KR100617496B1

KR100617496B1 - 고기능성 인라인스케이트용 폴리우레탄 수지 조성물

Info

Publication number: KR100617496B1
Application number: KR1020040095866A
Authority: KR
Inventors: 목동엽; 문진복; 양광수; 유철승; 강준오
Original assignee: 목동엽; 문진복
Priority date: 2004-11-22
Filing date: 2004-11-22
Publication date: 2006-09-04
Also published as: KR20040104444A

Abstract

본 발명은 인라인스케이트, 킥보드, 스케이트보드, 힐리스 등 레저용 바퀴(wheel)제조에 사용되는 고기능성 인라인스케이트용 폴리우레탄 수지 조성물에 관한 것으로서, 폴리우레탄(PU) 수지 조성물로서, a) 폴리카프로락톤디올(PCL), 폴리테트라메틸렌글리콜(PTMG), 폴리카프로락톤디올(PCL)과 폴리테트라메틸렌글리콜(PTMG)의 혼합물;로 이루어진 군으로부터 선택된 매크로글리콜(macroglycol)에 이소시아네이트를 혼합하여 프리폴리머(prepolymer)를 합성하고, b) 폴리테트라메틸렌글리콜(PTMG), 1,4BD(1,4부탄디올), 폴리테트라메틸렌글리콜(PTMG)과 1,4BD(1,4부탄디올)의 혼합물;로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 물질을 이용하여 경화제를 형성시키고, 형성된 경화제를 상기 프리폴리머에 첨가한 후 경화시킴에 의해 형성되는 고기능성 인라인스케이트용 폴리우레탄 수지 조성물을 기술적 요지로 한다. 이에 따라, 본 발명의 폴리우레탄 수지 조성물은 주액형법(Casting 법) 또는 플로우몰딩(Flow molding)법으로 제조되는데, 이는 작업시에 액상을 유지하므로 작업성이 우수하며 고분자 구조의 다양한 변화로 물성 조절이 용이하여 여러 분야에서 사용될 수 있다. 특히, 우수한 기계적 물성과 적절한 물성이 요구되는 인라인스케이트, 킥보드, 스케이트보드등의 레져용 바퀴제조에 관한 수지에 적용이 가능하다. 즉, 본 발명의 폴리우레탄 수지 조성물은 무기나노입자를 첨가하여, 여러 기계적 물성 즉 반발탄성, 내마모, 내후, 내용제성 및 다양한 경도 조절이 가능한 폴리우레탄 탄성체 수지 조성물이다.

인라인스케이트 바퀴 내마모성 탄성 강도 탄성체 무기나노입자

Description

고기능성 인라인스케이트용 폴리우레탄 수지 조성물{polyurethane resin composite for inline skate}

본 발명은 인라인스케이트, 킥보드, 스케이트보드, 힐리스 등 레저용 바퀴(wheel)제조에 사용되는 폴리우레탄 수지 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 물성 조절이 용이하여 여러 분야에서 적용될 수 있으며, 특히, 우수한 기계적 물성과 적절한 물성이 요구되는 인라인스케이트를 비롯한 레져용 바퀴 부품 또한 산업용 휠 수지에 적용이 가능한 고기능성 인라인스케이트용 폴리우레탄 수지 조성물에 관한 것이다.

폴리우레탄 탄성체는 주액형과 열가소성 폴리우레탄으로 대별되며 그 외 밀러블 폴리우레탄 검, 폴리우레탄 수지 침투 가공재 등이 있다. 폴리우레탄을 이용하여 제조된 탄성체는 가황고무나 다른 플라스틱계 탄성체 등에 비하여 우수한 내마모성, 내후성, 내용제성 등을 가지고 있지만 반발 탄성이 비교적 낮고 저온에서 딱딱해지는 경향이 있으며 비교적 경도가 높아 사용 범위가 제한되어 있었다.

그러나 주액형 폴리우레탄의 경우 각종 사출, 압출 성형법이나 고압, 저압 성형법 및 기타 다른 성형 방법과 비교하여 추가의 장비가 필요하지 않아 경제적이 고 적용성이 우수한 폴리우레탄 탄성체는 물성 조절이 용이하므로 여러 분야에서 사용되고 있으며 특히 높은 반발 탄성과 내마모성을 비롯한 적절한 경도가 요구되는 인-라인 스케이트등의 레져용 휠에 적용이 가능하다.

폴리우레탄으로 제조된 인-라인스케이트 휠의 반발탄성과 경도가 낮으면 착화시의 노면 충격과 착지시의 충격을 다소 감소시킬수 있으나 마모 특성이 저하되고 동시에 바퀴와 지면과의 접지면 증가등에 따른 구름 저항력(지면에 대한 바퀴의 마찰력)이 커져 주행 시, 특히 속도를 내는 레이싱 경기용이나 고난이도 묘기용인 어그레시브용으로 개발되는 인라인 스케이트용으로는 부적합하다.

즉, 아동용이나 저가의 일반용 인-라인 스케이트의 경우 반발 탄성 값과 경도 저하에 따른 구름 저항 증가 효과가 제품의 품질에 큰 영향을 주지 못하지만 고급 인-라인 스케이트용으로는 부적합하다.

현재 상업화된 인-라인 스케이트 휠 제품의 특성을 표1에 나타내었다. 이 표에 의하면 일반용의 경우 경기용 휠과 비교하여 경도 범위는 유사하지만 반발 탄성이 경기용의 65-80%, 마모의 경우에도 7g 이상에 마모도가 심하다.

주 : ① 던롭 트립소메타,

② 듀로메타

③ 어브레이션

현재 일반용으로 사용되는 저가의 인-라인 스케이트용 휠은 크게 사출 성형법에 의한 원-샷 형과 주액형의 두가지 방법이 적용되고 있으며 폴리비닐클로라이드(PVC) 조성물과 폴리우레탄 조성물이 사용된다. 사출성형된 폴리비닐클로라이드 바퀴의 경우 내마모성과 반발탄성이 매우 낮으므로 아동용으로 주로 이용되고 폴리우레탄 재질의 경우 프리폴리머 점도 및 경화물의 경도 적합성과 기포 제거 문제를 고려하여 폴리올로서 폴리프로필렌글리콜을 사용하지만 반발 탄성이 52-65%에 불과하여 고급 인-라인 스케이트용 휠에 적용 가능한 반발 탄성값(약75%이상)에 절대적으로 미치지 못하는 실정이다.

따라서, 본 발명은 상기의 문제점들을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 고급 인-라인 스케이트를 비롯한 바퀴를 이용한 레져용품의 휠용으로 적합한 고기능성 인라인스케이트용 폴리우레탄 수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

그리고, 폴리우레탄 수지 조성물에 무기나노입자를 적용하여 반발탄성, 내마모성 등의 기계적 특성이 우수한 고기능성 인라인스케이트용 폴리우레탄 수지 조성물을 제공하는 것을 또한 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 폴리우레탄(PU) 수지 조성물로서, a) 폴리카프로락톤디올(PCL), 폴리테트라메틸렌글리콜(PTMG), 폴리카프로락톤디올(PCL)과 폴리테트라메틸렌글리콜(PTMG)의 혼합물;로 이루어진 군으로부터 선택된 매크로글리콜(macroglycol)에 이소시아네이트를 혼합하여 프리폴리머(prepolymer)를 합성하고, b) 폴리테트라메틸렌글리콜(PTMG), 1,4BD(1,4부탄디올), 폴리테트라메틸렌글리콜(PTMG)과 1,4BD(1,4부탄디올)의 혼합물;로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 물질을 이용하여 경화제를 형성시키고, 형성된 경화제를 상기 프리폴리머에 첨가한 후 경화시킴에 의해 형성됨을 특징으로 하는 고기능성 인라인스케이트용 폴리우레탄 수지 조성물을 기술적 요지로 한다.

여기서, 상기 경화제에는 티타늄다이옥사이드와 실라카가 혼합된 무기나노입자가 첨가되고, 상기 매크로글리콜 및 상기 이소시아네이트의 혼합 비율은 상기 이소시아네이트 1당량에 대해서 상기 매크로글리콜은 0.1~2.0 당량이 되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 이소시아네이트는, 톨루엔디이소시아네이트, 4.4‘-디페닐메탄디이소시아네이트, 4.4‘-디페닐메탄디이소시아네이트의 변성체, 폴리메틸렌폴리페닐폴리이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 이소포롬디이소시아네이트로 구성된 그룹 중 하나 이상의 물질로 형성되고, 상기 매크로글리콜의 평균분자량은 400 내지 4,000의 범위 내이며, 경화제로 사용되는 폴리테트라메틸렌글리콜(PTMG)의 평균분자량은 1,000 내지 3,000의 범위 내인 것이 바람직하다.

이에 따라, 무기나노입자를 적용하여 성형 가공이 편리하며, 반발탄성, 내마모성, 인장 등의 기계적 물성이 우수하여 인라인스케이트, 킥보드, 스케이트보드, 힐리스 등 레저용 바퀴(wheel)제조용, 신발의 아웃솔, 방오성 매트, 내유성 시이트, 신발로고 라벨용 악세사리 및 각종 산업용 주,부자재로 사용 가능하다는 이점 이 있다.

이하, 본 발명의 실시예를 상세히 설명하고자 하며, 본 발명이 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

< 실시예1 >

1) 프리폴리머의 합성

평균 분자량이 450인 폴리테트라메틸렌글리콜 94.8g을 사용하여 폴리우레탄 수지 조성물을 제조하여야 하는 바, 먼저, 폴리테트라메틸렌글리콜(PTMG) 중의 습기 등을 제거하기 위하여 폴리올을 약 100℃로 가열한 후 1mmHg 이하의 감압 상태하에서 약 1시간 30분 동안 탈포시킨다.

그리고 약 50℃로 고정된 반응기내에서 미리 가열된 변성 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트에 폴리올을 약 1시간에 걸쳐 적하한 후 약 8시간 반응시켜 프리폴리머를 합성시킨다.

2) 경화제의 당량

합성된 프리폴리머를 70℃정도이고 약 1mmHg 정도되는 감압 상태하에서 45분가량 교반하면서 탈포시키고, 약 45분 정도는 교반을 멈춘 후 탈포시킨다.

탈포시에 이소시아네이트 경화제의 당량비 rc(NCO/OH)=1 값에 따라 계산된 양의 경화제를 혼합시킨다.

그리고 사용되는 경화제의 양은 수학식1에 의거하여 계산되는 바, 여기서 경 화제는 1,4 부탄디올 19g을 사용하였다.

여기서 x= 경화제 양(g)이고, S= 프리폴리머 양(g)이고, N= 프리폴리머의 측정된 이소시아네이트 함량(%)이고, Ec= 경화제 당량이며, rc=첨가한 NCO의 당량/첨가한 OH 의 당량=1(상수)이다.

그리고 통상 경화제는 경화 조건에 따라 가열 유무나 가열 온도 범위를 결정하여 용융, 탈포된 것을 사용하는 것이 바람직하다.

3) 프리폴리머의 경화

용융된 프리폴리머와 경화제를 용기에 혼합한 후 약 3분 이내에 50~100℃로 미리 가열된 제조용 금형에 붓고, 금형 조각 내에 까지 혼합액이 잘 스며들도록 한 후 약 80℃-120℃에서 약 5~30분간 경화시킨다. 경화후 이형된 폴리우레탄 성형물을 100~130℃의 오븐(oven)에서 약1시간 동안 후경화시킨다.

여기서, 바람직하게는 필요에 따라, 3급아민계, 유기금속계, 알킬포스핀계, 알칼리금속계 등의 경화반응 촉매를 전체 수지량에 대하여 0.001~5% 첨가할 수 있다.

4) 기계적 특성의 조사

상기의 실시예 1에 의해서 제조된 성형물에 대해서, 인장, 인열강도, 경도, 굴곡강도를 측정하였다.

먼저, 최종적으로 제조된 폴리우레탄 수지 조성물의 성형물에 대해서 인장, 인열강도을 측정하였다. 인장, 인열강도 및 신장율을 측정하기 위해서 만능 인장 시험기를 사용하였다. 미국표준시험규격(ASTM) D-412에 준하여 인장속도는 고무탄성체의 인장속도는 분당 500mm이고 시편은 2±0.5mm의 두께를 갖는 평면 형태의 1호 시편을 사용하였다.

성형물의 인열 강도를 측정하기 위하여 만능인장시험기를 이용하였다. 미국표준시험규격 D-624에 준하여 인장 속도는 고무 탄성체의 인장속도인 500mm/min이고 시편은 2±0.5mm의 두께를 갖는 평면 형태의 시편을 사용하였다.

기계적 특성에 대한 결과를 표3에 표시하였다.

미국 표준 시험 규격 D-1054에 준하여 반발 탄성치를 측정하였다. 던롭 트립소메타를 이용하여 시편3개 각각의 공시험 3회를 실시 후 측정값에 대한 평균값을 나타내었으며 이 때 낙하 각은 45°로 하였다.

또한, 최종적으로 제조된 폴리우레탄 수지 조성물의 성형물에 대해서 경도도 측정하였다. 경도를 측정하기 위해서, 듀로메타 아스카 A형 경도계를 사용하였다.

미국표준시험규격 D-2240에 준하여 경도계에 10N을 수직으로 가하고 일정시간(30초)후의 경도를 표시하였다.

그리고, 기계적 특성에 대한 효율을 살펴보기 위해서 다시 하기의 실시예 2~6에 의해 제조된 폴리우레탄탄성체 조성물에 대하여 같은 실험을 실시하였다.

< 실시예 2 >

실시예 1과 동일한 조건하에서, 평균 분자량이 850인 폴리테트라메틸렌글리콜 126g 및 변성4,4‘디페닐메탄디이소시아네이트 74.1g을 사용하여 폴리우레탄 수지 조성물을 제조하였다. 그리고 1,4 부탄디올은 13.4g을 사용하였다.

< 실시예 3 >

실시예 1과 동일한 조건하에서, 평균 분자량이 1000인 폴리테트라메틸렌글리콜 133g 및 변성4,4‘디페닐메탄디이소시아네이트 66.7g을 사용하여 폴리우레탄 수지 조성물을 제조하였다. 그리고, 1,4 부탄디올은 12g을 사용하였다.

< 실시예 4 >

실시예 1과 동일한 조건하에서, 평균 분자량이 1,500인 폴리테트라메틸렌글리콜 150g 및 변성4,4‘디페닐메탄디이소시아네이트 50g을 사용하여 폴리우레탄 수지 조성물을 제조하였다. 그리고 1,4 부탄디올은 9.01g을 사용하였다.

< 실시예 5 >

실시예 1과 동일한 조건하에서, 평균 분자량이 3,000인 폴리테트라메틸렌글리콜 172g 및 변성4,4‘디페닐메탄디이소시아네이트 28.6g을 사용하여 폴리우레탄 수지 조성물을 제조하였다. 그리고 1,4 부탄디올은 5.15g을 사용하였다.

< 실시예 6 >

비교적 양호한 기계적 특성을 가지는 실시예 3에서 사용된 폴리테트라메틸글리콜을 사용하여 다시 실험을 실시하였다. 실시예 3에서와 동일하게 평균 분자량이 1000인 폴리테트라메틸글리콜 133g을 사용하였고, 4,4‘-디페닐메탄디이소시아네이트 66.7g을 사용하여 실험을 실시하였다. 그러고, 경화제로서 1,4-부탄디올 6.01g 이외에 평균 분자량이 1,500인 폴리테트라메틸렌글리콜 100g을 사용하여 성형물을 제조하였다.

상기 각각의 실시예 1~6에 따른 사용된 물질의 성분 및 그 사용량을 일목요연하게 정리하면 아래의 표2와 같다.

그리고 상기 각각의 실시예 1~6에 대하여 상기 실시예에서 설명한 장치들을 이용하여 기계적 특성들을 측정하였는 바 이를 아래의 표3에 나타내었다.

상기의 표 3에서 알 수 있는 바와 같이, 폴리테트라메틸렌글리콜 분자량이 1,000일 경우 즉, 실시예3인 경우 성형물의 인장, 인열강도 및 반발탄성이 대체적으로 우수하였다.

그리고, 특히 경화제로서 평균 분자량이 1,500인 폴리테트라메틸렌글리콜과 1,4-부탄디올의 중량부 50/50 혼합물을 사용하고, 주제/경화제의 비가 100/53인 실시예6인 경우 가공 특성이 매우 우수하였고 제반 기계적 특성이 실시예 3과 유사하였으며 특히 반발 탄성은 84%에서 86%로 증가하였다.

상기에서 본 바와 같이, 주제의 하나로서 평균분자량이 1000인 폴리테트라메틸렌글리콜을 사용한 실시예3 및 실시예 6의 기계적 특성이 우수한 점에 착안하여, 주제의 하나로써 평균분자량이 1000인 폴리테트라메틸렌글리콜을 사용하여 성형물을 제조하고 기계적 특성을 측정하였는 바 이하에서는 이에 대해여 설명하기로 한다.

< 실시예 7~12 >

양호한 기계적 특성을 보인 실시예3에서와 동일하게 평균 분자량이 1,000인 폴리테트라메틸렌글리콜(PTMG)를 사용하여 실험을 실시하였다.

평균 분자량이 1,000인 폴리테트라메틸렌글리콜(PTMG) 이외에 분자량이 각기 다른 폴리카프로락톤디올(PCL)을 사용하여 프리폴리머를 합성하고, 이를 이용하여 성형물을 제조하였다.

즉, 평균 분자량 1,000인 폴리테트라메틸렌글리콜을 기본으로 하고, 평균 분자량 850~4000인 폴리카프로락톤디올의 당량비 50/50 혼합물을 사용하여 실시예1의 방법과 동일하게 프리폴리머를 합성한 후 성형물을 제조하였다.

실시예 7~11에서 경화제로는 1,4부탄디올을 사용하였다.

실시예12는 실시예9와 다른 조건은 동일하지만 경화제로서 1,4-부탄디올 9.01g 이외에 평균 분자량이 1,500인 폴리테트라메틸렌글리콜 150g을 사용하여 성형물을 제조하였다. 여기서 실시예12인 경우에는 실시예 7~11의 기계적 특성 결과를 관찰한 후 가장 우수한 기계적 특성을 나타낸 실시예9의 조성비를 일부 변화시켜 실험을 한 것이다.

상기 실시예 7~12에 대한 사용된 물질의 성분 및 그 사용량을 표4에 나타내었다.

그리고 상기 실시예 7~12에 의해 형성된 성형물에 대한 기계적 특성을 조사하였다.

성형물의 마모특성을 조사하기 위하여 3개의 시료 부착장치가 있는 NBS 마모시험기를 이용하였다.

한국표준시험 규격(KS) M-6625(가황고무의 NBS 표준고무를 이용한 내마모성의 측정)에 준하여 각각의 시료 부착장치에 대한 NBS 표준고무의 표준마모회수를 결정한 다음, 본 시험을 실시하였으며 마모 시험 도중 마모륜에 묻어나는 시료 마모물 등을 지속적으로 제거함으로서 시험시의 오차를 극소화하였다.

그리고 상기 실시예 7~12에 대한 인장강도, 인열강도, 반발탄성, 경도 등의 특성은 상기 실시예1~6에서 했던 방법과 동일한 기계장치 및 방법을 이용하여 측정하였으며 이를 표5에 나타내었다.

상기 표5에 나타난 바와 같이, 실시예9와 같이 평균 분자량이 2,000인 폴리카프로락톤디올을 사용하였을 경우 1,4-부탄디올 경화물의 반발탄성이 79%로서 실시예 7~11 중 가장 우수하였다.

특히 내마모성은 동일한 조건의 폴리테트라메틸렌글리콜 성형물의 내마모율 410%보다 우수한 650%로 나타났다.

또한 경화제로서 평균 분자량이 1,500인 폴리테트라메틸렌글리콜과 1,4-부탄디올의 중량부 50/50 혼합물을 사용하고, 주제/경화제의 비가 100/77.3인 실시예12인 경우가 가공특성이 매우 우수하였고, 제반 기계적 특성이 실시예9와 유사하였으며 특히 반발 탄성은 79에서 82%로 증가하였고 내마모율은 620%이었다.

< 실시예 13~14 >

실시예 7-12에서 다소 우수한 물성을 나타낸 실시예9와 실시예12에 동일한 성분 및 사용량을 사용하고, 각각의 경화제 조성물에 볼밀로 조제된 무기나노입자를 5phr씩 첨가하여 1~5시간동안 50~1000rpm으로 고루 분산시켜 최종 경화제를 제 조하였다. 실시예13은 실시예9의 조성물에 무기나노입자를 첨가한 경우이고, 실시예14는 실시예12에 무기나노입자를 첨가한 경우로 이들의 성분비에 대한 내용은 아래의 표6에 나타내었으며, 성형물은 상기 실시예1과 동일한 방법으로 제조하였다.

여기서 무기나노입자는 티타늄다이옥사이드와 실리카의 혼합물을 사용하였으며, 볼밀분쇄기술을 이용하여 무기나노입자를 제조, 도입하여 이를 경화제 100phr에 0.1-5phr첨가하여 최종 경화제를 제조한다.

제조된 성형물을 이용하여 이에 대한 물리적 특성을 조사하였는 바, 이는 위의 실시예와 동일한 방법으로 측정하였으며 이를 표7에 나타내었다.

상기 표7에 나타난 바와 같이, 실시예9과 실시예12에 비해 인장과 인열 강도는 유사하였으나 경도와 탄성이 약간씩 상승하였으며 내마모성에서는 아주 우수한 700%대의 우수한 내마모율을 보였다.

이하에서는 본 발명의 비교예로써, 종래부터 사용되던 폴리프로필렌 글리콜, 폴리(부티렌-co-에티렌)아디페이트, 폴리에틸렌 아디페이트, 폴리카보네이트디올을 이용하여 실시예 1에서와 동일한 방법으로 성형물을 제조한 후 본 발명과의 비교예로써 기계적 특성을 조사하였으며 이하에서는 이에 대해 설명하기로 한다.

< 비교예 1~5 >

비교예1,2에서는 평균분자량이 각각 850, 2000 폴리프로필렌 글리콜을, 비교예3에서는 평균 분자량이 1500인 폴리(부티렌-co-에티렌)아디페이트를, 비교예4에서는 평균 분자량이 2,000인 폴리에틸렌 아디페이트를, 비교예5에서는 평균 분자량이 2,000인 폴리카보네이트디올를 이용하여 실시예1에서와 동일한 방법으로 성형물을 제조한 후 기계적 특성을 조사하였다. 이 때 사용된 경화제는 1,4부탄디올을 사용하였으며, 그 사용량은 아래의 표8에 나타내었다.

그리고 상기 비교예 각각에 대하여 상기의 실시예에서와 동일한 방법으로 기계적특성을 조사하였으며 이를 아래의 표9에 나타내었다.

상기에서 본 바와 같이, 비교예 1~5는 종래기술에 따른 내용이며, 실시예 1~14는 본 발명에 따른 내용이다.

상기에서 본 바와 같이, 본 발명의 실시예 1~14의 경도(쇼어A)는 약 76~96의 범위를 가지게 되어 비교예1~5의 경도와 유사한 경도를 나타내고 있슴을 알 수 있다.

그러나, 반발탄성인 경우에는 본 발명의 실시예인 1~14의 경우가 비교예1~5에 비해 우수하고, 내마모율 또한 본 발명의 실시예가 비교예에 비해 우수함을 알 수가 있다.

특히, 본 발명의 실시예 13,14인 경우 즉, 무기나노입자가 경화제에 분산 첨가된 경우에는 반발탄성, 내마모율 등의 기계적 특성이 다른 실시예에 비해 대체적으로 우수함을 알 수 있었다.

본 발명에서 개시된 발명 개념과 실시예가 본 발명의 동일 목적을 수행하기 위하여 다른 구조로 수정하거나 설계하기 위한 기초로서 당해 기술 분야의 숙련된 사람들에 의해 사용되어질 수 있을 것이다. 또한, 당해 기술 분야의 숙련된 사람에 의한 그와 같은 수정 또는 변경된 등가 구조는 특허청구범위에서 기술한 발명의 사상이나 범위를 벗어나지 않는 한도내에서 다양한 변화, 치환 및 변경이 가능하며 본 발명의 범주에 속하는 것이라 할 것이다.

상기의 구성에 의한 본 발명은, 주액형법으로 제조되는 인라인스케이트 바퀴를 비롯한 레져용 바퀴의 폴리우레탄 수지 조성물에 사용되는 바, 물성 조절이 용이하여 여러 분야에서 적용될 수 있으며, 특히, 우수한 기계적 물성과 적절한 물성이 요구되는 인라인스케이트를 비롯한 레져용 바퀴 부품 또한 산업용 휠 수지에 적 용이 가능하다.

그리고, 본 발명의 폴리우레탄 수지 조성물은 종래의 폴리프로필렌글리콜/이소시아네이트계나 폴리알킬렌아디페이트등의 폴리에스테르폴리올/이소시아네이트계 폴리우레탄 수지에 비하여 동일 탄성를 가질 때 인장, 인열, 가공성, 내마모성등을 비롯한 제반 물리적 특성이 우수하며, 경도 조절이 자유로워 쇼어(shore) 50~95A의 경도 범위를 가지므로 인라인스케이트를 포함하는 레저용 바퀴 수지, 신발의 겉창 뿐 만 아니라 방오성매트, 내유성시이트, 산업용 휠 및 각종 산업용 주자재 또는 부자재로 사용이 가능하다.

Claims

폴리우레탄(PU) 수지 조성물로서,

a) 폴리카프로락톤디올(PCL), 폴리테트라메틸렌글리콜(PTMG), 폴리카프로락톤디올(PCL)과 폴리테트라메틸렌글리콜(PTMG)의 혼합물;로 이루어진 군으로부터 선택된 매크로글리콜(macroglycol)에 이소시아네이트를 혼합하여 프리폴리머(prepolymer)를 합성하고,

b) 폴리테트라메틸렌글리콜(PTMG), 1,4BD(1,4부탄디올), 폴리테트라메틸렌글리콜(PTMG)과 1,4BD(1,4부탄디올)의 혼합물;로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 물질을 이용하여 경화제를 형성시키고, 형성된 경화제를 상기 프리폴리머에 첨가한 후 경화시킴에 의해 폴리우레탄(PU) 수지 조성물을 형성시키되,

상기 경화제에는 티타늄다이옥사이드와 실라카가 혼합된 무기나노입자가 첨가되어 형성됨을 특징으로 하는 고기능성 인라인스케이트용 폴리우레탄 수지 조성물.
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제1항에 있어서,

상기 매크로글리콜 및 상기 이소시아네이트의 혼합 비율은 상기 이소시아네이트 1당량에 대해서 상기 매크로글리콜은 0.1~2.0 당량인 것을 특징으로 하는 고기능성 인라인스케이트용 폴리우레탄 수지 조성물.
제1항에 있어서,

상기 이소시아네이트는, 톨루엔디이소시아네이트, 4.4‘-디페닐메탄디이소시아네이트, 4.4‘-디페닐메탄디이소시아네이트의 변성체, 폴리메틸렌폴리페닐폴리이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 이소포롬디이소시아네이트로 구성된 그룹 중 하나 이상의 물질로 형성됨을 특징으로 하는 고기능성 인라인스케이트용 폴리우레탄 수지 조성물.
제1항에 있어서,

상기 매크로글리콜의 평균분자량은 400 내지 4,000의 범위 내인 것을 특징으로 하는 고기능성 인라인스케이트용 폴리우레탄 수지 조성물.
제1항에 있어서,

상기 경화제로 사용되는 폴리테트라메틸렌글리콜(PTMG)의 평균분자량은 1,000 내지 3,000의 범위 내인 것을 특징으로 하는 고기능성 인라인스케이트용 폴리우레탄 수지 조성물.