 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트(MDI: Methylene diphenyl diisocyanate), 2,4'-디페닐메탄디이소시아네이트(MDI: Methylene diphenyl diisocyanate), 2,2'-디페닐메탄디이소시아네이트(MDI: Methylene diphenyl diisocyanate), 자일릴렌 디이소시아네이트(XDI: xylylene diisocyanate), 3,3'-디메틸-4,4'-비페닐렌디이소시아네이트, 및 3,3'-디메톡시-4,4'-비페닐렌디이소시아네이트 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.Specifically, the aromatic polyfunctional isocyanate compound is 2,4-tolylene diisocyanate (TDI: tolylene diisocyanate), 2,6-tolylene diisocyanate (TDI), m-phenylenediisocyanate, p-phenylenediisocyanate , 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI), 2,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI), 2,2'-diphenylmethane diisocyanate (MDI: Methylene diphenyl diisocyanate), xylylene diisocyanate (XDI), 3,3'-dimethyl-4,4'-biphenylenediisocyanate, and 3,3'-dimethoxy-4,4'-biphenylenedi It may contain at least one of isocyanates.
또한, 상기 지환족계 다관능 이소이사네이트 화합물은 4,4'-메틸렌 디사이클로헥실 디이소시아네이트(H12-MDI: 4,4'-Methylene dicyclohexyl diisocyanate), 시클로헥산-1,4-디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트(IPDI: isophorone diisocyanate), 디시클로헥실메탄-4,4'-디이소시아네이트, 및 수화 자일릴렌 디이소시아네이트(H6-XDI: Hydrogenated xylylene diisocyanate), 및 메틸시클로헥산디이소시아네이트 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.In addition, the alicyclic polyfunctional isoisonate compound is 4,4'-methylene dicyclohexyl diisocyanate (H12-MDI: 4,4'-Methylene dicyclohexyl diisocyanate), cyclohexane-1,4-diisocyanate, isophorone Diisocyanate (IPDI: isophorone diisocyanate), dicyclohexylmethane-4,4′-diisocyanate, and hydrated xylylene diisocyanate (H6-XDI: Hydrogenated xylylene diisocyanate), and methylcyclohexane diisocyanate. You can.
또한, 상기 지방족계 다관능 이소시아네이트 화합물은 부탄-1,4-디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트(HDI: hexamethylene diisocyanate), 이소프로필렌디이소시아네이트, 메틸렌디이소시아네이트, 및 리진이소시아네이트 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.Further, the aliphatic polyfunctional isocyanate compound may include at least one of butane-1,4-diisocyanate, hexamethylene diisocyanate (HDI), isopropylene diisocyanate, methylene diisocyanate, and lysine isocyanate. .
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제2 폴리올 혼합물은 상기 폴리에테르계 폴리올과 상기 사슬 연장제의 몰비가 1:0.1 내지 1:0.45일 수 있다. 구체적으로, 상기 폴리에테르계 폴리올과 상기 사슬 연장제의 몰비는, 1:0.2 내지 1:0.4, 또는 1:0.25 내지 1:0.35, 보다 구체적으로 1:0.3일 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the second polyol mixture may have a molar ratio of the polyether-based polyol and the chain extender of 1: 0.1 to 1: 0.45. Specifically, the molar ratio of the polyether-based polyol and the chain extender may be 1: 0.2 to 1: 0.4, or 1: 0.25 to 1: 0.35, and more specifically 1: 0.3.
상기 제2 폴리올 혼합물에서의 상기 사슬 연장제의 함량이 상기 범위 내인 경우, 상기 난연성 폴리우레탄 폼 내에서 적절한 가교를 형성하여 우수한 압축 복원 성능을 구현할 수 있는 장점이 있다.When the content of the chain extender in the second polyol mixture is within the above range, it is possible to form an appropriate crosslink in the flame-retardant polyurethane foam to realize excellent compression restoration performance.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제2 폴리올 혼합물에서의 상기 사슬 연장제는 이소시아네이트기와 반응하는 작용기를 3개 이상 포함하는 화합물일 수 있다. 또한, 상기 사슬 연장제에 포함되는 상기 작용수의 수는 3 이상 10 이하, 또는 3 이상 5 이하일 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the chain extender in the second polyol mixture may be a compound containing three or more functional groups that react with an isocyanate group. In addition, the number of the functional water contained in the chain extender may be 3 or more and 10 or less, or 3 or more and 5 or less.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제2 폴리올 혼합물에서의 상기 사슬 연장제는 하기 화합물 중 1 이상을 포함할 수 있다. According to an exemplary embodiment of the present invention, the chain extender in the second polyol mixture may include one or more of the following compounds.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제2 폴리올계 화합물의 함량은 상기 폴리올 혼합물 100 중량부에 대하여, 5 중량부 이상 20 중량부 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 제2 폴리올계 화합물의 함량은 상기 폴리올 혼합물 100 중량부에 대하여, 5 중량부 이상 15 중량부 이하일 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the content of the second polyol-based compound may be 5 parts by weight or more and 20 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the polyol mixture. Specifically, the content of the second polyol-based compound may be 5 parts by weight or more and 15 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the polyol mixture.
상기 제2 폴리올계 화합물의 함량이 전술한 범위 내인 경우, 상기 난연성 폴리우레탄 폼 조성물을 이용하여 형성되는 난연성 폴리우레탄 폼의 연질 특성을 유지하고 우수한 반발 특성을 구현할 수 있다. 또한, 상기 제2 폴리올계 화합물의 함량을 상기 범위로 조절함으로써, 압축 복원력의 손실을 최소화하여 상기 난연성 폴리우레탄 폼의 내구성을 확보할 수 있다.When the content of the second polyol-based compound is within the above-described range, it is possible to maintain the soft properties of the flame-retardant polyurethane foam formed using the flame-retardant polyurethane foam composition and realize excellent repelling properties. In addition, by adjusting the content of the second polyol-based compound to the above range, it is possible to secure the durability of the flame-retardant polyurethane foam by minimizing the loss of compression restoration force.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제3 폴리올계 화합물은, 열 방출 용량이 500 J/g·K 이하인 폴리올; 또는 열 방출 용량이 500 J/g·K 이하인 폴리올 및 다관능 이소시아네이트계 화합물을 포함하는 제3 폴리올 혼합물의 중합체;일 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the third polyol-based compound, a polyol having a heat dissipation capacity of 500 J / g · K or less; Or a polymer of a polyol mixture having a heat release capacity of 500 J / g · K or less and a polyfunctional isocyanate-based compound;
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 제3 폴리올계 화합물 자체로서 난연 특성을 보유할 수 있으며, 이를 통하여 상기 난연성 폴리우레탄 폼의 난연 성능을 향상시킬 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, as the third polyol-based compound itself, flame-retardant properties may be maintained, thereby improving flame-retardant performance of the flame-retardant polyurethane foam.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제3 폴리올계 화합물은 열 방출 용량(heat release capacity)이 500 J/g·K 이하의 폴리카보네이트 디올(poly carbonate diol) 및 열 방출 용량(heat release capacity)이 500 J/g·K 이하의 폴리디메틸실록산 디올(poly dimethyl siloxane diol) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the third polyol-based compound has a heat release capacity of 500 J / g · K or less and a polycarbonate diol and a heat release capacity. At least one of the polydimethylsiloxane diols of 500 J / g · K or less may be included.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 열 방출 용량(heat release capacity)이 500 J/g·K 이하인 폴리올은 한계 산소 지수(limiting oxygen index) 값이 21 % 이상인 폴리올일 수 있다. According to an exemplary embodiment of the present invention, the polyol having a heat release capacity of 500 J / g · K or less may be a polyol having a limiting oxygen index value of 21% or more.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제3 폴리올계 화합물은 열 방출 용량이 500 J/g·K 이하인 폴리올 및 다관능 이소시아네이트계 화합물을 포함하는 제3 폴리올 혼합물을 이용하여 형성된 중합체일 수 있다. 즉, 상기 중합체는 열 방출 용량이 500 J/g·K 이하일 수 있다. 또한, 상기 제3 폴리올계 화합물은 열 방출 용량이 500 J/g·K 이하이고 한계산소지수가 21% 이상인 폴리올, 및 다관능 이소시아네이트계 화합물을 포함하는 제3 폴리올 혼합물을 이용하여 형성된 중합체일 수 있다. 즉, 상기 제3 폴리올 혼합물을 이용하여 형성된 중합체는 열 방출 용량이 500 J/g·K 이하이고, 한계산소지수가 21% 이상일 수 있다. According to an exemplary embodiment of the present invention, the third polyol-based compound may be a polymer formed using a polyol having a heat dissipation capacity of 500 J / g · K or less and a third polyol mixture comprising a polyfunctional isocyanate-based compound. That is, the polymer may have a heat dissipation capacity of 500 J / g · K or less. In addition, the third polyol-based compound may be a polymer formed using a polyol having a heat release capacity of 500 J / g · K or less and a limiting oxygen index of 21% or more, and a third polyol mixture containing a polyfunctional isocyanate-based compound. have. That is, the polymer formed using the third polyol mixture may have a heat dissipation capacity of 500 J / g · K or less, and a limiting oxygen index of 21% or more.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 제3 폴리올계 화합물은 열 방출 용량이 500 J/g·K 이하를 만족하거나, 또는 열 방출 용량이 500 J/g·K 이하이고 한계산소지수값이 21% 이상인 값을 만족하여, 제3 폴리올계 화합물 자체로서 난연 특성을 보유할 수 있으며, 이를 통하여 상기 난연성 폴리우레탄 폼의 난연 성능을 향상시킬 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the third polyol-based compound has a heat dissipation capacity of 500 J / g · K or less, or a heat dissipation capacity of 500 J / g · K or less and a limiting oxygen index value of 21%. Satisfying the above value, it is possible to retain the flame retardant properties as the third polyol compound itself, thereby improving the flame retardant performance of the flame retardant polyurethane foam.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제3 폴리올 혼합물에서의 상기 다관능 이소시아네이트계 화합물은 상기 제3 폴리올계 화합물의 다른 조성과의 상용성을 향상시키는 역할을 할 수 있다. 또한, 상기 제3 폴리올 혼합물에서의 상기 다관능 이소시아네이트계 화합물은, 상기 제2 폴리올 혼합물에서의 상기 다관능 이소시아네이트계 화합물과 동일한 물질일 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the polyfunctional isocyanate-based compound in the third polyol mixture may serve to improve compatibility with other compositions of the third polyol-based compound. Further, the polyfunctional isocyanate-based compound in the third polyol mixture may be the same material as the polyfunctional isocyanate-based compound in the second polyol mixture.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제3 폴리올 혼합물은 상기 열 방출 용량이 500 J/g·K 이하인 폴리올과 상기 다관능 이소시아네이트계 화합물의 몰비가 1:0.05 내지 1:0.25일 수 있다. 구체적으로, 상기 열 방출 용량이 500 J/g·K 이하인 폴리올과 상기 다관능 이소시아네이트계 화합물의 몰비는 1:0.05 내지 1:0.15, 또는 1:0.07 내지 0.12, 보다 구체적으로는 1:0.1일 수 있다. According to an exemplary embodiment of the present invention, the third polyol mixture may have a molar ratio of the polyol having a heat dissipation capacity of 500 J / g · K or less and the polyfunctional isocyanate-based compound in a range from 1: 0.05 to 1: 0.25. Specifically, the molar ratio of the polyol having a heat release capacity of 500 J / g · K or less and the polyfunctional isocyanate-based compound may be 1: 0.05 to 1: 0.15, or 1: 0.07 to 0.12, and more specifically 1: 0.1. have.
상기 제3 폴리올 혼합물에서의 상기 다관능 이소시아네이트계 화합물의 함량이 상기 범위 내인 경우, 상기 제3 폴리올 혼합물을 이용하여 형성된 중합체는 다른 조성과의 상용성이 향상될 수 있다.When the content of the polyfunctional isocyanate-based compound in the third polyol mixture is within the above range, the polymer formed using the third polyol mixture may improve compatibility with other compositions.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제3 폴리올계 화합물의 함량은 상기 폴리올 혼합물 100 중량부에 대하여, 15 중량부 이상 50 중량부 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 제3 폴리올계 화합물의 함량은 상기 폴리올 혼합물 100 중량부에 대하여, 25 중량부 이상 40 중량부 이하, 또는 25 중량부 이상 35 중량부일 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the content of the third polyol-based compound may be 15 parts by weight or more and 50 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the polyol mixture. Specifically, the content of the third polyol-based compound may be 25 parts by weight or more and 40 parts by weight or less, or 25 parts by weight or more and 35 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyol mixture.
상기 제3 폴리올계 화합물의 함량을 전술한 범위로 조절함으로써, 상기 난연성 폴리우레탄 폼 조성물 내에서의 다른 재료와의 상용성을 확보할 수 있다. 또한, 상기 제3 폴리올계 화합물의 함량이 상기 범위 내인 경우, 상기 난연성 폴리우레탄 폼의 UL-94 수직 난연 테스트 결과 V-0 등급의 난연 특성을 구현할 수 있도록 하며, 상기 난연성 폴리우레탄 폼의 경질화를 최소화할 수 있는 장점이 있다.By adjusting the content of the third polyol-based compound to the above-described range, compatibility with other materials in the flame-retardant polyurethane foam composition can be secured. In addition, when the content of the third polyol-based compound is within the above range, a UL-94 vertical flame retardant test result of the flame-retardant polyurethane foam enables to implement V-0-grade flame retardant properties, and hardening the flame-retardant polyurethane foam There is an advantage that can be minimized.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제3 폴리올계 화합물의 점도는 1,000 mPa·s 이상 7,000 mPa·s 이하, 또는 1,500 mPa·s 이상 5,000 mPa·s 이하일 수 있다. 상기 제3 폴리올계 화합물의 점도가 상기 범위 내인 경우, 상기 난연성 폴리우레탄 폼 조성물 내의 타 성분과의 상용성을 확보할 수 있는 장점이 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the viscosity of the third polyol-based compound may be 1,000 mPa · s or more and 7,000 mPa · s or less, or 1,500 mPa · s or more and 5,000 mPa · s or less. When the viscosity of the third polyol-based compound is within the above range, there is an advantage that can ensure compatibility with other components in the flame-retardant polyurethane foam composition.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제2 폴리올계 화합물과 상기 제3 폴리올계 화합물의 총 함량은 상기 폴리올 혼합물 100 중량부에 대하여, 30 중량부 이상 60 중량부 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 제2 폴리올계 화합물과 상기 제3 폴리올계 화합물의 총 함량은 상기 폴리올 혼합물 100 중량부에 대하여, 30 중량부 이상 50 중량부 이하, 또는 30 중량부 이상 45 중량부 이하, 또는 30 중량부 이상 40 중량부 이하일 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the total content of the second polyol-based compound and the third polyol-based compound may be 30 parts by weight or more and 60 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the polyol mixture. Specifically, the total content of the second polyol-based compound and the third polyol-based compound is 30 parts by weight or more and 50 parts by weight or less, or 30 parts by weight or more and 45 parts by weight or less, or 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyol mixture. It may be greater than or equal to 40 parts by weight.
상기 제2 폴리올계 화합물과 상기 제3 폴리올계 화합물의 총 함량을 전술한 범위 내로 조절함으로써, 상기 난연성 폴리우레탄 폼 조성물의 경화물을 포함하는 난연성 폴리우레탄 폼의 난연 특성 및 압축 특성을 효과적으로 향상시킬 수 있다.By adjusting the total content of the second polyol-based compound and the third polyol-based compound within the above-described range, the flame-retardant and compressive properties of the flame-retardant polyurethane foam containing the cured product of the flame-retardant polyurethane foam composition are effectively improved. You can.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 난연제는 비할로겐형 난연제를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 난연제는 고상 또는 액상의 비할로겐형 인계 난연제를 포함할 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 난연제는 포스페이트(phosphate); 포스포네이트(phosphonate); 포스피네이트(phosphinate); 포스핀옥사이드(phosphine oxide); 및 포스파젠(phosphazene)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 난연제는 알루미늄 포스페이트일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 당 업계에서 일반적으로 사용되는 인계 난연제를 사용할 수 있다. According to an exemplary embodiment of the present invention, the flame retardant may include a non-halogen type flame retardant. Specifically, the flame retardant may include a solid or liquid non-halogen type phosphorus flame retardant. Specifically, according to an exemplary embodiment of the present invention, the flame retardant is phosphate (phosphate); Phosphonate; Phosphinate; Phosphine oxide; And it may include one or more selected from the group consisting of phosphazene (phosphazene). Specifically, the flame retardant may be aluminum phosphate. However, the present invention is not limited thereto, and phosphorus-based flame retardants generally used in the art may be used.
상기 비할로겐형 인계 난연제는 가연성 물질과 반응하여 고분자 표면에 탄화막을 형성하고, 이는 연소에 필요한 산소를 차단하여 상기 난연성 폴리우레탄 폼의 난연성을 높일 수 있다. 또한, 상기 비할로겐형 인계 난연제는 고분자내 산소 원소와 반응하여 탈수 탄화 작용을 하고, 인산의 분해에 의하여 생성된 라디칼은 연소에 의하여 발생하는 활성 라디칼인 -OH 및 -H를 안정화시키는 역할을 수행할 수 있다. The non-halogen-type phosphorus-based flame retardant reacts with a combustible material to form a carbonized film on the polymer surface, which can block the oxygen required for combustion to increase the flame retardancy of the flame retardant polyurethane foam. In addition, the non-halogen-type phosphorus-based flame retardant reacts with oxygen elements in the polymer to dehydrate and carbonize, and the radicals generated by the decomposition of phosphoric acid serve to stabilize the active radicals -OH and -H generated by combustion. can do.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 난연제는 상기 인계 난연제와 난연 멜라민 파우더를 혼합한 것을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 난연 멜라민 파우더는 MCA(melamine cyanurate)일 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the flame retardant may include a mixture of the phosphorus-based flame retardant and flame retardant melamine powder. Specifically, the flame retardant melamine powder may be melamine cyanurate (MCA).
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 난연제의 함량은 상기 폴리올 혼합물 100 중량부에 대하여, 21 중량부 이상 50 중량부 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 난연제의 함량은 상기 폴리올 혼합물 100 중량부에 대하여, 21 중량부 이상 40 중량부 이하, 21 중량부 이상 30 중량부 이하, 또는 25 중량부 이상 30 중량부 이하일 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the content of the flame retardant may be 21 parts by weight or more and 50 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the polyol mixture. Specifically, the content of the flame retardant may be 21 parts by weight or more and 40 parts by weight or less, 21 parts by weight or more and 30 parts by weight or less, or 25 parts by weight or more and 30 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the polyol mixture.
상기 난연제의 함량이 상기 범위 내인 경우, 상기 난연성 폴리우레탄 폼 조성물 내의 폴리올계 화합물의 열방출용량을 낮추고 한계산소지수를 높이는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 상기 난연제의 함량이 상기 범위 내인 경우, 연소시 난연성 폴리우레탄 폼의 고분자를 탄화물(char)로 형성하는 데에 도움을 줄 수 있으며, 연소시 발생하는 라디칼을 효과적으로 제거할 수 있다. 나아가, 상기 난연제의 함량이 상기 범위 내인 경우, 상기 난연성 폴리우레탄 폼의 압축 복원 성능의 저하를 최소화하며 난연성을 확보하게 할 수 있다.When the content of the flame retardant is within the above range, it is possible to obtain an effect of lowering the heat release capacity of the polyol-based compound in the flame retardant polyurethane foam composition and increasing the limiting oxygen index. In addition, when the content of the flame retardant is within the above range, it can help to form a polymer of a flame retardant polyurethane foam during combustion as a char, and can effectively remove radicals generated during combustion. Further, when the content of the flame retardant is within the above range, it is possible to secure the flame retardancy while minimizing the reduction in compression restoration performance of the flame retardant polyurethane foam.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 분산제는 티탄산염을 포함할 수 있다. 티탄산염을 포함하는 분산제를 사용함으로써, 상기 난연성 폴리우레탄 폼 조성물 내의 난연제와 팽창 흑연의 분산성을 향상시킬 수 있다. 이를 통해, 상기 난연성 폴리우레탄 폼 조성물의 경화물을 포함하는 상기 난연성 폴리우레탄 폼의 제품성을 향상시킬 수 있고, 또한 난연성 폴리우레탄 폼의 압축 복원력을 저하시키지 않으면서도 연성을 향상시킬 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the dispersant may include titanate. By using a dispersant containing a titanate, the dispersibility of the flame retardant and expanded graphite in the flame retardant polyurethane foam composition can be improved. Through this, it is possible to improve the productability of the flame-retardant polyurethane foam containing the cured product of the flame-retardant polyurethane foam composition, and also improve the ductility without lowering the compressive and resilience of the flame-retardant polyurethane foam.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 분산제는 당업계에서 사용되는 티탄산염을 포함하는 분산제를 제한없이 채택하여 사용할 수 있다. 구체적으로, 상기 분산제는 유기 티탄산염(organo titanates)을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 유기 티탄산염은 탄소수 1 내지 25의 알킬기를 포함할 수 있다. 본 발명에서는 이소스테아릴 티탄산염(isostearyl titanate)을 포함하는 분산제를 사용할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the dispersant may be used by adopting a dispersant containing titanate used in the art without limitation. Specifically, the dispersant may include organic titanates. More specifically, the organic titanate may include an alkyl group having 1 to 25 carbon atoms. In the present invention, a dispersant containing isostearyl titanate may be used.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 분산제의 함량은 상기 폴리올 혼합물 100 중량부에 대하여, 0.05 중량부 이상 5 중량부 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 분산제의 함량은 상기 폴리올 혼합물 100 중량부에 대하여, 0.5 중량부 이상 5 중량부 이하, 또는 1 중량부 이상 5 중량부 이하일 수 있다. 상기 분산제의 함량을 전술한 범위로 조절함으로써, 상기 난연성 폴리우레탄 폼의 제품성을 향상시킬 수 있고, 또한 난연성 폴리우레탄 폼의 압축 복원력을 저하시키지 않으면서도 연성을 향상시킬 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the content of the dispersant may be 0.05 parts by weight or more and 5 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the polyol mixture. Specifically, the content of the dispersant may be 0.5 parts by weight or more and 5 parts by weight or less, or 1 part by weight or more and 5 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the polyol mixture. By adjusting the content of the dispersant in the above-described range, the product properties of the flame-retardant polyurethane foam can be improved, and also the ductility can be improved without lowering the compressive resilience of the flame-retardant polyurethane foam.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 팽창 흑연의 함량은 상기 폴리올 혼합물 100 중량부에 대하여, 21 중량부 이상 50 중량부 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 팽창 흑연의 함량은 상기 폴리올 혼합물 100 중량부에 대하여, 21 중량부 이상 40 중량부 이하, 21 중량부 이상 30 중량부 이하, 또는 25 중량부 이상 30 중량부 이하일 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the content of the expanded graphite may be 21 parts by weight or more and 50 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the polyol mixture. Specifically, the content of the expanded graphite may be 21 parts by weight or more and 40 parts by weight or less, 21 parts by weight or more and 30 parts by weight or less, or 25 parts by weight or more and 30 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the polyol mixture.
상기 팽창 흑연은 층상의 결정구조를 가지고 있으며, 가열되면 본래의 크기보다 20배 내지 400배까지 팽창되어 연소시 다공성 탄화물의 형성을 유도할 수 있다. 나아가, 상기 팽창 흑연의 함량을 상기 범위 내로 조절하는 경우, 상기 난연성 폴리우레탄 폼의 압축 복원력을 저하시키지 않으면서 난연성을 향상시킬 수 있다.The expanded graphite has a layered crystal structure, and when heated, expands up to 20 to 400 times its original size to induce formation of porous carbides during combustion. Furthermore, when the content of the expanded graphite is adjusted within the above range, flame retardancy can be improved without lowering the compressive resilience of the flame retardant polyurethane foam.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 난연제와 상기 팽창 흑연의 중량비는 1: 0.8 내지 1:1.2 일 수 있다. 구체적으로, 상기 난연제와 상기 팽창 흑연의 중량비는 1:0.9 내지 1:1.1일 수 있고, 보다 구체적으로 1:1일 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the weight ratio of the flame retardant and the expanded graphite may be 1: 0.8 to 1: 1.2. Specifically, the weight ratio of the flame retardant and the expanded graphite may be 1: 0.9 to 1: 1.1, and more specifically, 1: 1.
상기 난연제 및 상기 팽창 흑연의 함량을 상기 범위 내로 조절하는 경우, 상기 난연성 폴리우레탄 폼 조성물을 이용하여 형성되는 난연성 폴리우레탄 폼의 난연 특성을 V-0 등급으로 구현할 수 있다.When the content of the flame retardant and the expanded graphite is adjusted within the above range, the flame retardant properties of the flame retardant polyurethane foam formed using the flame retardant polyurethane foam composition may be implemented as V-0 grade.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 정포제는 일반적으로 우레탄 폼의 제조시 사용되는 것이면 적용할 수 있다. 구체적으로, 상기 정포제는 실리콘계 정포제, 유기 규소계 정포제, 불소계 정포제, 이온계 계면활성제 및 비이온계 계면활성제 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 정포제는 폴리알킬옥사이드가 치환된 폴리디메틸실록산을 포함할 수 있다. 다만, 상기 정포제는 이에 한정되는 것은 아니며, 당업계에서 일반적으로 사용되는 정포제를 이용할 수 있다. 상기 정포제를 사용함으로써, 조포용 기체가 폴리우레탄 폼에 적합한 거품 구조를 형성하고 상기 난연성 폴리우레탄 폼으로의 경화시 기체의 안정한 분산성을 유지하여 균일한 크기와 분포의 기공을 형성할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the foam stabilizer may be applied as long as it is generally used in the production of urethane foam. Specifically, the foaming agent may include at least one of a silicone-based foaming agent, an organosilicon-based foaming agent, a fluorine-based foaming agent, an ionic surfactant, and a nonionic surfactant. More specifically, the foaming agent may include polydimethylsiloxane substituted with polyalkyl oxide. However, the foam stabilizer is not limited thereto, and a foam stabilizer generally used in the art may be used. By using the antifoaming agent, the foaming gas can form a foam structure suitable for polyurethane foam and maintain stable dispersion of the gas upon curing with the flame retardant polyurethane foam, thereby forming pores of uniform size and distribution. .
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 정포제의 함량은, 상기 폴리올 혼합물 100 중량부에 대하여 0.5 중량부 이상 10 중량부 이하, 1 중량부 이상 5 중량부 이하, 또는 2 중량부 이상 4 중량부 이하일 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the content of the foam stabilizer, 0.5 parts by weight or more and 10 parts by weight or less, 1 part by weight or more and 5 parts by weight or less, or 2 parts by weight or more and 4 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the polyol mixture It may be:
상기 조포용 기체는 폴리올계 화합물과 이소시아네이트와의 반응에 악영향을 주지 않는 기체로서, 건조 공기 및/또는 질소 가스와 같은 불활성 가스를 이용할 수 있다. The foaming gas is a gas that does not adversely affect the reaction between the polyol-based compound and isocyanate, and an inert gas such as dry air and / or nitrogen gas may be used.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 이소시아네이트계 경화제는 상기 제1 폴리올계 화합물 내지 제3 폴리올계 화합물과 우레탄 결합을 형성하며 폴리우레탄 네트워크를 형성하는 것일 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the isocyanate-based curing agent may form a urethane bond with the first polyol-based compound to the third polyol-based compound and form a polyurethane network.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 이소시아네이트계 경화제는 2개 또는 3개 이상의 이소시아네이트기를 포함하는 화합물로서, 방향족계 이소시아네이트 화합물, 지환족계 이소시아네이트 화합물, 및 지방족계 이소시아네이트 화합물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 이소시아네이트계 경화제로서의 방향족계 이소시아네이트 화합물, 지환족계 이소시아네이트 화합물 및 지방족계 이소시아네이트 화합물은 각각 전술한 제2 폴리올 혼합물에서의 방향족계 이소시아네이트 화합물, 지환족계 이소시아네이트 화합물 및 지방족계 이소시아네이트 화합물와 동일한 물질을 사용할 수 있다. According to an exemplary embodiment of the present invention, the isocyanate curing agent is a compound containing two or three or more isocyanate groups, and may include at least one of an aromatic isocyanate compound, an alicyclic isocyanate compound, and an aliphatic isocyanate compound. . The aromatic isocyanate compound, alicyclic isocyanate compound, and aliphatic isocyanate compound as the isocyanate curing agent may use the same materials as the aromatic isocyanate compound, alicyclic isocyanate compound, and aliphatic isocyanate compound in the second polyol mixture described above.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 이소시아네이트계 경화제의 함량은 상기 폴리올 혼합물 100 중량부에 대하여, 20 중량부 이상 35 중량부 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 이소시아네이트계 경화제의 함량은 상기 폴리올 혼합물 100 중량부에 대하여, 25 중량부 이상 32.5 중량부 이하, 27.5 중량부 이상 30 중량부 이하, 또는 28 중량부 이상 32 중량부 이하일 수 있다. 상기 이소시아네이트계 경화제의 함량을 전술한 범위로 조절함으로써, 상기 폴리올 혼합물에 포함되는 제1 폴리올계 화합물 내지 제3 폴리올계 화합물과의 우레탄 결합 반응이 효과적으로 수행될 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the content of the isocyanate-based curing agent may be 20 parts by weight or more and 35 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the polyol mixture. Specifically, the content of the isocyanate-based curing agent may be 25 parts by weight or more and 32.5 parts by weight or less, 27.5 parts by weight or more, 30 parts by weight or less, or 28 parts by weight or more and 32 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the polyol mixture. By adjusting the content of the isocyanate curing agent to the above-described range, urethane bonding reaction with the first to third polyol compounds contained in the polyol mixture can be effectively performed.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 난연성 폴리우레탄 폼 조성물은 촉매, 가교제 및 충전제 중 적어도 하나를 포함하는 첨가제를 더 포함할 수 있다. According to an exemplary embodiment of the present invention, the flame retardant polyurethane foam composition may further include an additive including at least one of a catalyst, a crosslinking agent, and a filler.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 촉매는 아민계 촉매 및/또는 금속 촉매일 수 있다. 구체적으로, 상기 아민계 촉매는 모노아민 화합물, 디아민 화합물, 트리아민 화합물, 폴리아민 화합물, 환상 아민 화합물, 알코올 아민 화합물, 및 에테르 아민 화합물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 금속 촉매는 니켈계 화합물, 유기 주석 화합물, 유기 비스머스 화합물, 유기 납 화합물, 유기 니켈 화합물 및 유기 아연 화합물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the catalyst may be an amine-based catalyst and / or a metal catalyst. Specifically, the amine-based catalyst may include at least one of a monoamine compound, a diamine compound, a triamine compound, a polyamine compound, a cyclic amine compound, an alcohol amine compound, and an ether amine compound. Further, the metal catalyst may include at least one of a nickel-based compound, an organotin compound, an organic bismuth compound, an organic lead compound, an organic nickel compound, and an organic zinc compound.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 촉매의 함량은, 상기 폴리올 혼합물 100 중량부에 대하여 0.5 중량부 이상 10 중량부 이하, 1 중량부 이상 10 중량부 이하, 또는 1 중량부 이상 5 중량부 이하일 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the content of the catalyst, 0.5 part by weight or more and 10 parts by weight or less, 1 part by weight or more and 10 parts by weight or less, or 1 part by weight or more and 5 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the polyol mixture You can.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 가교제는 이소시아네이트기와 반응 가능한 활성 수소 함유기를 2 내지 4개 가지며, 수평균 분자량이 50 g/mol 이상 800 g/mol 이하의 저분자 화합물일 수 있다. 구체적으로, 상기 가교제는 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 네오펜틸글리콜, 글리세린, 트리메틸올프로판, 트리에탄올아민, 및 펜타에리트리톨 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the crosslinking agent may have 2 to 4 active hydrogen-containing groups capable of reacting with an isocyanate group, and may have a low molecular weight compound having a number average molecular weight of 50 g / mol or more and 800 g / mol or less. Specifically, the crosslinking agent is ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, glycerin, trimethylolpropane, triethanolamine, and pentaerythritol It may include at least one of.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 가교제의 함량은, 상기 폴리올 혼합물 100 중량부에 대하여 1 중량부 이상 20 중량부 이하, 또는 5 중량부 이상 15 중량부 이하일 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the content of the crosslinking agent may be 1 part by weight or more and 20 parts by weight or less, or 5 parts by weight or more and 15 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the polyol mixture.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 난연성 폴리우레탄 폼 조성물은 염료를 더 포함할 수 있다. 상기 염료는 상기 난연성 폴리우레탄 폼 조성물의 경화물을 포함하는 난연성 폴리우레탄 폼의 색상을 발현시킬 수 있다. 상기 염료로서, 당업계에서 염료로 사용되는 것을 제한없이 사용할 수 있으며, 예를 들면 카본 블랙을 사용할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the flame-retardant polyurethane foam composition may further include a dye. The dye may express the color of the flame-retardant polyurethane foam containing the cured product of the flame-retardant polyurethane foam composition. As the dye, what is used as a dye in the art can be used without limitation, for example, carbon black can be used.
상기 염료의 함량은 상기 폴리올 혼합물 100 중량부에 대하여, 1 중량부 이상 3 중량부 이하일 수 있다. 상기 염료의 함량을 전술한 범위로 조절함으로써, 상기 난연성 폴리우레탄 폼의 물성에 영향을 미치지 않으며, 난연성 폴리우레탄 폼에 색상을 구현할 수 있다.The content of the dye may be 1 part by weight or more and 3 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the polyol mixture. By adjusting the content of the dye in the above-described range, the physical properties of the flame-retardant polyurethane foam are not affected, and color can be implemented in the flame-retardant polyurethane foam.
본 발명의 일 실시상태는. 상기 난연성 폴리우레탄 폼 조성물의 경화물을 포함하는 난연성 폴리우레탄 폼을 제공한다. One embodiment of the present invention. It provides a flame-retardant polyurethane foam comprising a cured product of the flame-retardant polyurethane foam composition.
본 발명의 일 실시상태는, 상기 난연성 폴리우레탄 폼 조성물을 이용하여 형성된 난연성 폴리우레탄 폼을 제공한다. 상기 난연성 폴리우레탄 폼 조성물을 이용하여 난연성 폴리우레탄 폼을 제조하는 방법은 일반적으로 알려진 폴리우레탄 폼의 제조방법을 이용할 수 있다.One embodiment of the present invention provides a flame-retardant polyurethane foam formed using the flame-retardant polyurethane foam composition. The method of manufacturing a flame-retardant polyurethane foam using the flame-retardant polyurethane foam composition may use a method of manufacturing a generally known polyurethane foam.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 난연성 폴리우레탄 폼은, UL-94 수직 난연 테스트 결과 V-0 등급의 난연 특성을 가질 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시상태에 따른 난연선 폴리우레탄 폼은 난연 특성이 우수한 장점이 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the flame-retardant polyurethane foam may have a flame-retardant property of V-0 grade as a result of UL-94 vertical flame retardancy test. Accordingly, the flame retardant polyurethane foam according to an exemplary embodiment of the present invention has an excellent flame retardant property.
도 1은 UL-94 수직 난연 테스트를 위한 모식도를 나타낸 것이다. 구체적으로, 상기 UL-94 수직 난연 테스트는 가로가 125±25 ㎜ × 세로가 13.0±0.5 ㎜ × 두께가 2.0 ㎜인 시편을 제조한다. 이와 같이 제조된 시편 두개를 하나의 세트로 하여 5개 세트를 준비하고, 23±2 ℃, 50±5 % 습도에서 보관 후, 37 MJ/㎥ 열량의 메탄 가스의 파란색 불꽃(불꽃 높이 20 ㎜, 시편의 아래 부분과 버너 끝 간의 거리 9.5 ㎜)을 이용하여 각각의 시편을 10 초간 두번 연소시키고, 두번째 10 초간 불꽃 연소 후 불꽃이 사라지는 시간(t2)과 무염연소가 지속되는 시간(t3)을 측정하여, 하기 표 1과 같은 기준에 따라 등급을 부여한다.1 shows a schematic diagram for UL-94 vertical flame retardance test. Specifically, in the UL-94 vertical flame retardant test, a specimen having a width of 125 ± 25 mm × a height of 13.0 ± 0.5 mm × a thickness of 2.0 mm is prepared. Five sets of two specimens prepared as one set were prepared, and stored at 23 ± 2 ° C., 50 ± 5% humidity, and a blue flame of methane gas having a calorific value of 37 MJ / ㎥ (flame height 20 mm, Using the distance between the lower part of the specimen and the end of the burner (9.5 mm), each specimen is burned twice for 10 seconds, and the flame disappears after the second 10 seconds (t2) and the duration of flameless combustion (t3) is measured. Then, grades are given according to the criteria as shown in Table 1 below.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 난연성 폴리우레탄 폼은, 초기 두께 대비 50 %로의 압축을 가하고 상온에서 70 시간 방치 후에 측정한 압축 영구 줄음률이 10 % 이하일 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 난연성 폴리우레탄 폼은, 초기 두께 대비 50 %로의 압축을 가하고 상온에서 70 시간 방치 후에 측정한 압축 영구 줄음률이 9.5 % 이하, 7 % 이하, 또는 6.5 % 이하일 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시상태에 따른 난연성 폴리우레탄 폼은 압축 특성이 우수한 장점이 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the flame-retardant polyurethane foam may have a compression reduction rate of 10% or less measured after applying compression to 50% of the initial thickness and standing at room temperature for 70 hours. Specifically, according to an exemplary embodiment of the present invention, the flame-retardant polyurethane foam has a compressive permanent shrinkage of 9.5% or less, 7% or less, measured after compression at 50% of the initial thickness and standing at room temperature for 70 hours, or 6.5% or less. Therefore, the flame-retardant polyurethane foam according to an exemplary embodiment of the present invention has an advantage of excellent compression characteristics.
상기 압축 영구 줄음률은 KS M ISO 1956 규격(ISO 1856:2000 대응)에 의하여 측정된 값이다. 구체적으로, 상기 압축 영구 줄음률은 KS M ISO 1956 규격(ISO 1856:2000 대응)의 시험 조건에서, 압축 지그를 이용하여 시편을 초기 두께 대비 50 %로의 압축을 가하고 23±2 ℃에서 70 시간 방치 후, 압축 제거하여 복원된 두께를 이용하여 측정된 값이다.The compression reduction rate is a value measured according to KS M ISO 1956 standard (ISO 1856: 2000 correspondence). Specifically, the compression permanent shrinkage is KS M ISO 1956 standard (ISO 1856: 2000 correspondence), using a compression jig to compress the specimen to 50% compared to the initial thickness and left for 70 hours at 23 ± 2 ℃ Then, it is a value measured using the thickness restored by compression removal.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 난연성 폴리우레탄 폼의 밀도는 0.2 g/㎤ 이상 0.5 g/㎤ 이하일 수 있다. 상기 난연성 폴리우레탄 폼의 밀도를 상기 범위로 조절하는 경우, 기기에 적용시 밀착성 및 우수한 반발 특성에 의하여 효과적인 압축 복원 특성을 구현할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the density of the flame-retardant polyurethane foam may be 0.2 g / cm 3 or more and 0.5 g / cm 3 or less. When the density of the flame-retardant polyurethane foam is adjusted to the above range, effective compression restoration characteristics can be realized by adhesion and excellent repulsion characteristics when applied to a device.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 난연성 폴리우레탄 폼은, 가로 1,000 mm, 세로 25,000 mm의 표면 영역에 대하여, 직경이 3 mm 이하인 핀홀이 1 개 이하일 수 있다. 구체적으로, 가로 1,000 mm, 세로 25,000 mm의 상기 난연성 폴리우레탄 폼의 표면 영역에, 직경이 3 mm 이하인 핀홀이 1 개 이하 존재할 수 있다. According to an exemplary embodiment of the present invention, the flame-retardant polyurethane foam may have 1 or less pinholes having a diameter of 3 mm or less with respect to a surface area of 1,000 mm in width and 25,000 mm in length. Specifically, in the surface area of the flame-retardant polyurethane foam having a width of 1,000 mm and a length of 25,000 mm, one or less pinholes having a diameter of 3 mm or less may be present.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 난연성 폴리우레탄 폼은 내부에 기공이 존재하는 형태일 수 있으며, 상기 난연성 폴리우레탄 폼의 표면에는 핀홀이 형성되는 것이 억제될 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the flame-retardant polyurethane foam may be in the form of pores therein, it can be suppressed that the pinhole is formed on the surface of the flame-retardant polyurethane foam.
따라서, 상기 난연성 폴리우레탄 폼의 표면은 핀홀 발생의 표면 불량 문제가 억제되어, 우수한 표면 특성을 가지는 장점이 있다.Therefore, the surface of the flame-retardant polyurethane foam has the advantage of having excellent surface properties by suppressing the surface defect problem of pinhole generation.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 난연성 폴리우레탄 폼의 두께는 0.1 ㎜ 이상 10 ㎜ 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 난연성 폴리우레탄 폼의 두께는 0.1 ㎜ 이상 5 ㎜ 이하일 수 있다. 상기 난연성 폴리우레탄 폼의 두께를 상기 범위로 조절하는 경우, 기기에 적용시 밀착성 및 충격 흡수를 용이하게 할 수 있다. According to an exemplary embodiment of the present invention, the thickness of the flame-retardant polyurethane foam may be 0.1 mm or more and 10 mm or less. Specifically, the thickness of the flame-retardant polyurethane foam may be 0.1 mm or more and 5 mm or less. When the thickness of the flame-retardant polyurethane foam is adjusted within the above range, adhesion and shock absorption can be facilitated when applied to a device.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 난연성 폴리우레탄 폼은 패킹재일 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 난연성 폴리우레탄 폼은 자동차 배터리의 셀 간의 실링재일 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the flame-retardant polyurethane foam may be a packing material. Further, according to an exemplary embodiment of the present invention, the flame-retardant polyurethane foam may be a sealing material between cells of an automobile battery.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 기술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않는다. 본 명세서의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, examples will be described in detail to specifically describe the present invention. However, the embodiments according to the present invention can be modified in various other forms, and the scope of the present invention is not interpreted to be limited to the embodiments described below. The embodiments of the present specification are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art.
폴리올계 화합물의 제조Preparation of polyol compounds
제조예Manufacturing example 1: 제1 폴리올계 화합물의 제조 1: Preparation of the first polyol-based compound
수평균분자량이 4,000 g/mol이고, 점도가 1,300 mPa·s이며, 열 방출 용량이 553 J/g·K인 폴리프로필렌글리콜 50 중량부; 및 수평균분자량이 2,000 g/mol이고, 점도가 300 mPa·s이며, 열 방출 용량이 553 J/g·K인 폴리프로필렌글리콜 50 중량부를 포함하는 혼합물을 준비한 후 이를 중합하여, 점도가 730 mPa·s이고, 유리전이온도가 -71 ℃인 제1 폴리올계 화합물을 제조하였다.50 parts by weight of polypropylene glycol having a number average molecular weight of 4,000 g / mol, a viscosity of 1,300 mPa · s, and a heat release capacity of 553 J / g · K; And 50 parts by weight of polypropylene glycol having a number average molecular weight of 2,000 g / mol, a viscosity of 300 mPa · s, and a heat dissipation capacity of 553 J / g · K, followed by polymerization, and having a viscosity of 730 mPa. S, and a first polyol-based compound having a glass transition temperature of -71 ° C was prepared.
제조예Manufacturing example 2: 제2 폴리올계 화합물의 제조 2: Preparation of second polyol-based compound
질소가 환류되는 반응기에, 수평균분자량이 2,000 g/mol인 PEG-PPG 공중합체(SC2204; KPX chemical) 10 kg에 H12-MDI(Evonik)와 글리세롤 각각을 하기 표 2와 같이 S2204에 대한 몰비로 반응기에 투입하였다. 그리고, 60 ℃로 승온하여 40 ppm의 촉매(Dibutyltin dilaurate)를 투입하고, 4시간 동안 교반 후 FT-IR을 통하여 이소시아네이트 피크가 사라짐을 확인하고 반응을 종료하여 하기 표 2와 같이 제2 폴리올계 화합물을 제조하였다. In a reactor in which nitrogen was refluxed, H12-MDI (Evonik) and glycerol were each added to 10 kg of PEG-PPG copolymer (SC2204; KPX chemical) having a number average molecular weight of 2,000 g / mol, respectively, as a molar ratio to S2204 as shown in Table 2 below. It was put into the reactor. Then, the temperature was increased to 60 ° C., and 40 ppm of a catalyst (Dibutyltin dilaurate) was added. After stirring for 4 hours, the isocyanate peak disappeared through FT-IR, and the reaction was terminated to complete the second polyol-based compound as shown in Table 2 below. Was prepared.
(SC2204에 대한 몰비)H12-MDI
(Molar ratio to SC2204)
(SC2204에 대한 몰비)Glycerol
(Molar ratio to SC2204)
(mPa·s)Viscosity
(mPa · s)
(g/mol)Mn
(g / mol)
(g/mol)Mw
(g / mol)
상기 표 2에서, H12-MDI와 글리세롤의 몰비는 SC2204의 1 몰에 대한 것이다. 상기 표 2에서 알 수 있듯이, 제조예 2-3의 경우 3 이상의 관능기를 가지는 사슬 연장제(글리세롤)를 사용하지 않아 선형 구조의 폴리올이 형성됨을 알 수 있다. 또한, 제조예 2-4의 경우, 다관능 이소시아네이트계 화합물(H12-MDI)의 함량 및 3 이상의 관능기를 가지는 사슬 연장제(글리세롤)의 함량이 지나치게 높아 겔화 현상이 발생하여 폴리올계 화합물을 형성하지 못하였다. 또한, 제조예 2-5의 경우, 다관능 이소시아네이트계 화합물(H12-MDI)의 함량이 높아 점도가 크게 상승하여 다른 조성과의 배합이 곤란한 폴리올이 형성되었다. In Table 2, the molar ratio of H12-MDI and glycerol is relative to 1 mole of SC2204. As can be seen from Table 2, in the case of Preparation Example 2-3, it can be seen that a polyol having a linear structure is formed by not using a chain extender (glycerol) having three or more functional groups. In addition, in the case of Preparation Example 2-4, the content of the polyfunctional isocyanate-based compound (H12-MDI) and the content of the chain extender (glycerol) having three or more functional groups is too high to generate a gelling phenomenon to form a polyol-based compound. Did not. In addition, in the case of Preparation Example 2-5, the polyfunctional isocyanate-based compound (H12-MDI) had a high content, which greatly increased the viscosity, thereby forming a polyol that was difficult to mix with other compositions.
제조예Manufacturing example 3: 제3 폴리올계 화합물의 제조 3: Preparation of third polyol-based compound
질소가 환류되는 반응기에 수평균분자량이 500 g/mol인 폴리카보네이트 디올(T5650E; Aksai Kasai chemical) 10 kg에 XDI(Takenate 600, Mitsui Chemical)을 하기 표 3과 같이 T5650E에 대한 몰비로 반응기에 투입하였다. 그리고, 60 ℃로 승온하여 40 ppm의 촉매(Dibutyltin dilaurate)를 투입하고, 4시간 동안 교반 후 FT-IR을 통하여 이소시아네이트 피크가 사라짐을 확인하고 반응을 종료하여 하기 표 3와 같이 열방출용량이 400 J/g·K인 제3 폴리올계 화합물을 제조하였다. XDI (Takenate 600, Mitsui Chemical) was added to 10 kg of polycarbonate diol (T5650E; Aksai Kasai chemical) having a number average molecular weight of 500 g / mol in a reactor in which nitrogen was refluxed, and then introduced into the reactor at a molar ratio of T5650E as shown in Table 3 below. Did. Then, the temperature was increased to 60 ° C., and 40 ppm of a catalyst (Dibutyltin dilaurate) was added. After stirring for 4 hours, the isocyanate peak disappeared through FT-IR, and the reaction was terminated. As shown in Table 3, the heat release capacity was 400. A third polyol-based compound having J / g · K was prepared.
(T5650E 에 대한 몰비)XDI
(Molar ratio to T5650E)
(mPa·s)Viscosity
(mPa · s)
(g/mol)Mn
(g / mol)
(g/mol)Mw
(g / mol)
상용성 불량With other ingredients
Poor compatibility
상기 표 3에서, XDI의 몰비는 T5650E의 1 몰에 대한 것이다. 상기 표 3에서 알 수 있듯이, 제조예 3-1은 다관능 이소시아네이트계 화합물(XDI)의 함량이 지나치게 높아, 지나치게 높은 점도로 폴리올이 제조되었으며, 이는 타 성분과의 상용성이 불량하여 상분리 현상이 발생하여 난연성 폴리우레탄 폼의 제조가 곤란하였다. 또한, 제조예 3-1은 내부의 수소 결합이 지나치게 강하여, 자체 응집력이 높아 제1 폴리올계 화합물 및 2 폴리올계 화합물과의 혼합이 잘 이루어지지 않는 문제점이 있었다.In Table 3 above, the molar ratio of XDI is relative to 1 mole of T5650E. As can be seen from Table 3, Preparation Example 3-1 had a polyfunctional isocyanate-based compound (XDI) content that was too high, and polyol was produced with an excessively high viscosity, which was poor in compatibility with other components, resulting in phase separation. It was difficult to produce flame retardant polyurethane foam. In addition, in Production Example 3-1, there was a problem in that the internal hydrogen bond was too strong, and the self-cohesiveness was high, so that mixing with the first polyol-based compound and the second polyol-based compound was not well achieved.
실시예Example 1: 난연성 폴리우레탄 폼의 제조 1: Preparation of flame retardant polyurethane foam
제1 폴리올계 화합물로 상기 제조예 1에서 제조된 것을 준비하고, 제2 폴리올계 화합물로 상기 제조예 2에서 제조된 것을 준비하고, 제3 폴리올계 화합물로 상기 제조예 3에서 제조된 것을 준비하였다.Prepared in Preparation Example 1 as a first polyol-based compound, prepared as prepared in Preparation Example 2 as a second polyol-based compound, and prepared as prepared in Preparation Example 3 as a third polyol-based compound .
또한, 난연제로서 알루미늄 포스페이트(Al phosphate)와 난연 멜라민 파우더(melamine cyanurate; MCA)가 혼합된 것을 준비하고, 팽창 흑연으로서 크기가 180 ㎛인 GP-180(유니버셜캠텍 社)를 준비하고, 정포제로서 폴리알킬옥사이드가 치환된 폴리디메틸실록산인 L-626(모멘티브 社)를 준비하고, 촉매로서 니켈계 촉매인 LC5615(모멘티브 社)를 준비하고, 이소시아네이트계 경화제로서 H12-MDI(금호미쓰이화학 社)을 준비하고, 분산제로서 이소스테아릴 티탄산염(CP317; Borica 社)를 준비하였다.In addition, a mixture of aluminum phosphate (Al phosphate) and flame retardant melamine cyanurate (MCA) as a flame retardant is prepared, GP-180 (Universal Camtech Co., Ltd.) having a size of 180 μm as expanded graphite is prepared, and as a foam stabilizer A polydimethylsiloxane substituted polyalkylsiloxane, L-626 (Momentive Co.) is prepared, a nickel-based catalyst LC5615 (Momentive Co.) is prepared, and H12-MDI (Kumho Mitsui Chemicals Co., Ltd.) is used as an isocyanate curing agent. ) Was prepared, and isostearyl titanate (CP317; Borica Co.) was prepared as a dispersant.
이후, 제1 폴리올계 화합물 70 중량부, 제2 폴리올계 화합물 10 중량부 및 제3 폴리올계 화합물 20 중량부를 혼합하여 폴리올 혼합물을 제조하고, 2000 rpm까지 고속 교반이 가능한 교반 장치를 장착한 스테인레스 스틸 재질의 배합조에 폴리올 혼합물을 투입하고, 상온에서 균일하게 교반하였다. 그리고, 폴리올 혼합물 100 중량부에 대하여, 난연제 25 중량부, 팽창흑연 25 중량부, 및 분산제 1 중량부를 첨가하여 잘 분산시킨 다음, 폴리올 혼합물 100 중량부에 대하여 정포제 2.5 중량부, 촉매 3 중량부를 투입하고 약 1 시간 이상 고속으로 교반하여 균일한 조성물을 제조하였다. 이 때, 수분의 유입은 우레탄 반응을 저해하므로 최대한 억제하였다.Then, 70 parts by weight of the first polyol-based compound, 10 parts by weight of the second polyol-based compound and 20 parts by weight of the third polyol-based compound were prepared to prepare a polyol mixture, and stainless steel equipped with a stirring device capable of high-speed stirring up to 2000 rpm The polyol mixture was introduced into a material mixing tank and stirred uniformly at room temperature. Then, with respect to 100 parts by weight of the polyol mixture, 25 parts by weight of a flame retardant, 25 parts by weight of expanded graphite, and 1 part by weight of a dispersant were added to disperse well, and then 2.5 parts by weight of a foam stabilizer and 3 parts by weight of a catalyst with respect to 100 parts by weight of the polyol mixture It was added and stirred at high speed for about 1 hour or more to prepare a uniform composition. At this time, the inflow of moisture was inhibited as much as possible because it inhibited the urethane reaction.
나아가, 상기 제조된 조성물, 이소시아네이트계 경화제 및 질소 가스를 정량 펌프를 사용하여 일정한 비율로 고속 믹싱 헤드에 동시에 공급하였다. 이 때, 이소시아네이트계 경화제는 폴리올 혼합물 100 중량부에 대하여 28 중량부를 첨가하였고, 질소 가스는 밀도와 경도를 맞추면서 공급하였다. 세 가지 성분을 균일하게 믹싱하여 난연성 폴리우레탄 폼 조성물을 제조하였다.Furthermore, the prepared composition, isocyanate curing agent and nitrogen gas were simultaneously supplied to the high-speed mixing head at a constant rate using a metering pump. At this time, the isocyanate-based curing agent was added 28 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyol mixture, nitrogen gas was supplied while adjusting the density and hardness. The three components were uniformly mixed to prepare a flame retardant polyurethane foam composition.
이후, 제조된 난연성 폴리우레탄 폼 조성물을 폴리에스테르 필름 상에 코팅한 후, 반응 경화기에서 약 120℃ 내지 150℃ 범위의 고온에서 경화시켜 밀도가 0.3 g/㎤ 이고, 두께가 2.0 ㎜인 난연성 폴리우레탄 폼 시트를 제조하였다.Then, after coating the prepared flame-retardant polyurethane foam composition on a polyester film, and cured at a high temperature in the range of about 120 ° C to 150 ° C in a reaction curing machine, the density is 0.3 g / cm 3, and the thickness is 2.0 mm. Foam sheets were prepared.
이후, 제조된 난연성 폴리우레탄 폼 시트에 대하여, 전술한 방법을 이용하여 UL-94 수직 난연 테스트를 수행하고, 초기 두께 대비 50 %로의 압축을 가하고 상온에서 70 시간 방치 후에 측정한 압축 영구 줄음률을 하기 표 4에 나타내었다.Subsequently, the produced flame-retardant polyurethane foam sheet was subjected to UL-94 vertical flame retardance test using the above-described method, compression to 50% of the initial thickness was added, and the compression permanent shrinkage measured after 70 hours at room temperature was measured. It is shown in Table 4 below.
또한, 제조된 난연성 폴리우레탄 폼의 표면 외관 상태를 하기와 같이 평가하였다. 가로 1,000 mm, 세로 25,000 mm의 표면 영역에 대하여, 직경이 3 mm 이하인 핀홀이 1 개 이하인 경우에는 양호, 핀홀이 2 개 이상인 경우에는 불량으로 평가하였고, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.In addition, the surface appearance state of the prepared flame-retardant polyurethane foam was evaluated as follows. For a surface area of 1,000 mm in width and 25,000 mm in length, a pinhole having a diameter of 3 mm or less was evaluated as good when there was 1 or less pinholes, and a defect was evaluated when 2 or more pinholes were present, and the results are shown in Table 4 below.
실시예Example 2 내지 2 to 실시예Example 3 3
하기 표 4와 같이 조성을 가지는 난연성 폴리우레탄 폼 조성물을 제조한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 난연성 폴리우레탄 폼 시트를 제조하였다.A flame-retardant polyurethane foam sheet was prepared in the same manner as in Example 1, except that a flame-retardant polyurethane foam composition having a composition as shown in Table 4 was prepared.
비교예Comparative example 1 및 1 and 비교예Comparative example 2 2
하기 표 4와 같이 조성을 가지는 난연성 폴리우레탄 폼 조성물을 제조한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 난연성 폴리우레탄 폼 시트를 제조하였다.A flame-retardant polyurethane foam sheet was prepared in the same manner as in Example 1, except that a flame-retardant polyurethane foam composition having a composition as shown in Table 4 was prepared.
혼합물Polyol
mixture
(중량부)First polyol-based compound
(Parts by weight)
(중량부)Second polyol-based compound
(Parts by weight)
(중량부)Third polyol-based compound
(Parts by weight)
혼합물
100 중량부 기준Polyol
mixture
100 parts by weight
(MCA / Al phosphate)Flame retardant
(MCA / Al phosphate)
(180 ㎛)Expanded graphite
(180 μm)
폴리우레탄
폼Flame retardant
Polyurethane
Form
(g/㎤)density
(g / cm 3)
(㎜)thickness
(Mm)
상기 표 4에서, 난연제, 팽창 흑연, 분산제, 정포제, 촉매 및 이소시아네이트계 경화제의 함량은 폴리올 혼합물 100 중량부에 대한 것(중량부)이다.In Table 4, the flame retardant, expanded graphite, dispersant, foam stabilizer, catalyst and isocyanate-based curing agent content are based on 100 parts by weight of the polyol mixture (parts by weight).
상기 표 4를 참고하면, 분산제의 함량이 폴리올 혼합물 100 중량부에 대하여, 0.05 중량부 이상 5 중량부 이하인 실시예 1 내지 실시예 3의 경우, 제조된 난연성 폴리우레탄 폼은 난연 특성, 압축 특성 및 표면 외관 상태가 우수한 것을 확인하였다. 반면, 분산제의 함량이 폴리올 혼합물 100 중량부에 대하여, 0.05 중량부 미만인 비교예 1의 경우, 제조된 난연성 폴리우레탄 폼의 표면 외관 상태가 불량하여, 제품성이 열등함에 따라 실제 제품으로 사용하기에 적합하지 않은 것을 확인하였다. 또한, 분산제의 함량이 폴리올 혼합물 100 중량부에 대하여, 5 중량부 초과인 비교예 2의 경우, 제조된 난연성 폴리우레탄 폼의 압축 특성이 매우 열등한 것을 확인하였다.Referring to Table 4, in the case of Examples 1 to 3, wherein the content of the dispersant is 0.05 parts by weight or more and 5 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the polyol mixture, the prepared flame retardant polyurethane foam has flame retardant properties, compressive properties, and It was confirmed that the surface appearance was excellent. On the other hand, in the case of Comparative Example 1 in which the content of the dispersant is less than 0.05 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyol mixture, the surface appearance of the prepared flame-retardant polyurethane foam is poor, and as the product quality is inferior, it is used as an actual product. It was confirmed that it was not suitable. In addition, in the case of Comparative Example 2 in which the content of the dispersant is more than 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyol mixture, it was confirmed that the compression properties of the prepared flame-retardant polyurethane foam are very inferior.
따라서, 본 발명의 일 실상태에 따른 난연성 폴리우레탄 폼 조성물은, 압축 특성, 난연 특성이 우수함과 동시에 표면 외관 상태가 우수한 난연성 폴리우레탄 폼을 제공할 수 있음을 알 수 있다.Therefore, it can be seen that the flame-retardant polyurethane foam composition according to one embodiment of the present invention can provide a flame-retardant polyurethane foam having excellent compressive properties and flame-retardant properties and excellent surface appearance.
Claims (16)
이소시아네이트계 경화제;
정포제;
난연제;
팽창 흑연; 및
티탄산염을 포함하는 분산제;를 포함하는 난연성 폴리우레탄 폼 조성물.
A first polyol-based compound having a glass transition temperature of -50 ° C or less; A second polyol-based compound containing at least three functional groups that react with an isocyanate group; And a third polyol-based compound having a heat dissipation capacity of 500 J / g · K or less;
Isocyanate curing agents;
Antifoaming agent;
Flame retardants;
Expanded graphite; And
Dispersing agent comprising a titanate; flame-retardant polyurethane foam composition comprising a.
상기 분산제의 함량은 상기 폴리올 혼합물 100 중량부에 대하여, 0.05 중량부 이상 5 중량부 이하인 난연성 폴리우레탄 폼 조성물.
The method according to claim 1,
The content of the dispersant is a flame retardant polyurethane foam composition of 0.05 parts by weight or more and 5 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the polyol mixture.
상기 제1 폴리올계 화합물의 함량은 상기 폴리올 혼합물 100 중량부에 대하여, 60 중량부 이상 75 중량부 이하인 난연성 폴리우레탄 폼 조성물.
The method according to claim 1,
The content of the first polyol-based compound is 60 parts by weight or more and 75 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the polyol mixture, and a flame retardant polyurethane foam composition.
상기 제2 폴리올계 화합물의 함량은 상기 폴리올 혼합물 100 중량부에 대하여, 5 중량부 이상 20 중량부 이하인 난연성 폴리우레탄 폼 조성물.
The method according to claim 1,
The content of the second polyol-based compound is 5 parts by weight or more and 20 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the polyol mixture, and a flame retardant polyurethane foam composition.
상기 제3 폴리올계 화합물의 함량은 상기 폴리올 혼합물 100 중량부에 대하여, 15 중량부 이상 50 중량부 이하인 난연성 폴리우레탄 폼 조성물.
The method according to claim 1,
The content of the third polyol-based compound is a flame-retardant polyurethane foam composition of 15 parts by weight or more and 50 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the polyol mixture.
상기 제2 폴리올계 화합물은,
폴리에테르계 폴리올; 다관능 이소시아네이트계 화합물; 및 이소시아네이트기와 반응하는 작용기를 3 이상 포함하는 사슬 연장제;를 포함하는 제2 폴리올 혼합물의 중합체인 난연성 폴리우레탄 폼 조성물.
The method according to claim 1,
The second polyol-based compound,
Polyether-based polyols; Polyfunctional isocyanate-based compounds; And a chain extender comprising three or more functional groups that react with isocyanate groups; a flame retardant polyurethane foam composition that is a polymer of a second polyol mixture comprising.
상기 제2 폴리올 혼합물은 상기 폴리에테르계 폴리올과 상기 사슬 연장제의 몰비가 1:0.1 내지 1:0.45인 난연성 폴리우레탄 폼 조성물.
The method according to claim 6,
The second polyol mixture is a flame retardant polyurethane foam composition in which the molar ratio of the polyether-based polyol and the chain extender is 1: 0.1 to 1: 0.45.
상기 제3 폴리올계 화합물은,
열 방출 용량이 500 J/g·K 이하인 폴리올; 또는
열 방출 용량이 500 J/g·K 이하인 폴리올 및 다관능 이소시아네이트계 화합물을 포함하는 제3 폴리올 혼합물의 중합체인 난연성 폴리우레탄 폼 조성물.
The method according to claim 1,
The third polyol-based compound,
Polyols having a heat dissipation capacity of 500 J / g · K or less; or
A flame-retardant polyurethane foam composition that is a polymer of a polyol having a heat dissipating capacity of 500 J / gK or less and a third polyol mixture comprising a polyfunctional isocyanate-based compound.
상기 제3 폴리올 혼합물은 상기 열 방출 용량이 500 J/g·K 이하인 폴리올과 상기 다관능 이소시아네이트계 화합물의 몰비가 1:0.05 내지 1:0.25인 난연성 폴리우레탄 폼 조성물.
The method according to claim 8,
The third polyol mixture is a flame retardant polyurethane foam composition in which the molar ratio of the polyol having a heat release capacity of 500 J / gK or less and the polyfunctional isocyanate compound is 1: 0.05 to 1: 0.25.
상기 난연제의 함량은 상기 폴리올 혼합물 100 중량부에 대하여, 21 중량부 이상 50 중량부 이하인 난연성 폴리우레탄 폼 조성물.
The method according to claim 1,
The content of the flame retardant is a flame retardant polyurethane foam composition that is 21 parts by weight or more and 50 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the polyol mixture.
상기 팽창 흑연의 함량은 상기 폴리올 혼합물 100 중량부에 대하여, 21 중량부 이상 50 중량부 이하인 난연성 폴리우레탄 폼 조성물.
The method according to claim 1,
The content of the expanded graphite is a flame-retardant polyurethane foam composition that is 21 parts by weight or more and 50 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the polyol mixture.
Flame-retardant polyurethane foam comprising a cured product of the flame-retardant polyurethane foam composition according to claim 1.
상기 난연성 폴리우레탄 폼은, UL-94 수직 난연 테스트 결과 V-0 등급의 난연 특성을 가지는 난연성 폴리우레탄 폼.
The method according to claim 12,
The flame-retardant polyurethane foam is a flame-retardant polyurethane foam having a flame-retardant property of V-0 grade as a result of UL-94 vertical flame retardancy test.
상기 난연성 폴리우레탄 폼은, 초기 두께 대비 50 %로의 압축을 가하고 상온에서 70 시간 방치 후에 측정한 압축 영구 줄음률이 10 % 이하인 난연성 폴리우레탄 폼.
The method according to claim 12,
The flame-retardant polyurethane foam is a flame-retardant polyurethane foam having a compressive permanent shrinkage of 10% or less measured after applying compression at 50% of the initial thickness and standing at room temperature for 70 hours.
상기 난연성 폴리우레탄 폼의 밀도는 0.2 g/㎤ 이상 0.5 g/㎤ 이하인 난연성 폴리우레탄 폼.
The method according to claim 12,
The flame-retardant polyurethane foam has a density of 0.2 g / cm 3 or more and 0.5 g / cm 3 or less.
상기 난연성 폴리우레탄 폼은, 가로 1,000 mm, 세로 25,000 mm의 표면 영역에 대하여, 직경이 3 mm 이하인 핀홀이 1 개 이하인 난연성 폴리우레탄 폼.
The method according to claim 12,
The flame-retardant polyurethane foam is a flame-retardant polyurethane foam having 1 or less pinholes having a diameter of 3 mm or less, for a surface area of 1,000 mm in width and 25,000 mm in length.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020180105813A KR102247683B1 (en) | 2018-09-05 | 2018-09-05 | Composition for flame retardant polyurethane foam and flame retardant polyurethane foam comprising cured product thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020180105813A KR102247683B1 (en) | 2018-09-05 | 2018-09-05 | Composition for flame retardant polyurethane foam and flame retardant polyurethane foam comprising cured product thereof |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20200027690A true KR20200027690A (en) | 2020-03-13 |
KR102247683B1 KR102247683B1 (en) | 2021-04-30 |
Family
ID=69938427
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020180105813A KR102247683B1 (en) | 2018-09-05 | 2018-09-05 | Composition for flame retardant polyurethane foam and flame retardant polyurethane foam comprising cured product thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102247683B1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022055152A1 (en) * | 2020-09-09 | 2022-03-17 | 주식회사 엘지화학 | Polyurethane foam composition and polyurethane foam comprising cured product thereof |
KR102393558B1 (en) * | 2021-07-13 | 2022-05-04 | (주) 요집 | Polyurethane foam with improved flame retardancy and low-temperature impact and durability and manufacturing method therefor |
KR102625087B1 (en) * | 2023-02-21 | 2024-01-12 | 공주대학교 산학협력단 | Flame retardant polyurethane composition |
KR102649459B1 (en) * | 2023-07-14 | 2024-03-19 | 신장균 | Manufacturing method of flame-retardant urethane foam |
WO2024071310A1 (en) * | 2022-09-30 | 2024-04-04 | 株式会社イノアックコーポレーション | Polyurethane foam, battery or electric device, and method for producing polyurethane foam |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6010237B2 (en) * | 1978-12-27 | 1985-03-15 | 株式会社クボタ | surge tank device |
JP2002535459A (en) * | 1999-02-01 | 2002-10-22 | アリステック アクリリクス リミティド ライアビリティ カンパニー | Low volatility enhancement system |
JP2004263192A (en) * | 2000-08-31 | 2004-09-24 | Sanyo Chem Ind Ltd | Polymer polyol composition, producing method therefor, and producing method for polyurethane resin |
KR20060026443A (en) * | 2003-06-26 | 2006-03-23 | 바스프 코포레이션 | Viscoelastic polyurethane foam |
JP2008138032A (en) * | 2006-11-30 | 2008-06-19 | Inoac Corp | Polyurethane foam for vehicle |
JP2011148903A (en) * | 2010-01-21 | 2011-08-04 | Bridgestone Corp | Highly flame-retardant polyurethane foam |
KR20120022393A (en) * | 2010-09-02 | 2012-03-12 | 장용호 | Method of flame retardant to phosphorus flame retardant and expandable graphite using the expandable polystyrene foam and its expanded polystyrene foam |
JP2012097169A (en) * | 2010-11-01 | 2012-05-24 | Howa Kasei Co Ltd | Flame-retardant polyurethane raw material composition and expansion-molded article excellent in flame retardancy formed therefrom |
KR20140109474A (en) | 2012-01-03 | 2014-09-15 | 바스프 에스이 | Flame-retardant polyurethane foams |
KR20150132292A (en) * | 2013-03-15 | 2015-11-25 | 바스프 에스이 | Flame retardant polyurethane foam and method for producing same |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104968999A (en) | 2013-11-25 | 2015-10-07 | 皇家飞利浦有限公司 | Lighting arrangement with improved illumination uniformity |
-
2018
- 2018-09-05 KR KR1020180105813A patent/KR102247683B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6010237B2 (en) * | 1978-12-27 | 1985-03-15 | 株式会社クボタ | surge tank device |
JP2002535459A (en) * | 1999-02-01 | 2002-10-22 | アリステック アクリリクス リミティド ライアビリティ カンパニー | Low volatility enhancement system |
JP2004263192A (en) * | 2000-08-31 | 2004-09-24 | Sanyo Chem Ind Ltd | Polymer polyol composition, producing method therefor, and producing method for polyurethane resin |
KR20060026443A (en) * | 2003-06-26 | 2006-03-23 | 바스프 코포레이션 | Viscoelastic polyurethane foam |
JP2008138032A (en) * | 2006-11-30 | 2008-06-19 | Inoac Corp | Polyurethane foam for vehicle |
JP2011148903A (en) * | 2010-01-21 | 2011-08-04 | Bridgestone Corp | Highly flame-retardant polyurethane foam |
KR20120022393A (en) * | 2010-09-02 | 2012-03-12 | 장용호 | Method of flame retardant to phosphorus flame retardant and expandable graphite using the expandable polystyrene foam and its expanded polystyrene foam |
JP2012097169A (en) * | 2010-11-01 | 2012-05-24 | Howa Kasei Co Ltd | Flame-retardant polyurethane raw material composition and expansion-molded article excellent in flame retardancy formed therefrom |
KR20140109474A (en) | 2012-01-03 | 2014-09-15 | 바스프 에스이 | Flame-retardant polyurethane foams |
KR20150132292A (en) * | 2013-03-15 | 2015-11-25 | 바스프 에스이 | Flame retardant polyurethane foam and method for producing same |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022055152A1 (en) * | 2020-09-09 | 2022-03-17 | 주식회사 엘지화학 | Polyurethane foam composition and polyurethane foam comprising cured product thereof |
EP4141040A4 (en) * | 2020-09-09 | 2023-10-11 | Lg Chem, Ltd. | Polyurethane foam composition and polyurethane foam comprising cured product thereof |
KR102393558B1 (en) * | 2021-07-13 | 2022-05-04 | (주) 요집 | Polyurethane foam with improved flame retardancy and low-temperature impact and durability and manufacturing method therefor |
WO2024071310A1 (en) * | 2022-09-30 | 2024-04-04 | 株式会社イノアックコーポレーション | Polyurethane foam, battery or electric device, and method for producing polyurethane foam |
KR102625087B1 (en) * | 2023-02-21 | 2024-01-12 | 공주대학교 산학협력단 | Flame retardant polyurethane composition |
KR102649459B1 (en) * | 2023-07-14 | 2024-03-19 | 신장균 | Manufacturing method of flame-retardant urethane foam |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR102247683B1 (en) | 2021-04-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102247683B1 (en) | Composition for flame retardant polyurethane foam and flame retardant polyurethane foam comprising cured product thereof | |
KR102255392B1 (en) | Composition for flame retardant polyurethane foam and flame retardant polyurethane foam comprising cured product thereof | |
JP4611291B2 (en) | Viscoelastic polyurethane foam | |
US9403961B2 (en) | Flame resistant flexible polyurethane foam | |
US9410012B2 (en) | Thermally stable flame resistant flexible polyurethane foam | |
CN108864399B (en) | Organic silicon modified flame-retardant polyurethane and preparation thereof | |
BR112013022426B1 (en) | FLAME RETARDANT CONTAINING PHOSPHORUS, METHOD FOR MAKING A FLAME RETARDANT CONTAINING PHOSPHORUS AND POLYURETHANE PRODUCT | |
KR20040082548A (en) | Hard polyurethane foam composition and insulation for keeping coolness using it | |
EP3152242A1 (en) | Heat and flame resistant polyurethane foam | |
JP5513684B2 (en) | Polyurethane foam composition and method for producing flexible polyurethane foam | |
KR102012370B1 (en) | Flame-retardant sealing material | |
KR102158327B1 (en) | Composition for flame retardant polyurethane foam and flame retardant polyurethane foam comprising cured product thereof | |
JP6126944B2 (en) | Polyurethane foam waterproofing material | |
KR102255391B1 (en) | Composition for flame retardant polyurethane foam and flame retardant polyurethane foam comprising cured product thereof | |
KR102375536B1 (en) | Water dispersed polyurethane resin composition and the method preparing the same | |
KR20220126928A (en) | Composition for polyurethane foam and polyurethane foam comprising cured product thereof | |
KR20220033174A (en) | Composition for polyurethane foam and polyurethane foam comprising cured product thereof | |
US20050272828A1 (en) | Fine cell flexible polyurethane foam | |
JP5557578B2 (en) | Polyurethane foam sheet | |
JP4032298B2 (en) | Urethane elastomer forming composition, urethane elastomer production method, and urethane elastomer | |
KR20110126855A (en) | Method of manufacturing fire retardant polyurethane foam composition | |
JP5501163B2 (en) | Method for producing flexible polyurethane foam | |
CN114605608A (en) | High-elasticity flame-retardant sponge and preparation method thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |