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발포폴리우레탄의 성능향상을 위한 첨가제

전문가 제언: ○ 폴리우레탄은 엔지니어링 플라스틱에서부터 산업용, 가정용으로 그 종류가 많고 응용분야도 다양하다. 특히 발포폴리우레탄은 건축용 단열재를 비롯하여 신발, 인조가죽 등의 용도로 중요한 소재이다. 그러나 폴리우레탄의 단점은 습기가 많은 환경 등에 장기간 노출될 경우 가수분해 및 빛에 의한 분해가 일어나기 쉬워 UV안정제 등 각종 첨가제를 첨가하여 사용한다.

○ 발포폴리우레탄을 제조하는 방법은 습식공정과 건식공정이 있다. 습식공정은 용매가 용출되어 기공이 형성되어 열린 셀이 주로 형성되고 인조피혁제조공정 등에 사용된다. 건식공정은 열 및 반응에 의해 가스가 발생되어 기공이 형성되며 폐쇄 셀이 많이 형성된다. 연질 발포폴리우레탄의 경우 폴리올로 주로 폴리에테르 폴리올을 사용하고 우레탄결합도 상대적으로 적어 형태안정성, 내가수분해성 등의 물성이 떨어지는 경우가 많다.

○ 본 발명은 연질 발포폴리우레탄의 형태안정성, 내가수분해성 등의 물성을 개선하기 위해 3급 아민 촉매를 함유한 발포폴리우레탄 전구체 조성물에 구아니딘유도체를 함유시킨다. 구아니딘유도체는 발포폴리우레탄의 셀을 폐쇄되지 않고 열린 셀이 되게 도와주어 형태안정성 등의 물성이 저하되지 않게 해준다. 가열성형에 의해서도 열린 셀이 많은 발포폴리우레탄을 제조할 수 있는 본 발명의 방법은 연질 발포폴리우레탄의 성능개선에 크게 기여할 수 있을 것이다.

○ 국내에서도 경질 및 연질 발포폴리우레탄이 상업생산 되고 있으며 많은 양이 사용되고 있다. 본 발명의 구아니딘유도체를 사용하여 열린 셀이 주로 생성되고 내가수분해성을 향상시키는 방법은 발포폴리우레탄의 응용범위를 크게 확대할 수도 있다. 예를 들어 인조피혁 제조 시 코스트가 높은 습식공정을 건식공정으로 대체할 수 있다면 코스트절감 등에 크게 기여할 수도 있을 것이다. 본 분석자의 경험으로는 연질발포우레탄의 형태안정성 향상을 위해서는 폴리카프로락톤 등의 폴리에스테르 폴리올과 폴리에테르 폴리올의 혼합비율도 매우 중요하다.

저자: Air productives and chemicals, Inc.
자료유형: 특허정보