KR100639796B1

KR100639796B1 - 물을 경화제로 하는 폴리 우레탄 상·하도 겸용 수지 조성물

Info

Publication number: KR100639796B1
Application number: KR1020050090946A
Authority: KR
Inventors: 김철진; 김한선
Original assignee: 진도화성주식회사
Priority date: 2005-09-29
Filing date: 2005-09-29
Publication date: 2006-10-31

Abstract

본 발명은 제1폴리올 화합물, 폴리이소시아네이트 화합물, 사슬연장제, 가소제, 프로필렌계 탈포 및 반응성 희석재, 소포제, 고비점용제, 착색안료(상도에만 적용됨)를 혼합하여 주제성분으로 하고 여기에 수용성 난연제, 물 및 각색 염료를 주요성분으로 하는 경화제를 배합하여 콘크리트와의 접착력이 우수하고 중도 방수층과 물성차가 거의 없는 폴리 우레탄 상·하도 겸용 수지 조성물 관한 것으로서, 기존의 상도 상용품에 비해 내마모성, 내용제성, 접착력이 월등히 우수한 장점이 있다.

폴리우레탄, 수지, 난연제, 주제, 경화제, 이소시아네이트, 방수재, 바닥재, 하도재, 상도재

Description

물을 경화제로 하는 폴리 우레탄 상·하도 겸용 수지 조성물{WATER-CURING POLYURETHANE TOP COAT AND PRIMER MATERIALS RESIN COMPOSITION }

본 발명은 물을 경화제로 하는 폴리 우레탄 상·하도 겸용 수지 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 물을 경화제로 사용하고 본 방수층인 특허출원 제10-2005-0061026호의 중도재와 유사한 원재료를 사용하여, 상기 중도재과 유사한 물성을 가져 접착력, 내마모성, 내용제성이 뛰어난 고성능의 폴리우레탄 상·하도겸용 수지 조성물에 관한 것이다.

종래의 우레탄 방수바닥재용 우레탄 하도는 대부분이 유기 휘발성 용제가 다량 함유되어 있는 형태로 하절기 고온 다습한 조건에서 유기 휘발성 용제 냄새가 심해 작업에 어려움이 있고, 종래의 우레탄 방수바닥재용 상도는 아크릴 우레탄 수지가 주성분으로 휘발성 유기 용제를 함유하고 있어 상기 종래의 우레탄 하도와 같은 문제점이 있다. 또한 종래의 상도와 하도는 중도와의 물성차(경도, 신장율 등)로 인해 상도와 중도간, 하도와 중도간의 접착력이 떨어지거나 도막이 박리되는 단 점을 가지고 있으며, 특히 상도는 내마모성도 다소 약하고, 내용제성이 떨어지는 문제점이 있다.

이에, 상기와 같은 제반 문제점들을 해소하기 위하여 안출된 본 발명은 물을 경화제로 사용함으로서 유독한 유기 휘발성 냄새를 최소화 하고, 또한 중도방수층과 유사한 수지 조성물 사용으로 인하여 중도 방수층과의 물성차가 없어 중도 방수층과 접착력이 우수하고 종래의 상도 상용품에 비해 내마모성, 내용제성이 우수한 상·하도 겸용 고성능 폴리 우레탄 수지 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 물을 경화제로 사용하고 특허출원 제10-2005-0061026호의 중도 방수층과 유사한 수지 조성물을 사용하고 고성능을 가진 원재료를 선택 사용하여 현재 상용중인 폴리 우레탄 방수 바닥재 상·하도의 문제점을 획기적으로 보완하는 제품 개발에 중점을 두었다. 특히 본 발명의 폴리 우레탄 상·하도재의 경화제로서 물을 사용함으로써 하도재 도장시 발생되는 용제 냄새를 최소화 하였고 또한 프로필렌계 반응성 희석재 역할을 하는 원재료를 사용하여 상·하도에 적합한 점도를 가지도록 보완하였으며 경화제에 수용성 난연제를 첨가하여 난연성과 친환경성을 부여하였다. 또한 우수한 접착력과 내마모성을 부여하여 현재 상용 중인 유성 우레탄 중도 방수재는 물론이고 무용제형 에폭시 상 도 코팅으로도 사용이 가능한 물성을 가지는데 중점을 두어 개발 하였다.

본 발명의 우레탄 프리폴리머는 한 분자당 2개 이상의 수산기를 갖는 제1폴리올 화합물과 한 분자당 2개 이상의 이소시아네이트기를 갖는 지방족 폴리이소시아네이트 화합물과 반응시켜 얻은 것이다. 상기 우레탄 프리폴리머는 적어도 2개 이상의 말단이 이소시아네이트기로 이루어지도록 하기 위하여 이를 제조하기 위한 반응에 있어서 상기 지방족 폴리이소시아네이트 화합물의 이소시아네이트기:상기 제1폴리올 화합물의 수산기의 당량비가 1:2.0이 되도록 하는 함량의 상기 지방족 폴리이소시아네이트 화합물과 상기 제1폴리올 화합물과의 반응에 의하여 생성된 것이 바람직하다. 상기 당량비가 2.0 미만이면 프리폴리머의 점도가 높아져 상·하도로 사용하기에 적합하지 못한 문제점이 있고, 당량비가 2.0을 초과하면 주제와 경화제 혼합 후 경화 속도가 너무 빨라 사용 할 수 있는 시간이 짧아지는 문제점이 발생할 수 있다.

상기 우레탄 프리폴리머를 제조하는데 있어서 제1폴리올 화합물로서는 수 평균분자량이 1,000 내지 5,000이며 바람직하게는 2 내지 3개의 수산기를 포함하는 폴리에테르계 폴리올이 사용될 수 있는데, 바람직하게는 경제적 관점에서 2 내지 3개의 수산기를 갖는 알콜 화합물을 개시제로 하고, 프로필렌 옥사이드를 부가 중합하여 얻은 폴리프로필렌글리콜등의 폴리에테르계 폴리올이 주로 사용된다.

상기 우레탄프리폴리머를 제조하는데 있어서 사용가능한 지방족 폴리이소시아네이트 화합물로서는 이소포론 디이소시아네이트(Isophorone diisocyanate,IPDI) 또는 헥사메틸렌 디이소시아네이트(Hexamethylene diisocyanate, HMDI)를 사용하는 것이 바람직하다.

또한 상기 우레탄프리폴리머는 수산기, 아미노기 또는 이들 모두를 분자당 2개 이상 갖는 다관능성 사슬연장제(chain extender), 가소제, 프로필렌계 반응성 희석제, 고비점용재, 착색안료(상도에만 적용)가 첨가되어 주제 조성물을 이룬다.

상기 사슬연장제로는 트리메틸올프로판(trimethylol propane)과 1,3-부탄디올(1,3-butane diol)을 첨가할 수 있으며 그 첨가량은 총 주제 조성물 100 중량%에 대하여 트리메틸올프로판은 2 내지 6중량%, 1,3-부탄디올은 1 내지 3 중량%가 바람직하다. 여기서 트리메틸올프로판의 함량이 2중량% 미만이면 최종 경화물의 경도 물성이 떨어지고, 6중량%를 초과하면 우레탄 프리폴리머의 최종 점도가 높아지는 문제점이 있다. 또한 1,3-부탄디올의 함량이 1 중량% 미만이면 반응 효율이 매우 떨어지며, 3중량%를 초과하면 우레탄 프리폴리머의 점도가 높아지는 문제점이 있다.

또한 가소제로는 디이소노닐 프탈레이트(Diisononyl Phthalate,DINP)을 사용할 수 있다. 기존의 디옥틸프탈레이트(DOP)는 인체에 유해한 독성이 있어 보다 독성이 약한 디이소노닐 프탈레이트를 사용하는 것이 바람직하다. 디이소노닐 프탈레이트는 총 주제 조성물 100 중량%에 대하여 5 내지 30 중량%가 바람직하다. 디이소노닐 프탈레이트의 함량이 5 중량% 미만이면 우레탄 프리 폴리머의 점도가 높고 가요성(flexibility)이 떨어지며, 30중량%를 초과하게 되면 반대로 너무 많은 가요성으로 원하는 인장 강도 및 경화 건조 속도의 물성을 얻을 수 없는 문제점이 있다.

또한 프로필렌계 탈포 및 반응성 희석제로서 디프로필렌 글리콜(Dipropylene Glycol)을 사용할 수 있다. 상기 디프로필렌 글리콜은 에테르(ether)결합을 가지면서 2개의 하이드록시기(-OH)로 구성된 프로필렌 글리콜의 부산물로서 무색 무취의 가소제이며 용해력이 뛰어나 다양한 용도의 희석제로도 사용이 되고 있다. 또한 물에 대한 용해력이 뛰어나며 특유한 반응성을 가진 희석제로 총 주제 조성물 100 중량%에 대하여 3 내지 10 중량%가 바람직하다. 상기 디프로필렌 글리콜의 함량이 3중량% 미만이면 점도가 높아져 도포 작업성이 저하되며 10중량%를 초과하면 주제 조성물의 반응성(NCO% 함량)에 영향을 주어 원하는 반응성의 주제 조성물을 얻을 수 없으며 또한 원하는 도막의 가요성도 얻을 수 없는 문제점이 있다.

첨가제로 사용된 이산화티타늄 광촉매는 총 주제 조성물 100 중량%에 대하여 0.5중량% 미만으로 첨가되었으며, 공기 중에서 이산화티타늄에 충돌하는 광자는 이산화티타늄 분자내의 전자를 이동시켜 전자쌍홀과 자유전자를 생성시킨다. 이 전쌍홀과 자유전자는 물과 산소를 산화시키고, 각기 하이드록실이나 슈퍼옥사이드 라디칼을 형성하고, 이 라디칼들은 각종 유기물 및 무기물들을 무차별적으로 분해하는 성질을 가지게 된다. 이와 같은 성질로 인해 단세포의 박테리아나 균류등의 세균류 세포를 파괴시키는 항균성을 가지게 되고, 또한 각종냄새를 발생시키는 메틸메르캡탄과 알데히드 등의 방향성 화합물의 분자구조를 깨뜨려 악취를 제거하는 탈취성을 가지게 된다.

또한 소포제는 BYK-066N을 사용하였으며 총 주제 조성물 100 중량%에 대하여 1.0중량% 미만으로 첨가되어 주제와 경화제 혼합시 발생되는 기포를 없애주는 역할을 하며 상·하도 제품 특성상 얇은 도막 두께(80㎛ 이하)로 도포가 되기 때문에 제품 기포 억제의 물성에 영향을 주는 목적의 원재료는 아니다.

또한 고비점 용제로는 보다 덜 유독한 지방족 구조를 가진 코코졸(kocosol#150)을 용제로 선택하였으며 총 주제 조성물 100 중량%에 대하여 10 내지 25 중량%가 바람직하다. 코코졸의 함량이 10중량% 미만이면 점도가 높아져 도포 작업성이 저하되며 25중량%를 초과하면 고형분이 떨어져 원하는 도막 두께 및 강도와 같은 물성을 얻을 수 없는 문제점이 있다.

또한 상도 제품에만 투입되는 착색 안료로는 이산화티타늄(TiO₂) 또는 아이런 옥사이드 그린(Iron Oxide Green) 및 아이런 옥사이드 레드(Iron Oxide Red) 등을 선택 사용하여 원하는 색상을 얻을 수 있다. 여기에 사용 되는 이산화티타늄은 상기의 광촉매와는 역할 및 구성 성분이 전혀 다른 종류로서 상도 제품의 은폐(隱蔽)력을 향상시켜 주는 것으로 기타 다른 안료와 혼용 또는 단독으로 사용이 되고 그 첨가량은 총 주제 조성물 100 중량%에 대하여 1 내지 8 중량%가 바람직하다. 상기 이산화티타늄 또는 아이런 옥사이드 그린 및 아이런 옥사이드 레드 등의 착색 안료 함량이 1 중량% 미만이면 제품의 은폐력이 떨어지는 문제점이 있고, 8 중량%를 초과하면 주제 조성물의 점도와 비중이 높아지는 문제점이 있다.

본 발명의 경화제를 제조하는데 있어서, 상기 경화제는 한 분자당 2개 이상의 수산기를 갖는 제2폴리올 화합물을 포함한다. 상기 제2폴리올화합물은 가장 간단한 2가 알콜이다. 제2폴리올화합물은 폴리에틸렌글리콜을 주성분으로 하는데, 상기 폴리에틸렌글리콜은 일반적으로 주제 조성물의 말단 반응기인 이소시아네이트와 반응하여 탄성체를 형성하는 것으로서, 본 발명에서는 상기 폴리에틸렌글리콜로 경화제의 주성분인 물과 반응성이 가장 유사하며, 경화제의 동결을 방지하는 원료로 가장 적합한 수평균분자량이 30 내지 100이고, 수산기가 2개인 글리콜류를 사용하며, 총 경화제 조성물 100중량%에 대하여 5 내지 20중량% 포함되도록 하는 것이 바람직하다. 상기 폴리에틸렌글리콜의 함량이 5중량% 미만이면 외부의 영하(-5℃ 정도)기온에서 동결(凍結)이 일어나는 문제점이 발생 될 수 있으며, 20중량%를 초과하면 경화제의 주성분인 물과의 반응성 및 물성 차이 때문에 원하는 최종 물성을 얻을 수 없는 문제점이 발생 될 수도 있다.

또한 상기 경화제에 수용성 난연제를 투입하여 최종 경화물의 난연성을 부여하였다. 상기 우레탄 프리폴리머의 이소시아네이트 말단기와 상기 제2폴리올 화합물의 수산기와의 부가반응을 촉진하는 촉매, 물 및 각색염료를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 경화제의 일부인 물은 친환경적인 물질로, 그 함량은 총 경화제 조성물 100중량%에 대하여 50 내지 90중량% 포함되도록 한다. 상기 물의 함량이 50중량% 미만이면 경화속도가 늦어지고 최종물성이 떨어지는 문제점이 발생 될 수 있으며, 90중량%를 초과하면 동절기에 경화제가 동결(凍結) 될 수 있는 문제점이 발생 될 수도 있다.

상기 각색 염료는 수용성 염료를 사용할 수 있으며 수지와 경화제의 혼합 정도를 쉽게 판단할 수 있도록 그 함량은 총 경화제 조성물 100중량%에 대하여 0.1 내지 1 중량% 포함되도록 한다. 상기 각색염료의 함량이 0.1 중량% 미만이면 수지와 경화제의 혼합 정도의 정확한 판단 효과가 떨어지며, 1중량%를 초과하면 수지 자체의 색상이 초기 원하는 색상과 차이가 발생할 수 있는 문제점이 있다.

상기 난연제는 수용성 난연제로서 미국 SYBRON사의 FlameGard DSH 또는 FR-300을 사용할 수 있으며 그 함량은 총 경화제 조성물 100중량%에 대하여 5 내지 30 중량% 포함되도록 한다. 상기 수용성 난연제의 함량이 5중량% 미만이면 난연 효과가 떨어지며, 30중량%를 초과하면 최종 경화물의 표면에 끈적임이 남을 수 있는 문제점이 있다.

이하, 본 발명의 구성을 실시예를 통하여 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.

주제의 제조예1.

4구 플라스크에 평균분자량이 1,000인 폴리프로필렌글리콜 디올 17.4중량%와 평균분자량이 3000인 폴리프로필렌글리콜 트리올 17.4중량% 및 DINP(diisononyl Phthalate) 11중량%와 트리메틸올프로판(TMP) 2.0중량%를 투입하고 교반하면서 60℃로 가열 후 트리메틸올프로판(TMP)의 용해 상태를 확인 후 냉각하고 40℃로 냉각되면 IPDI(Isophorone diisocyanate)를 25.2중량% 투입하고 교반하면서 90℃로 승온하여 1시간 유지 반응 후 1,3-부탄디올(1,3-BG)을 1.2중량%로 투입하고 80~90℃로 승온하여 1시간 유지 반응시키고 프로필렌계 탈포제겸 반응성 희석재를 3.5중량% 투입하여 추가 1시간 유지 반응 시켜 유리 이소시아네이트 함량이 2.8중량%인 주제 조성물을 제조하였다. 유리 이소시아네이트 함량이 만족 되면 70℃로 냉각 후 이산화티타늄 광촉매를 0.4중량%, BYK-066N을 1중량%, kocosol#150을 12.9중량%로 투입하였고 상도 제품인 경우 착색 안료를 8.0중량%를 투입하였으며 그 조성비를 하기 [표1]에 나타내었다.

주제의 제조예2~4.

상기 주제 조성물의 제조예1과 동일한 방법으로 주제 조성물을 제조하였다. 그 조성비를 하기 [표1]에 나타내었다.

주제 조성비 (단위: 중량%)

구분		제조예1	제조예2	제조예3	제조예4
PPG 디올		17.4	17.4	17.4	17.4
PPG 트리올		17.4	17.4	17.4	17.4
DINP		11.0	9.2	7.4	5.5
TMP		2.0	2.3	2.6	3
IPDI		25.2	25.2	25.2	25.2
1.3BG		1.2	1.2	1.2	1.2
프로필렌계탈포제 겸 반응성 희석재		3.5	3.5	3.5	3.5
고비점 용제		12.9	14.4	15.9	17.4
광촉매 및 소포제		1.4	1.4	1.4	1.4
착색 안료	투입(상도)	8.0	8.0	8.0	8.0
착색 안료	미투입(하도)	-	-	-	-

경화제의 제조예1

물 65중량%에 폴리에틸렌글리콜(EG)을 5중량% 넣고 프리믹싱하면서 각색염료 0.5중량%와 수용성 난연제 29.5중량%를 투입하고 500rpm으로 10분간 교반하여 균일하게 혼합되었는지 육안으로 확인하여 경화제를 제조하였다. 그 조성비를 하기 [표2]에 나타내었다.

경화제의 제조예2~4

상기 경화제의 제조예1과 동일한 방법으로 경화제를 제조하였다. 그 조성비를 하기 [표2]에 나타내었다.

경화제 조성비 (단위: 중량%)

구분	제조예1	제조예2	제조예3	제조예4
물	65	70	75	75
폴리에틸렌글리콜(EG)	5	10	15	20
염료와 난연제	30	20	10	5

폴리 우레탄 상·하도 겸용 수지 조성물의 제조예1 내지 4

상기 주제의 제조예3의 조성비로 제조된 주제와 상기 경화제의 제조예 1 내지 4의 조성비로 제조된 경화제를 4:1의 배합비(wt%)로 혼합하여 잘 교반한 후 이형지판에 300×300×1.5㎜로 도포한 후 표준상태에서 3일 양생 후 탈형하여 표준 상태에서 4일 이상 경과시켜 도막 시편을 제작하였다. 상기의 주제와 경화제의 배합비는 주제와 경화제가 10:1~10:10까지 경화가 가능하지만 주제와 경화제를 10:1로 배합하면 경화 속도가 매우 느려지는 단점이 있으며, 주제와 경화제를 10:10으로 배합하면 점도가 너무 높아 작업성이 나빠지는 단점이 있다. 따라서 경화 속도와 작업성을 고려하여 실험해 본 결과 주제와 경화제의 배합비가 10:2.5, 즉 4:1일 때 최적의 물성을 나타냄을 알 수 있었다.

상기의 제조된 폴리 우레탄 상·하도 겸용 수지 조성물의 기본 물성 중 점도는 BROOKFIELD VISCOMETER RVF type으로 SP NO.2으로 25±2℃에서 10rpm으로 측정하였고 비중은 비중컵법을 이용하여 내용적이 100㎖인 SHEEN사 제품을 사용하여 측정하였으며, 난연 물성은 방염제의 형식 승인 및 검정 기술 기준(KOFEIS 0201)에 준하여 실시하였다. 그 결과는 [표3]에 나타내었다.

구분		제조예1	제조예2	제조예3	제조예4
혼합 점도(25℃,cps)		550	495	460	535
비 중 (25℃)	투입(상도)	1.01	1.01	1.01	1.01
비 중 (25℃)	미투입(하도)	1.00	1.00	1.00	1.00
냉동실 저장성 (- 7℃, 24시간)		반 동결	양 호	양 호	양 호
경화 속도(25℃)		24시간 이내	24시간 이내	36시간 이내	72시간 이내
난 연 성		양 호	양 호	양 호	불 량

상기 [표3]에서 보는 바와 같이 물성은 본 발명에 따라 상기 방수 바닥재 상·하도로는 제조예2과 제조예3의 경우가 적합함을 확인할 수 있었다.

비교예(상도용)

OH 값(value)이 33~55이고 유리전이온도(Tg)가 -5~5℃인 아크릴 폴리올을 주성분으로 하고 분자량이 1,000 내지 5,000이고 2 내지3개의 수산기를 가진 폴리프로필렌글리콜 수지를 1개 선택하여 혼합 사용하고 광택을 조정하기 위한 소광제와 점도 조절을 위한 유기 용제(벤젠, 톨루엔, 크실렌 등)를 사용 투입하고 소포제 및 침강 방지제 등과 같은 첨가제와 중금속으로 조성되어 있는 착색 안료를 혼합하여 1,000rpm 이상으로 약 30분 이상 프리 믹싱하여 주제를 제조하였고, 트리메틸올프로판과 1.3-부탄디올과 같은 사슬 연장제와 분자량이 1,000 내지5,000이고 2 내지 3개의 수산기를 가진 폴리프로필렌글리콜 수지를 2 내지 3개 혼합한 후 톨루엔 디이소시아네이트(TDI)와 80℃에서 2~4시간 반응시켜 유리 이소시아네이트 함량이 3.5~6.5중량%인 우레탄 프리폴리머를 제조하여 경화제를 제조하였다. 상기의 주제와 경화제를 배합비(wt%) 3:1로 혼합하여 교반한 후 본 방수층인 특허출원 제10-2005-0061026호의 중도재에 약 0.8±0.2㎜로 도포한 후 표준상태에서 3일 양생 후 시편을 제작하였다.

비교예(하도용)

트리메틸올프로판과 1.3-부탄디올과 같은 사슬 연장제와 분자량이 1,000 내지 5,000이고 2 내지 3개의 수산기를 가진 폴리프로필렌글리콜 수지를 2 내지 3개 혼합한 후 톨루엔 디이소시아네이트(TDI)와 80℃에서 2~4시간 반응시켜 유리 이소시아네이트 함량이 3.0~4.5중량%이고 고형분(NV)이 30~40%인 우레탄 방수제 하도를 제조하였다. 상기의 하도를 일반 콘크리트 표면에 0.8±0.2㎜로 도포한 후 표준상태에서 3일 양생 후 시편을 제작하였다.

항균효과 및 탈취효과 시험

상기 폴리 우레탄 상·하도 겸용 수지 조성물의 제조예1 내지 4와 비교예(상도용/하도용)에서 얻은 상·하도 겸용 수지 조성물에 대하여 광촉매의 성능을 위해 항균 효과 시험과 탈취 효과 실험 진행은 JIS Z 2801(Film 밀착법)에 준하여 실시하였다. 시험 방법은 5ℓ짜리 테트라팩에 3ℓ의 유해가스를 주입하여 시간경과에 따라 변화를 측정하였고, 시험 재료의 크기는 가로 100㎜, 세로 160㎜의 시편 조각으로 하였고 UV램프(20와트짜리 형광등 2개와 같은 조도임)로부터 10㎝ 거리에서 시험을 실시하였다. 그 결과를 [표4]와 [표5]에 나타내었다.

항균시험 단위: 균수(菌數)

구 분		제조예1	제조예2	제조예3	제조예4	비교예 (상도용)	비교예 (하도용)
황색포도 상구균	최초주입 세균수	120,000
황색포도 상구균	2시간 후 잔존세균수	10이하	10이하	10이하	10이하	182,000	165,000
대장균	최초주입 세균수	270,000
대장균	2시간 후 잔존세균수	25,000	22,000	25,000	24,000	690,000	650,000

탈취시험 단위: ppm

구 분		제조예1	제조예2	제조예3	제조예4	비교예 (상도용)	비교예 (하도용)
포 름 알데히드	시험전	25	25	25	25	25	25
	30분후	5.6	6.1	5.9	5.5	25	25
	90분후	3.9	4.5	4.0	3.9	17.5	18.3
메 틸 메르캡탄	시험전	10	10	10	10	10	10
	90분후	6.8	6.8	7.2	6.7	9	8.9
	24시간 후	0.2이하	0.2이하	0.2이하	0.2이하	8.7	8.7
키실렌	시험전	100	100	100	100	100	100
	90분후	69	60	66	71	76.5	62
	24시간 후	1.0미만	1.0미만	1.0미만	1.0미만	34.5	25

상기 [표4]와 [표5]에서 보는 바와 같이 본 발명은 항균, 탈취 효과가 비교예보다 우수함을 알 수 있었다.

난연 성능시험

상기 폴리 우레탄 상·하도 겸용 수지 조성물의 제조예1 내지 4와 비교예(상도용/하도용)에서 얻은 폴리우레탄 방수 바닥재 상·하도 수지 조성물에 대하여 난연 물성은 방염제의 형식 승인 및 검정 기술 기준(KOFEIS 0201)에 준하여 실시하였다. 그 결과를 [표6]에 나타내었다.

구 분	기 준	제조예1	제조예2	제조예3	제조예4	비교예 (상도용)	비교예 (하도용)
잔염시간(초)	10초이내	6	4	4	7	12	15
잔신시간(초)	30초이내	0	0	0	0	26	32
탄화면적(㎠)	50㎠이내	26	22.5	27	25	63	75
탄화길이(㎝)	7㎝이내	3.5	3.5	4	5	9	12

상기 [표6]에서 보는 바와 같이 본 발명은 난연성능이 우수함을 알 수 있었다.

내후성 시험

상기 폴리 우레탄 상·하도 겸용 수지 조성물의 제조예1 내지 4와 비교예(상도용)에서 얻은 폴리우레탄 방수 바닥재 상·하도 수지 조성물에 대하여 내후성 시험은 KS F 3211-`99에 준하여 실시하였다. 그 결과를 [표7]에 나타내었다.

시험 항목	기 준	제조예1	제조예2	제조예3	제조예4	비교예 (상도용)
촉진내후성시험 (WS, 250시간)	외 관 (균열)	이상없음	이상없음	이상없음	이상없음	이상없음

상기 [표7]에서 보는 바와 같이 본 발명과 비교예 모두 내후성은 우수함을 알 수 있었다.

내마모성 시험

상기 폴리 우레탄 상·하도 겸용 수지 조성물의 제조예1 내지 4와 비교예(상도용)에서 얻은 폴리우레탄 방수 바닥재 상·하도 수지 조성물에 대하여 내마모성 시험은 KS M ISO 9352-`97에 준하여 실시하였다. 그 결과를 [표8]에 나타내었다.

시험 항목	제조예1	제조예2	제조예3	제조예4	비교예 (상도용)
내마모성 〔마모감량(g)〕	0.015	0.012	0.013	0.010	0.082

※ 시험 조건 : 1000 회전, 마모륜 : CS17, 추 : 1000g

상기 [표8]에서 보는 바와 같이 본 발명은 내마모성능이 우수함을 알 수 있었다.

부착 강도 시험

상기 폴리 우레탄 상·하도 겸용 수지 조성물의 제조예1 내지 4와 비교예(상도용/하도용)에서 얻은 폴리우레탄 방수 바닥재 상·하도 수지 조성물에 대하여 부착 강도 시험은 KS M 4921-`04에 준하여 실시하였다. 그 결과를 [표9]에 나타내었다.

시험 항목	제조예1	제조예2	제조예3	제조예4	비교예 (상도용)
부착강도(표준상태) (N/㎠)	186.3	185.7	188.0	188.4	57.2

상기 [표9]에서 보는 바와 같이 본 발명은 부착강도 성능이 우수함을 알 수 있었다.

내용제성 시험

상기 폴리 우레탄 상·하도 겸용 수지 조성물의 제조예1 내지 4와 비교예(상도용)에서 얻은 폴리우레탄 방수 바닥재 상·하도 수지 조성물에 대한 내용제성 시험은 우레탄 방수층에 상도 제품의 주제와 경화제를 표준 배합비로 혼합 후 약 0.8㎜의 두께로 도포 후 표준 상태에서 약 3일 경화 건조 후 각각 XYLENE과 MEK 용제를 도막에 부어 용제가 모두 휘발 될 때까지의 변화 상태를 관찰하는 시험을 실시하였다. 그 결과를 [표10]에 나타내었다.

시험 항목		제조예1	제조예2	제조예3	제조예4	비교예(상도용)
표면 현상	XYLENE	이상 없음	이상 없음	이상 없음	이상 없음	25초 후 박리 현상 발생
표면 현상	MEK	이상 없음	이상 없음	이상 없음	이상 없음	10초후 박리 현상 발생

상기 [표10]에서 보는 바와 같이 본 발명이 현 상용품에 비해 내용제 성능이 우수함을 알 수 있었다.

이상의 상기 [표4] 내지 [표10]에서 보는 바와 같이 본 발명의 폴리 우레탄 상·하도 겸용 수지 조성물이 기존의 방수 바닥재 상·하도 수지 조성물에 비해 방수재 성능 및 기타 물성 등에서도 매우 우수한 것을 확인할 수 있었다.

본 발명의 상기의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 폴리우레탄 상·하도겸용 방수 바닥재는 경화제로서 물을 사용하기 때문에 습기에 인한 경화 불량 등의 발생이 없고, 기능성 광촉매를 사용하여 인체에 무해하며, 경화제에 수용성 난연제를 사용하여 난연성과 친환경성의 효과가 우수하며, 상기 중도 방수층과 유사한 수지 조성물을 사용하여 중도 방수층과 물성차가 없어 접착성, 내마모성, 내용제성, 내후성이 뛰어난 효과를 가지고 있다.

Claims

제1폴리올 화합물, 지방족폴리이소시아네이트 화합물, 사슬연장제, 가소제, 프로필렌계 탈포 및 반응성 희석제, 소포제, 고비점용제, 착색안료를 혼합하여 주제성분으로 하고, 여기에 제2폴리올화합물, 수용성 난연제, 물 및 각색 염료를 주요성분으로 하는 경화제를 배합하는 것을 특징으로 하는 폴리우레탄 상·하도 겸용 수지 조성물.
제1항에 있어서, 상기 주제와 경화제의 배합비율(wt%)은 4:1인 것을 특징으로 하는 폴리우레탄 상·하도 겸용 수지 조성물.
제1항에 있어서, 상기 제1폴리올 화합물은 수평균분자량이 1,000 내지 5,000인 폴리에테르계 폴리올인 것을 특징으로 하는 폴리우레탄 상·하도 겸용 수지 조성물.
제1항에 있어서, 상기 지방족 폴리이소시아네이트 화합물은 이소포론 디이소시아네이트 또는 헥사메틸렌 디이소시아네이트인 것을 특징으로 하는 폴리우레탄 상·하도 겸용 수지 조성물.
제1항에 있어서, 상기 사슬연장제는 트리메틸올프로판과 1,3-부탄디올을 첨가 하는 것을 특징으로 하는 폴리우레탄 상·하도 겸용 수지 조성물.
제1항에 있어서, 상기 가소제는 디이소노닐 프탈레이트인 것을 특징으로 하는 폴리우레탄 상·하도 겸용 수지 조성물.
제1항에 있어서, 상기 프로필렌계 탈포 및 반응성 희석제는 디프로필렌 글리콜인 것을 특징으로 하는 폴리우레탄 상·하도 겸용 수지 조성물.
제1항에 있어서, 상기 제2폴리올 화합물은 수평균분자량이 30 내지 100인 폴리에틸렌글리콜을 주성분으로 하는 것을 특징으로 하는 폴리우레탄 상·하도 겸용 수지 조성물.
제5항에 있어서, 상기 사슬연장제는 총 주제 조성물 100 중량%에 대하여 트리메틸올프로판은 2 내지 6 중량%, 1,3-부탄디올은 1 내지 3 중량%가 첨가된 것을 특징으로 하는 폴리우레탄 상·하도 겸용 수지 조성물.
제6항에 있어서, 상기 가소제는 총 주제 조성물 100 중량%에 대하여 디이소노닐 프탈레이트가 5 내지 30 중량% 포함된 것을 특징으로 하는 폴리우레탄 상·하도 겸용 수지 조성물.
제7항에 있어서, 상기 프로필렌계 탈포 및 반응성 희석제는 총 주제 조성물 100 중량%에 대하여 디프로필렌클리콜이 3 내지 10 중량% 포함된 것을 특징으로 하는 폴리우레탄 상·하도 겸용 수지 조성물.
제8항에 있어서, 상기 제2폴리올 화합물은 총 경화제 조성물 100중량%에 대하여 5 내지 20중량%인 것을 특징으로 하는 폴리우레탄 상·하도 겸용 수지 조성물.
제1항에 있어서, 상기 물은 총 경화제 조성물 100중량%에 대하여 50 내지 90중량% 첨가한 것을 특징으로 하는 폴리우레탄 상·하도 겸용 수지 조성물.
제1항에 있어서, 상기 수용성 난연제는 총 경화제 조성물 100중량%에 대하여 5 내지 30 중량% 첨가한 것을 특징으로 하는 폴리우레탄 상·하도 겸용 수지 조성물.