KR100817817B1 - 고내구성 및 고강도를 갖는 탄성체제조용 폴리우레탄조성물 및 이를 이용한 토목구조물용 폴리우레탄지지부재의 제조방법 - Google Patents

고내구성 및 고강도를 갖는 탄성체제조용 폴리우레탄조성물 및 이를 이용한 토목구조물용 폴리우레탄지지부재의 제조방법 Download PDF

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Abstract

폴리우레탄 조성물은 이소시아네이트기를 갖는 프리폴리머 약 100 중량부에 대하여 경화제 약 5 내지 약 50 중량부를 포함한다. 상기 프리폴리머는 폴리올 약 50 내지 약 70 중량부, 가교제 또는 사슬 연장제 약 2 내지 약 15 중량부 및 이소시아네이트 혼합물 약 20 내지 약 40 중량부를 반응시켜 얻어질 수 있다. 상기 이소시아네이트 혼합물은 메틸기를 갖는 제1 이소시아네이트 화합물 및 경직도가 큰 제2 이소시아네이트 화합물을 포함한다. 상기 경화제는 4,4'-메틸렌-비스-2-클로로아닐린을 포함한다. 상기 폴리우레탄 조성물을 이용하여 고내구성 및 고강도를 갖는 폴리우레탄 탄성체를 제조할 수 있으며, 이러한 폴리우레탄 탄성체는 교량 받침용 디스크 등의 토목구조물용 지지부재로 유용하게 사용될 수 있다.

Description

고내구성 및 고강도를 갖는 탄성체제조용 폴리우레탄 조성물 및 이를 이용한 토목구조물용 폴리우레탄 지지부재의 제조방법{POLYURETHANE COMPOSITION FOR ELASTOMER HAVING HIGH DURABILITY AND HIGH STRENGTH, AND METHOD OF MANUFACTURING POLYURETHANE SUPPORTING MEMBER FOR CIVIL ENGINEERING AND CONSTRUCTION}
본 발명은 폴리우레탄 조성물 및 이를 이용한 지지부재의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고내구성 및 고강도를 갖는 탄성체제조용 폴리우레탄 조성물 및 이를 이용한 토목구조물용 폴리우레탄 지지부재의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 토목구조물의 시공은 지진 등의 피해를 예방하고 토목구조물의 수명을 증가시킬 수 있도록 내진 설계를 필요로 한다. 예를 들어, 교량의 경우, 이러한 내진 설계를 위하여 교량 본체와 교량 본체를 지지하는 기둥 사이에 탄성을 갖는 지지부재를 삽입하는 방법이 사용되고 있다.
상기 탄성을 갖는 지지 부재로서, 종래에는 고무 디스크 등이 사용되고 있으나, 이러한 고무 디스크로는 최근 강화되고 있는 내진 설계 기준을 충족시키기 어 렵다. 따라서, 이러한 고무 디스크 대체하고 지지부재의 물성을 향상시키기 위하여 폴리우레탄 탄성체가 연구되고 있다.
일반적으로, 폴리우레탄은 탄성이 우수한 고분자 재료로 알려져 있으며, 디이소시아네이트(diisocyanate), 폴리올(polyol) 및 사슬 연장제 등을 적절히 선택하고 배합하여 다양한 물성을 갖는 탄성체를 제조할 수 있다. 교량 등의 지지부재로 사용되기 위하여, 폴리우레탄 탄성체는 높은 압축 탄성 계수를 갖는 것이 요구되며, 압축 탄성 계수를 높이기 위하여는 폴리우레탄 탄성체의 가교밀도를 높일 필요가 있다.
폴리우레탄 탄성체의 가교 밀도를 높이는 방법으로서, 분자량이 작은 폴리올을 사용하여 폴리우레탄을 합성할 수 있는데, 이 경우, 하드 세그먼트의 비율이 과도하게 높아져, 폴리우레탄 탄성체 고유의 탄성이 저하되는 문제점이 있다.
따라서 본 발명의 목적은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 고내구성 및 고강도를 갖는 탄성체를 제조하기 위한 폴리우레탄 조성물를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 기술적 과제는 상기 폴리우레탄 조성물을 이용한 토목구조물용 폴리우레탄 지지부재의 제조방법을 제공하는데 있다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 폴리우레탄 조성물은 이소시아네이트기를 갖는 프리폴리머 약 100 중량부에 대하여 경화제 약 5 내지 약 50 중량부를 포함한다. 상기 프리폴리머는 폴리올 약 50 내지 약 70 중량부, 가교제 또는 사슬 연장제 약 2 내지 약 15 중량부 및 이소시아네이트 혼합물 약 20 내지 약 40 중량부를 반응시켜 얻어질 수 있다. 상기 이소시아네이트 혼합물은 메틸기를 갖는 제1 이소시아네이트 화합물 및 경직도가 큰 제2 이소시아네이트 화합물을 포함한다. 상기 경화제는 4,4'-메틸렌-비스-2-클로로아닐린을 포함한다.
상기 프리폴리머의 중량평균 분자량은 약 500 내지 약 20000일 수 있다.
예를 들어, 상기 폴리올의 분자량은 약 200 내지 약 5000일 수 있으며, 폴리테트라메틸렌글리콜, 폴리카프로락톤 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 가교제 또는 사슬 연장제는 1,4-부틸렌글리콜, 에틸렌글리콜, 1,5-펜탄디올, 1,3-헥산디올 등을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 이소시아네이트 화합물은 톨루엔디이소이아네이트, 메틸렌디페닐디이소시아네이트 등을 포함할 수 있으며, 상기 제2 이소시아네이트 화합물은 p-페닐렌디이소시아네이트, 나프탈렌디이소시아네이트, 톨리딘디이소시아네이트 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제1 이소시아네이트 화합물과 상기 제2 이소시아네이트 화합물의 중량비는 약 97:3 내지 약 30:70일 수 있다.
본 발명의 일 특징에 따른 토목구조물용 폴리우레탄 지지부재의 제조방법에 따르면, 이소시아네이트기를 갖는 프리폴리머 약 100 중량부에 대하여 경화제 약 5 내지 약 50 중량부를 혼합한다. 상기 프리폴리머와 상기 경화제의 혼합물을 소정의 형상을 갖는 주형에 공급한다. 상기 혼합물을 가열 경화하여 폴리우레탄 탄성체를 형성한다.
상기 프리폴리머는 폴리올 약 50 내지 약 70 중량부, 가교제 또는 사슬 연장제 약 2 내지 약 15 중량부 및 이소시아네이트 혼합물 약 20 내지 약 40 중량부를 반응시켜 얻어질 수 있다. 상기 이소시아네이트 혼합물은 메틸기를 갖는 제1 이소시아네이트 화합물 및 경직도가 큰 제2 이소시아네이트 화합물을 포함한다. 상기 경화제는 4,4'-메틸렌-비스-2-클로로아닐린(4,4'-methylene-bis-2-chloroaniline, MOCA)을 포함한다.
상기 폴리우레탄 탄성체는 상기 주형으로부터 이탈된 후, 약 100 내지 약 120℃에서 열처리될 수 있으며, 상기 폴리우레탄 탄성체는 원형 또는 다각형 판상 형상을 가질 수 있다.
상술한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 고내구성 및 고강도를 갖는 폴리우레탄 탄성체를 제조할 수 있으며, 특히, 이러한 폴리우레탄 탄성체는 교량 받침용 디스크 등의 토목구조물용 지지부재로 유용하게 사용될 수 있다.
고내구성 및 고강도를 갖는 탄성체제조용 폴리우레탄 조성물
본 발명의 일 실시예에 따른 폴리우레탄 조성물은 이소시아네이트기를 갖는 프리폴리머 약 100 중량부에 대하여 경화제 약 5 내지 약 50 중량부를 포함한다. 상기 프리폴리머는 폴리올 약 50 내지 약 70 중량부, 가교제 또는 사슬 연장제 약 2 내지 약 15 중량부 및 이소시아네이트 혼합물 약 20 내지 약 40 중량부를 반응시켜 얻어질 수 있다. 상기 이소시아네이트 혼합물은 메틸기를 갖는 제1 이소시아네이트 화합물 및 경직도가 큰 제2 이소시아네이트 화합물을 포함한다. 상기 경화제는 4,4'-메틸렌-비스-2-클로로아닐린(4,4'-methylene-bis-2-chloroaniline)을 포함한다.
예를 들어, 상기 프리폴리머의 중량평균 분자량은 약 500 내지 약 20000일 수 있으며, 상기 프리폴리머의 점도는 약 75℃에서 약 1000 내지 약 3000cps일 수 있다. 또한, 상기 프리폴리머와 상기 경화제의 혼합물의 가사 시간(pot life)은 약 75℃에서 약 1 내지 약 10분일 수 있다.
상기 폴리올은 히드록시기를 가지며, 상기 히드록시기는 상기 이소시아네이트 혼합물의 이소시아네이트기와 반응하여 우레탄 결합을 형성한다. 상기 폴리올 의 함량이 과도하게 적을 경우, 프리폴리머의 분자량이 작아져 폴리우레탄 탄성체의 강도, 탄성 등이 저하될 수 있으며, 상기 폴리올의 함량이 과도하게 많을 경우, 이소시아네이트기를 갖는 프리폴리머가 얻어지지 않을 수 있다.
상기 폴리올의 분자량(중량평균분자량)은 약 200 내지 약 5000일 수 있다. 상기 폴리올의 분자량이 과도하게 작은 경우, 폴리우레탄 탄성체의 강도, 탄성 등이 저하될 수 있으며, 폴리올의 분자량이 과도하게 큰 경우, 폴리우레탄 탄성체의 경도가 저하될 수 있다.
예를 들어, 상기 폴리올로는 폴리테트라메틸렌글리콜(PTMG), 폴리카프로락톤(PCL), 폴리프로필렌글리콜(PPG), 폴리에틸렌글리콜(PEG), 폴리카보네이트디올(PCDL) 등이 사용될 수 있으며, 폴리우레탄 탄성체의 내마모성 및 탄성을 고려하였을 때, 바람직하게는 폴리테트라메틸렌글리콜(PTMG), 폴리카프로락톤(PCL) 등이 사용될 수 있다. 이들은 각각 단독으로 또는 혼합되어 사용될 수 있다.
상기 가교제 또는 사슬 연장제는 히드록시기를 가지며, 상기 히드록시기는 상기 이소시아네이트 혼합물의 이소시아네이트기와 반응하여 우레탄 결합을 형성한다. 상기 가교제 또는 사슬 연장제의 함량이 과도하게 적을 경우, 프리폴리머의 분자량이 작아져 폴리우레탄 탄성체의 강도, 탄성 등이 저하될 수 있으며, 상기 폴리올의 함량이 과도하게 많을 경우, 이소시아네이트기를 갖는 프리폴리머가 얻어지지 않을 수 있다.
예를 들어, 상기 가교제 또는 사슬 연장제로는 글리콜 또는 디올 등이 사용될 수 있으며, 구체적으로, 1,3-부틸렌글리콜, 1,4-부틸렌글리콜, 에틸렌글리콜, 1,3-프로판디올, 1,5-펜탄디올, 1,3-헥산디올, 1,6-헥산디올 등이 사용될 수 있으며, 가교 밀도 향상을 위하여 바람직하게는, 1,4-부틸렌글리콜, 에틸렌글리콜, 1,5-펜탄디올, 1,3-헥산디올 등이 사용될 수 있다. 이들은 각각 단독으로 또는 혼합되어 사용될 수 있다.
상기 제1 이소시아네이트 화합물은 메틸기를 포함한다. 예를 들어, 상기 제1 이소시아네이트 화합물은 톨루엔디이소이아네이트(TDI), 메틸렌디페닐디이소시아네이트(MDI) 등을 포함할 수 있다. 상기 제2 이소시아네이트 화합물은 상대적으로 경직도가 크다. 예를 들어, 상기 제2 이소시아네이트 화합물은 p-페닐렌디이소시아네이트(PPDI), 나프탈렌디이소시아네이트(NDI), 톨리딘디이소시아네이트(TODI) 등을 포함할 수 있다. 이들은 각각 단독으로 또는 혼합되어 사용될 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 이소시아네이트 화합물과 상기 제2 이소시아네이트 화합물의 중량비는 약 97:3 내지 약 30:70일 수 있다. 상기 제1 이소시아네이트 화합물의 함량이 과도하게 클 경우, 폴리우레탄 탄성체의 가교밀도가 저하될 수 있으며, 상기 제2 이소시아네이트 화합물의 함량이 과도하게 클 경우, 작업성이 불리하고 경제적으로 불리하며, 내충격성이 저하될 수 있다.
상기 경화제는 상기 프리폴리머와 반응하여 열경화성 폴리우레탄 수지를 형성한다. 상기 4,4'-메틸렌-비스-2-클로로아닐린은 폴리우레탄 탄성체의 가교밀도를 증가시켜 탄성 및 강도를 증가시킬 수 있다. 상기 경화제는 상기 프리폴리머와 반응하여 열경화성 폴리우레탄 수지를 형성할 수 있는 히드록실 화합물을 포함하는 가교제를 더 포함할 수 있다. 상기 히드록실 화합물로는 종래의 열경화성 수지의 형성 방법에서 알려진 것들이 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 폴리우레탄 조성물은 폴리우레탄 고유의 탄성을 잃지 않으면서도, 압축 탄성 계수 및 내마모성을 향상시킴으로써, 고내구성 및 고강도를 갖는 폴리우레탄 탄성체를 형성할 수 있으며, 특히 이러한 폴리우레탄 탄성체는 교량 등의 토목구조물에서 토목구조물의 내진성 및 강도 등을 보강하기 위한 지지부재로 유용하게 사용될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 토목구조물용 폴리우레탄 지지부재의 제조방법에 대하여 설명하기로 한다.
토목구조물용 폴리우레탄 지지부재의 제조방법
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 토목구조물용 폴리우레탄 지지부재의 제조방법을 나타내는 순서도이다.
도 1을 참조하면, 이소시아네이트기를 갖는 프리폴리머 약 100 중량부에 대하여 경화제 약 5 내지 약 50 중량부를 혼합한다(S 10). 상기 프리폴리머와 상기 경화제의 혼합물을 소정의 형상을 갖는 주형에 공급한다(S 20). 상기 주형에 열을 가하여 상기 혼합물을 경화시킨다(S 30).
상기 프리폴리머는 폴리올 약 50 내지 약 70 중량부, 가교제 또는 사슬 연장제 약 2 내지 약 15 중량부 및 이소시아네이트 혼합물 약 20 내지 약 40 중량부를 반응시켜 얻어질 수 있다. 상기 이소시아네이트 혼합물은 메틸기를 갖는 제1 이소시아네이트 화합물 및 경직도가 큰 제2 이소시아네이트 화합물을 포함한다. 상기 경화제는 4,4'-메틸렌-비스-2-클로로아닐린(4,4'-methylene-bis-2-chloroaniline, MOCA)을 포함한다. 상기 프리폴리머 및 상기 경화제는 기 설명된 본 발명의 일 실시예에 따른 탄성체제조용 폴리우레탄 조성물과 실질적으로 동일하므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
먼저, 상기 프리폴리머 및 상기 경화제를 준비하여 혼합한다. 상기 프리폴리머 및 상기 경화제는 혼합되기 전에 진공 탈포될 수 있으며, 반응성 및 점도를 조절하기 위하여 가온된 상태로 혼합될 수 있다. 예를 들어, 혼합 시, 상기 프리폴리머의 온도는 약 75 내지 약 85℃일 수 있으며, 상기 경화제의 온도는 약 115 내지 약 125℃일 수 있다.
상기 프리폴리머와 상기 경화제의 혼합물을 소정의 형상을 갖는 주형에 공급한다. 상기 주형의 형상은 폴리우레탄 탄성체의 용도, 토목구조물의 구조에 따라 필요한 형상을 갖는다. 예를 들어, 상기 폴리우레탄 탄성체가 교량용 디스크로 이용되는 경우, 상기 주형은 원형 또는 다각형 판상 형상을 가질 수 있다.
예를 들어, 상기 주형은 금속으로 이루어질 수 있으며, 상기 혼합물이 가해지기 전에 예열될 수 있다. 예를 들어, 상기 주형은 약 110 내지 약 120℃의 온도로 예열될 수 있다. 또한, 상기 혼합물이 경화된 후, 얻어진 폴리우레탄 탄성체의 탈형을 용이하게 하기 위하여, 상기 주형의 내면에 실리콘계 이형제 등을 도포할 수 있다.
상기 주형에 상기 혼합물을 가한 후, 열을 가하여 상기 혼합물을 경화시킨다. 예를 들어, 상기 혼합물은 약 110 내지 120℃의 온도로 가열될 수 있으며, 약 0.5 내지 2시간 동안 경화될 수 있다. 상기 혼합물의 프리폴리머와 경화제가 반응 하여 가교 결합을 형성함으로써, 상기 혼합물이 경화된다.
상기 혼합물이 경화된 후, 얻어진 폴리우레탄 탄성체를 상기 주형으로부터 꺼낸다. 바람직하게, 상기 폴리우레탄 탄성체는 열처리될 수 있다. 예를 들어, 상기 열처리는 약 100 내지 120℃의 온도에서 약 10 내지 20 시간동안 행해질 수 있다. 상기 열처리를 통해, 상기 폴리우레탄 탄성체의 가교결합이 더 진행되고, 결정화도가 증가하여 더욱 높은 강도 및 탄성을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 토목구조물용 폴리우레탄 지지부재는 교량 등의 토목구조물에서 토목구조물의 내진성 및 강도 등을 보강하기 위하여 사용될 수 있으며, 구체적으로, 교량의 본체와 교량의 기둥 사이에 위치하여 본체를 지지하고 교량에 가해지는 압력 등을 완화할 수 있다.
이하에서는 구체적인 실시예 및 실험예를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 고내구성 및 고강도를 갖는 탄성체제조용 폴리우레탄 조성물 및 이를 이용한 토목구조물용 폴리우레탄 지지부재의 제조방법을 설명하기로 한다.
합성예 1
중량평균분자량이 약 1500인 폴리테트라메틸렌글리콜 약 65중량부를 반응기에 넣은 후, 약 80℃에서 약 1시간 동안 유지하였다. 상기 폴리테트라메틸렌글리콜에 톨루엔디이소시아네이트 약 25 중량부 및 p-페닐렌디이소시아네이트 약 5 중량부를 혼합한 후, 약 90℃로 승온하여 약 1시간 동안 반응시켰다. 이후, 상기 혼합물을 약 80℃로 유지하면서 1,4-부틸렌글리콜 약 5 중량부를 분할하여 약 10분 간격으로 약 10회에 걸쳐 투입하여 이소시아네이트기를 갖는 프리폴리머를 얻었다.
합성예 2
중량평균분자량이 약 1500인 폴리테트라메틸렌글리콜 약 35중량부를 반응기에 넣은 후, 약 80℃에서 약 1시간 동안 유지하였다. 상기 폴리테트라메틸렌글리콜에 톨루엔디이소시아네이트 약 10 중량부, p-페닐렌디이소시아네이트 약 25 중량부 및 나프탈렌디이소시아네이트 약 20 중량부를 혼합한 후, 약 90℃로 승온하여 약 1시간 동안 반응시켰다. 이후, 상기 혼합물을 약 80℃로 유지하면서 1,4-부틸렌글리콜 약 10 중량부를 분할하여 약 10분 간격으로 약 10회에 걸쳐 투입하여 이소시아네이트기를 갖는 프리폴리머를 얻었다.
비교 합성예 1
중량평균분자량이 약 1500인 폴리테트라메틸렌글리콜 약 60중량부를 반응기에 넣은 후, 약 80℃에서 약 1시간 동안 유지하였다. 상기 폴리테트라메틸렌글리콜에 톨루엔디이소시아네이트 약 25 중량부를 혼합한 후, 약 90℃로 승온하여 약 1시간 동안 반응시켰다. 이후, 상기 혼합물을 약 80℃로 유지하면서 1,4-부틸렌글리콜 약 15 중량부를 분할하여 약 10분 간격으로 약 10회에 걸쳐 투입하여 이소시아네이트기를 갖는 프리폴리머를 얻었다.
실시예 1
합성예 1의 프리폴리머 및 4,4'-메틸렌-비스-2-클로로아닐린을 각각 진공탈포하고, 상기 프리폴리머를 약 70℃로, 상기 4,4'-메틸렌-비스-2-클로로아닐린을 약 120℃로 가온하였다. 상기 프리폴리머 100 중량부에 대하여 상기 4,4'-메틸렌-비스-2-클로로아닐린 약 20 중량부를 혼합하고, 혼합물을 준비된 주형에 주입하였 다. 상기 혼합물을 주입하기 전에 상기 주형은 약 120℃로 미리 예열되었으며, 상기 주형의 내면에는 실리콘 이형제가 코팅되었다. 상기 혼합물을 상기 주형 내부에서 약 120℃로 약 1시간 동안 반응시켜 경화시켜 판상의 폴리우레탄 탄성체를 얻었다. 상기 폴리우레탄 탄성체를 주형으로부터 꺼내어 약 110℃에서 약 15시간 동안 열처리하였다.
실시예 2
합성예 1의 프리폴리머 대신 합성예 2의 프리폴리머를 이용한 것을 제외하고는 실질적으로 동일한 방법으로 폴리우레탄 탄성체를 제조하였다.
비교예 1
합성예 1의 프리폴리머 대신 비교 합성예 1의 프리폴리머를 이용한 것을 제외하고는 실질적으로 동일한 방법으로 폴리우레탄 탄성체를 제조하였다.
실시예 1, 2 및 비교예 1의 폴리우레탄 탄성체의 경도, 인장 강도, 인열 강도, 신율, 영구 압축줄음율 등을 측정하여 아래의 표 1에 나타내었다.
표 1
Figure 112007061727059-pat00001
표 1을 참조하면, 실시예 1 및 실시예 2의 폴리우레탄 탄성체는 비교예 1의 폴리우레탄 탄성체에 비하여 우수한 물성을 가짐을 알 수 있다. 특히, 경직도가 높은 이소시아네이트 화합물의 함량의 비율을 높인 실시예 2의 경우, 강도 및 탄성이 크게 증가하였음을 알 수 있다.
상술한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 폴리우레탄 고유의 탄성을 잃지 않으면서도, 압축 탄성 계수 및 내마모성을 향상시킴으로써, 고내구성 및 고강도를 갖는 폴리우레탄 탄성체를 제조할 수 있으며, 특히, 이러한 폴리우레탄 탄성체는 교량 받침용 디스크 등의 토목구조물용 지지부재로 유용하게 사용될 수 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 토목구조물용 폴리우레탄 지지부재의 제조방법을 나타내는 순서도이다.

Claims (13)

  1. 폴리올 50 내지 70 중량부, 가교제 또는 사슬 연장제 2 내지 15 중량부 및 톨루엔디이소이아네이트 및 메틸렌디페닐디이소시아네이트로 이루어지는 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 제1 이소시아네이트 화합물 및 p-페닐렌디이소시아네이트, 나프탈렌디이소시아네이트 및 톨리딘디이소시아네이트로 이루어지는 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 제2 이소시아네이트 화합물을 포함하는 이소시아네이트 혼합물 20 내지 40 중량부를 반응시켜 얻어지는 이소시아네이트기를 갖는 프리폴리머 100 중량부; 및
    4,4'-메틸렌-비스-2-클로로아닐린을 포함하는 경화제 5 내지 50 중량부를 포함하는 고내구성 및 고강도를 갖는 탄성체제조용 폴리우레탄 조성물.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 프리폴리머의 중량평균 분자량은 500 내지 20000인 것을 특징으로 하는 고내구성 및 고강도를 갖는 탄성체제조용 폴리우레탄 조성물.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 폴리올의 분자량은 200 내지 5000이고, 상기 폴리올은 폴리테트라메틸렌글리콜 및 폴리카프로락톤으로 이루어지는 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 고내구성 및 고강도를 갖는 탄성체제조용 폴리우레탄 조성물.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 가교제 또는 사슬 연장제는 1,4-부틸렌글리콜, 에틸렌글리콜, 1,5-펜탄디올 및 1,3-헥산디올로 이루어지는 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 고내구성 및 고강도를 갖는 탄성체제조용 폴리 우레탄 조성물.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1 항에 있어서, 상기 제1 이소시아네이트 화합물과 상기 제2 이소시아네이트 화합물의 중량비는 97:3 내지 30:70인 것을 특징으로 하는 고내구성 및 고강도를 갖는 탄성체제조용 폴리우레탄 조성물.
  8. 폴리올 50 내지 70 중량부, 가교제 또는 사슬 연장제 2 내지 15 중량부 및 톨루엔디이소이아네이트 및 메틸렌디페닐디이소시아네이트로 이루어지는 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 제1 이소시아네이트 화합물 및 p-페닐렌디이소시아네이트, 나프탈렌디이소시아네이트 및 톨리딘디이소시아네이트로 이루어지는 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 제2 이소시아네이트 화합물을 포함하는 이소시아네이트 혼합물 20 내지 40 중량부를 반응시켜 얻어지는 이소시아네이트기를 갖는 프리폴리머 100 중량부 및 4,4'-메틸렌-비스-2-클로로아닐린을 포함하는 경화제 5 내지 50 중량부를 혼합하는 단계;
    상기 프리폴리머 및 상기 경화제의 혼합물을 소정의 형상을 갖는 주형에 공급하는 단계; 및
    상기 혼합물을 가열 경화하여 폴리우레탄 탄성체를 형성하는 단계를 포함하는 토목구조물용 폴리우레탄 지지부재의 제조방법.
  9. 제8 항에 있어서, 상기 폴리우레탄 탄성체를 상기 주형으로부터 이탈시켜 100 내지 120℃에서 열처리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 토목구조물용 폴리우레탄 지지부재의 제조방법.
  10. 제8 항에 있어서, 상기 폴리우레탄 탄성체는 원형 또는 다각형 판상 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 토목구조물용 폴리우레탄 지지부재의 제조방법.
  11. 제8 항에 있어서, 상기 폴리올은 폴리테트라메틸렌글리콜 및 폴리카프로락톤으로 이루어지는 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함하며, 상기 가교제 또는 사슬 연장제는 1,4-부틸렌글리콜, 에틸렌글리콜, 1,5-펜탄디올 및 1,3-헥산디올로 이루어지는 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 토목구조물용 폴리우레탄 지지부재의 제조방법.
  12. 삭제
  13. 제8 항에 있어서, 상기 프리폴리머의 중량평균 분자량은 500 내지 20000인 것을 특징으로 하는 토목구조물용 폴리우레탄 지지부재의 제조방법.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101435457B1 (ko) 2012-06-20 2014-08-28 김정현 우레탄 배관 지지대와 그 제조방법.
KR101686774B1 (ko) * 2016-08-30 2016-12-15 전정희 물성이 개선된 ppdi계 폴리우레탄 탄성체 제조방법 및 이에 의해 제조된 ppdi계 폴리우레탄 탄성체
KR101716484B1 (ko) 2015-12-31 2017-03-14 (주)유창하이텍 폴리우레탄 폴리머를 이용한 수하물 처리 시설용 휠 코팅제 조성물이 코팅된 수하물 처리 시설용 휠

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4334033A (en) * 1979-10-09 1982-06-08 Basf Aktiengesellschaft Process for the manufacture of polyurethane elastomers
JPH0195119A (ja) * 1987-10-06 1989-04-13 Nippon Polyurethan Kogyo Kk 熱可塑性ポリウレタン樹脂
JPH07228653A (ja) * 1994-02-15 1995-08-29 Bando Chem Ind Ltd 架橋ポリウレタンアイオネン
JPH07233232A (ja) * 1994-02-24 1995-09-05 Polyurethan Kasei Kk 微細セル構造ポリウレタンエラストマー及びその製造方法
JPH07242725A (ja) * 1994-03-02 1995-09-19 Nippon Polyurethane Ind Co Ltd ポリウレタンエラストマーの製造方法
JPH0834829A (ja) * 1994-07-25 1996-02-06 Hodogaya Chem Co Ltd 常温硬化性塗膜防水材の製造方法
JPH08143816A (ja) * 1994-04-21 1996-06-04 Hodogaya Chem Co Ltd 常温硬化型速硬化性ポリウレタン塗膜防水材の製造方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4334033A (en) * 1979-10-09 1982-06-08 Basf Aktiengesellschaft Process for the manufacture of polyurethane elastomers
JPH0195119A (ja) * 1987-10-06 1989-04-13 Nippon Polyurethan Kogyo Kk 熱可塑性ポリウレタン樹脂
JPH07228653A (ja) * 1994-02-15 1995-08-29 Bando Chem Ind Ltd 架橋ポリウレタンアイオネン
JPH07233232A (ja) * 1994-02-24 1995-09-05 Polyurethan Kasei Kk 微細セル構造ポリウレタンエラストマー及びその製造方法
JPH07242725A (ja) * 1994-03-02 1995-09-19 Nippon Polyurethane Ind Co Ltd ポリウレタンエラストマーの製造方法
JPH08143816A (ja) * 1994-04-21 1996-06-04 Hodogaya Chem Co Ltd 常温硬化型速硬化性ポリウレタン塗膜防水材の製造方法
JPH0834829A (ja) * 1994-07-25 1996-02-06 Hodogaya Chem Co Ltd 常温硬化性塗膜防水材の製造方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101435457B1 (ko) 2012-06-20 2014-08-28 김정현 우레탄 배관 지지대와 그 제조방법.
KR101716484B1 (ko) 2015-12-31 2017-03-14 (주)유창하이텍 폴리우레탄 폴리머를 이용한 수하물 처리 시설용 휠 코팅제 조성물이 코팅된 수하물 처리 시설용 휠
KR101686774B1 (ko) * 2016-08-30 2016-12-15 전정희 물성이 개선된 ppdi계 폴리우레탄 탄성체 제조방법 및 이에 의해 제조된 ppdi계 폴리우레탄 탄성체

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