KR100427691B1 - 바닥재용 폴리우레탄수지 조성물 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 바닥재용 폴리우레탄수지 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 그 목적은 충격완화성, 내마모성, 내충격성, 내후성, 내약품성 및 우수한 기계적 특성을 지녀 결과적으로 장시간 바닥재로서의 성능을 보유하는 폴리우레탄 수지 조성물 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.

본 발명은 구성은 폴리우레탄수지 조성물에 있어서, 폴리올과 우레탄프리폴리머가 몰비 1:1.3 ∼ 1:2.3으로 배합된 혼합물에 폴리하이드로카본수지가 전체 조성물의 0.5 ∼ 0.7 중량부가 되도록 첨가하여 조성된 수지 조성물 및 그 제조방법을 발명의 요지로 한다.

Description

바닥재용 폴리우레탄수지 조성물 및 그 제조방법{Polyurethane resin and its manufacturing method for floor material}

본 발명은 건축, 토목 구조물의 바닥재용 폴리우레탄 수지 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 건축, 토목 구조물의 바닥에 시공하기 위한 충격완화성, 내마모성, 내충격성, 내후성, 내약품성 및 인장강도와 인열강도 등의 기계적 특성이 우수한 수지 조성물 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

건설현장에서 사용되는 폴리우레탄 바닥재의 경우 수많은 요인에 의해 소정의 성능을 제대로 발휘하지 못하는 일이 타 공법으로 구성된 바닥에 비해 상대적으로 많이 발생한다.

기존 폴리우레탄 바닥재에서 흔히 발생하는 하자 유형을 살펴보면 황변 부풀어오름, 마모, 흠집, 파손, 균열, 움푹패임, 미끄럼 및 표면요철 등의 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 충격완화성, 내마모성, 내충격성, 내후성, 내약품성 및 우수한 기계적 특성을 지녀 결과적으로 장시간 바닥재로서의 성능을 보유하는 폴리우레탄 수지 조성물 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 폴리올과 이소시아네이트기를 함유한 우레탄 프리폴리머가 몰비 1:1.3 내지 1:2.3으로 배합된 배합물에 하이드로카본 수지가 전체 조성물의 0.5 내지 0.7로 이루어진 폴리우레탄수지 조성물이다.

본 발명에서 사용한 폴리우레탄수지는 충격완화성, 내마모성, 내충격성, 내후성 및 내약품성 등의 성질을 갖고 있으며, 이소시아네이트와 폴리올의 두 성분으로 구성된 것이며 여기에 물성을 향상시키기 위하여 하이드로 카본 수지를 혼합하는 것이다.

폴리이소시아네이트 성분은 한 분자에 이소시아네이트기를 두 개 또는 그 이상 갖는 화합물로서, 사용될 수 있는 폴리이소시아네이트로는 디페닐메탄 디이소시아네이트, 톨루엔 디이소시아네이트, 자이렌 디이소시아네이트 등과 같은 방향족폴리이소시아네이트와 이소필렌 디이소시아네니트, 트리메틸 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 디싸이클로 헥사메탄 디이소시아네이트 등과 같은 지방족 폴리이소시아 네이트가 있다.

본 발명에서는 상기에서 나열한 폴리이소시아네이트 화합물 중 톨루엔디이소시아네이트와 자일렌 디이소시아네이트 및 헥사메틸렌 디이소시아네이트를 1:0.5:0.3의 비율로 혼합하여 사용하였다.

폴리우레탄 수지를 제조하기 위한 폴리올 성분으로는 폴리에스터 폴리올과 폴리이써 폴리올 등이 있다.

상기 폴리에스터 폴리올은 다가알콜과 다염기 카르복실산의 축합 생성물, 또는 그와 유사한 반응에 의하여 생성되는 화합물이며,

상기 폴리이써폴리올은 산화에틸렌, 산화프로필렌, 산화부틸렌, 테트라하이드로퓨란 등 알킬렌 산화물 계통의 화합물 중 하나 또는 둘 이상의 활성 수소를 지니는 화합물을 부가 중합하여 얻어지는 부가중합 생성물이다.

폴리우레탄수지 제조를 위한 폴리올은 위에서 열거한 폴리올 중 분자량 2000이상의 2관능 폴리이써폴리올과 3관능 폴리이써폴리올을 1:1로 혼합하여 사용하였다.

본 발명에서 사용된 폴리우레탄 수지는 위에서 열거한 이소시아네이트기를 포함하는 우레탄 폴리머와 폴리올과의 반응에 의하여 제조할 수 있다.

우레탄 프리폴리머를 제조하는 경우 반응온도는 40에서 80℃에서 행하는 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 60℃의 온도이다.

또한 반응시간은 2시간에서 3시간 내에서 행한다.

우레탄프리폴리머와 폴리올을 혼합하는 온도는 상온에서 행하는 것이 경제적인 측면에서 효율적이고, 혼합 후 도포하기 전에 경화가 일어나면 안되는 시간인 가사시간은 3분이다.

하이드로카본 수지는 기존 폴리우레탄 바닥재의 문제점인 황변과 부풀어오름 현상을 방지할 수 있으며, 또한 파손과 균열 현상을 방지할 수 있다.

하이드로카본 수지는 비중이 0.95 ∼ 1.05(g/㎠), 점도가 100 ∼ 200 정도인 코오롱 제품(상품명 : LP-180S)을 사용한다.특히 상기 하이드로카본수지는 상용의 콘쥬게이티드 더블본드(Conjugated double bond) 구조를 가지지 않은 지방족 수지를 사용한다. 이와 같은 수지로는 헥사메티렌, 옥사메티렌 등이 있다.

본 발명에서 제조한 하이드로카본 수지 첨가 폴리우레탄 수지는 내황변성, 내광택성, 내마모성, 내충격성 및 내균열성이 우수하여 기존 우레탄 바닥재의 문제점인 황변 현상이 발생되지 않고, 내구성이 우수한 매우 안정한 바닥재이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예이다.

(실시예 1)

톨루엔 디이소시아네이트, 자일렌 디이소시아네이트, 헥시메틸렌 디이소시아네이트를 1:0.5:0.3 비율로 자일렌 용매하에서 혼합한 후 60℃에서 3시간 동안 반응시켜 이소시아네이트기를 함유한 우레탄프리폴리머를 제조하고, 다른 용기에서 2관능 폴리이써폴리올과 3관능 폴리이써폴리올을 1:1로 혼합 한 후 하이드로카본 수지를 첨가하여 제조하였다.

폴리올과 우레탄프리폴리머의 혼합비율은 1:2.3이며, 폴리올에 첨가된 하이드로카본수지(상품명: LP-180S)는 전체 폴리우레탄의 0.7 중량부가 되게 혼합하였다. 상기 상품명 'LP-180S'인 하이드로카본수지는 상용의 콘쥬게이티드 더블본드(Conjugated double bond) 구조를 가지지 않은 지방족 수지이다.

폴리올과 이소시아네이트기를 함유한 폴리우레탄프리폴리머를 3분 동안 상온에서 혼합하여 폴리우레탄수지를 제조하고, 제조한 폴리우레탄 수지를 이형지(300mm × 300mm) 위에서 필름으로 성형한 후 황변 현상을 측정한 결과 황변 현상이 일어나지 않았다.

(실시예 2)

상기 실시예1과 동일한 방법으로 폴리우레탄프리폴리머와 폴리올을 제조한 후 폴리올과 우레탄프리폴리머의 혼합 비율은 1:2.3으로 하고, 폴리올에 첨가된 하이드로카본수지(상품명 : LP-180S)는 전체 폴리우레탄의 0.6 중량부가 되게 혼합하였다.

폴리올과 이소시아네이트기를 함유한 폴리우레탄프리폴리머를 3분동안 상온에서 혼합하여 폴리우레탄수지를 제조하고, 제조한 폴리우레탄 수지를 이형지(300mm × 300mm) 위에서 필름으로 성형한 후 황변 현상을 측정한 결과 황변 현상이 일어나지 않았다.

(실시예 3)

상기 실시예1과 동일한 방법으로 폴리우레탄프리폴리머와 폴리올을 제조한 후 폴리올과 우레탄프리폴리머의 혼합 비율은 1:2.3으로 하고, 폴리올에 첨가된 하이드로카본수지(상품명 : LP-180S)는 전체 폴리우레탄의 0.5 중량부가 되게 혼합하였다.

폴리올과 이소시아네이트기를 함유한 폴리우레탄프리폴리머를 3분동안 상온에서 혼합하여 폴리우레탄수지를 제조하고, 제조한 폴리우레탄 수지를 이형지(300mm × 300mm) 위에서 필름으로 성형한 후 황변 현상을 측정한 결과 황변 현상이 일어나지 않았다.

(실시예 4)

상기 실시예1과 동일한 방법으로 폴리우레탄프리폴리머와 폴리올을 제조한 후 폴리올과 우레탄프리폴리머의 혼합 비율은 1:2.3으로 하고, 폴리올에 첨가된 하이드로카본수지(상품명 : LP-180S)는 전체 폴리우레탄의 0.4 중량부가 되게 혼합하였다.

폴리올과 이소시아네이트기를 함유한 폴리우레탄프리폴리머를 3분동안 상온에서 혼합하여 폴리우레탄수지를 제조하고, 제조한 폴리우레탄 수지를 이형지(300mm × 300mm) 위에서 필름으로 성형한 후 황변 현상을 측정한 결과 황변 현상이 나타났다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

상기와 같은 본 발명의 폴리우레탄 바닥재를 사용하면 기존 폴리우레탄 바닥재에서 흔히 발생하는 하자 유형을 살펴보면 황변 부풀어오름, 마모, 흠집, 파손, 균열, 움푹패임, 미끄럼 및 표면요철 등의 문제점이 해결되어 우수한 충격완화성, 내마모성, 내충격성, 내후성, 내약품성 및 우수한 기계적 특성을 지녀 결과적으로 장시간 바닥재로서의 성능을 보유하는 등의 장점이 있다.

Claims (5)

1. 폴리우레탄수지 조성물에 있어서,

   폴리올과 우레탄프리폴리머가 몰비 1:1.3 ∼ 1:2.3으로 배합된 혼합물에 폴리하이드로카본수지가 전체 조성물의 0.5 ∼ 0.7 중량부가 되도록 첨가하여 조성하되, 상기 우레탄프리폴리머는 톨루엔 디이소시아네이트, 자일렌 디이소시아네이트, 헥시메틸렌 디이소시아네이트를 1:0.5:0.3 비율로 자일렌 용매하에서 반응시켜 이소시아네이트기를 함유한 것을 사용하고, 상기 폴리하이드로카본수지는 비중이 0.95 ∼ 1.05(g/㎠), 점도가 100 ∼ 200인 상용의 콘쥬게이티드 더블본드(Conjugated double bond) 구조를 가지지 않은 지방족 수지를 사용하여 혼합 조성된 것을 특징으로 하는 바닥재용 폴리우레탄수지 조성물.
2. 바닥재용 폴리우레탄수지 조성물의 제조방법에 있어서,

   톨루엔 디이소시아네이트, 자일렌 디이소시아네이트, 헥시메틸렌 디이소시아네이트를 1:0.5:0.3 비율로 자일렌 용매하에서 혼합한 후 반응시켜 이소시아네이트기를 함유한 우레탄프리폴리머를 제조하는 단계와,

   다른 용기에서 2관능 폴리이써폴리올과 3관능 폴리이써폴리올을 1:1로 혼합 한 후, 비중이 0.95 ∼ 1.05(g/㎠), 점도가 100 ∼ 200인 상용의 콘쥬게이티드 더블본드(Conjugated double bond) 구조를 가지지 않은 지방족 수지인 하이드로카본수지를 첨가하여 제조하는 단계와,

   상기 우레탄 프리폴리머와 폴리올의 혼합 비율을 1:2.3으로 하여 혼합하여 폴리우레탄을 제조하는 것을 특징으로 하는 바닥재용 폴리우레탄수지 조성물의 제조방법.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 폴리올에 첨가된 하이드로카본수지는 전체 폴리우레탄 중량의 0.5 ∼0.7 중량부가 되도록 혼합하는 것을 특징으로 하는 바닥재용 폴리우레탄수지 조성물의 제조방법.
4. 제 2항에 있어서,

   상기 톨루엔 디이소시아네이트, 자일렌 디이소시아네이트, 헥시메틸렌 디이소시아네이트를 1:0.5:0.3 비율로 자일렌 용매하에서 혼합시 40∼80℃에서 2∼3시간 동안 반응시켜 이소시아네이트기를 함유한 우레탄프리폴리머를 제조하는 것을 특징으로 하는 바닥재용 폴리우레탄수지 조성물의 제조방법.
5. 제 2항에 있어서,

   상기 우레탄 프리폴리머와 폴리올의 혼합시 3분 동안 상온에서 혼합시키는 것을 특징으로 하는 바닥재용 폴리우레탄수지 조성물의 제조방법.