KR100922867B1 - 로고성형용 일액형 폴리우레탄 조성물 및 이를 이용하여제조한 로고 - Google Patents

로고성형용 일액형 폴리우레탄 조성물 및 이를 이용하여제조한 로고 Download PDF

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Abstract

본 발명은 로고성형용 일액형 폴리우레탄 조성물 및 이를 이용하여 제조한 로고에 관한 것으로, 말단 NCO기를 블록킹한 일액형 폴리우레탄 조성물을 이용하여 기포의 발생없이 선명하게 로고를 성형시키고, 그리고 성형된 로고가 금형으로부터 쉽게 탈형되며, 원단에 견고하게 부착시킬 수 있도록 한 것이 장점이다.
말단 NCO기, 블록킹, 일액형 폴리우레탄, 로고

Description

로고성형용 일액형 폴리우레탄 조성물 및 이를 이용하여 제조한 로고{One component polyurethane resin composition containing blocking groups NCO- end and Logo produced with the same}
본 발명은 말단 NCO기를 블록킹한 로고성형용 일액형 폴리우레탄 조성물을 이용하여 로고의 제작시, 기포의 발생이 없이 양호하게 로고를 성형시키고, 금형으로부터 쉽게 탈형되며, 로고가 원단에 견고하게 부착될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 로고성형용 일액형 폴리우레탄 조성물 및 이를 이용하여 제조한 로고에 관한 것이다.
일반적으로 상품의 브랜드를 나타내는 로고는 원하고자 하는 형상이 선명하게 각인되어야 하고, 그리고 선명하게 각인된 로고가 부착하고자 하는 원단에 견고하게 접착되어야만 상품의 가치를 제대로 살릴 수 있으며, 이와 같은 로고로 사용되는 소재는 주로 폴리염화비닐 또는 실리콘을 사용하여 제조하였다.
이와 같이 로고를 제작하기 위한 소재 중 폴리염화비닐 소재의 경우에는 폐기물의 소각시 폴리염화비닐에 함유되어 있는 염소와 가소제의 반응에 의해 발암물질인 다이옥신을 발생함에 따라 환경오염 대상물질로 규정되어 있어 사용에 제한이 있고, 그리고 실리콘 소재의 경우에는 가격이 고가이고, 로고로서의 인장강도, 신장력 등의 기계적 물성이 낮고, 원단과의 접착성능이 낮은 문제점들이 있었다.
한편 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 대한민국 공개특허 공개번호 제10-2004-104443호에 폴리우레탄 수지조성물을 이용한 로고라벨 및 장식용 성형물의 제조방법이 알려져 있지만 상기 특허의 경우에는 종래의 로고 성형용 소재로 사용하였던 폴리염화비닐이나, 또는 실리콘 소재를 단순히 폴리우레탄 소재로 대체한다고는 하였지만 프리폴리머와 글리콜,디올류,디아민,쇄연장제의 혼합물을 두종류 및 3종류의 혼합물을 2액형으로 사용하므로서 가사시간에 한계가 있었고 조성물에 재 사용이 불가능한 단점으로 인해 비용이 높고 불량률이 높은 문제점들이 있었다.
따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 말단 NCO기를 블록킹한 로고성형용 일액형 폴리우레탄 조성물을 이용하여 기포의 발생없이 선명하게 로고를 성형시키고, 그리고 성형된 로고가 금형으로부터 쉽게 탈형되며, 원단에 견고하게 부착시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 로고성형용 일액형 폴리우레탄 조성물 및 이를 이용하여 제조한 로고를 제공함에 그 목적이 있다.
상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명은 로고성형용 일액형 폴리우레탄 조성물에 있어서,
상기 조성물은 말단 NCO기를 블록킹한 일액형 폴리우레탄과 경화제 및 기타 첨가제로 이루어지고,
그리고 상기 경화제는 말단 NCO기를 블록킹한 일액형 폴리우레탄 100 중량부에 대하여 5~6 중량부를 첨가하고,
상기 기타 첨가제는 말단 NCO기를 블록킹한 일액형 폴리우레탄 100 중량부에 대하여 소포제 0.08~0.12 중량부, 토너 0.8~1.2 중량부 및 점도하강제 9~11 중량부를 각각 첨가하여 이루어진 것을 특징으로 하는 로고성형용 일액형 폴리우레탄 조성물을 과제 해결 수단으로 한다.
단, 상기 말단 NCO기를 블록킹한 일액형 폴리우레탄은 말단 NCO기를 블록킹한 일액형 폴리우레탄 100 중량부에 대하여, 폴리테트라메틸렌에테르글리콜 16~20 중량부, 폴리에테르 폴리올(a) 14~16 중량부 및 폴리에테르 폴리올(b) 3~5 중량부의 폴리올류 및, 이소시아네이트 16~18 중량부와,
첨가제로서 블록킹제 5~7 중량부, 소포제 0.08~0.12 중량부, 황변방지제 0.8~1.2 중량부 및, 희석제 35~45 중량부로 이루어진다.
상기의 과제 해결 수단에 의한 본 발명은 말단 NCO기를 블록킹한 로고성형용 일액형 폴리우레탄 조성물을 이용하여 기포의 발생이 없이 선명하게 로고를 성형시키고, 그리고 성형된 로고가 금형으로부터 쉽게 탈형되며, 원단에 견고하게 부착시킬 수 있도록 한 것이 장점이다.
상기의 효과를 달성하기 위한 본 발명의 로고성형용 일액형 폴리우레탄 조성물은 말단 NCO기를 블록킹한 일액형 폴리우레탄에 경화제 및 기타 첨가제를 첨가한 것으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 로고성형용 일액형 폴리우레탄 조성물의 구성은 다음과 같다.
본 발명은 로고성형용 일액형 폴리우레탄 조성물에 있어서,
상기 조성물은 말단 NCO기를 블록킹한 일액형 폴리우레탄과 경화제 및 기타 첨가제로 이루어지고,
그리고 상기 경화제는 말단 NCO기를 블록킹한 일액형 폴리우레탄 100 중량부에 대하여 5~6 중량부를 첨가하고,
상기 기타 첨가제는 말단 NCO기를 블록킹한 일액형 폴리우레탄 100 중량부에 대하여 소포제 0.08~0.12 중량부, 토너 0.8~1.2 중량부 및 점도하강제 9~11 중량부를 각각 첨가하여 이루어진 것을 특징으로 하는 로고성형용 일액형 폴리우레탄 조성물(이하 '로고성형용 조성물'이라 한다)에 관한 것이다.
본 발명에 따른 로고성형용 조성물은 말단 NCO기를 블록킹한 일액형 폴리우레탄을 사용함으로써, 로고의 성형시 기포의 발생이 없이 선명하게 로고를 성형시키고, 그리고 성형된 로고가 금형으로부터 쉽게 탈형되며, 원단에 견고하게 부착시킬 수 있도록 한 것이 특징이다.
그리고 본 발명에서 경화제는 로고 성형시 로고성형용 조성물의 경화를 위해 첨가하는 것으로 이소포론디아민(Isophorone Diamine),에틸렌디아민(Ethylene diamine), 프로필렌디아민(Propylene diamine), 4,4-디아미노디시클로헥실메탄(4,4-diamino-dicyclohexylmethane) 중에서 1종 이상을 선택하여 사용하는 것이 바람직하다. 경화제의 첨가량은 말단 NCO기를 블록킹한 일액형 폴리우레탄 100 중량부에 대하여 5~6 중량부를 첨가하는 것이 바람직하다. 경화제의 첨가량이 5 중량부 미만이 될 경우에는 경화제의 첨가량 부족으로 인해 성형시킨 로고가 제대로 경화되지 않을 우려가 있고, 경화제의 첨가량이 6 중량부를 초과할 경우에는 경화제의 과다 첨가로 인해 성형시킨 로고의 물성을 저하시킬 우려가 있다.
본 발명에서 소포제는 성형작업시 로고에 기포가 발생하는 것을 억제하기 위한 것으로, 폴리알킬렌옥사이드메틸실록산 공중합체류의 실리콘 소포제를 사용하는 것이 바람직하다. 소포제의 첨가량은 말단 NCO기를 블록킹한 일액형 폴리우레탄 100 중량부에 대하여 0.08~0.12 중량부를 첨가하는 것이 바람직하다. 소포제의 첨가량이 0.08 중량부 미만이 될 경우에는 성형시킨 로고에 기포가 발생하여 선명한 형상으로 성형되지 않을 우려가 있고, 소포제의 첨가량이 0.12 중량부를 초과할 경우에는 소포제의 과다 첨가로 인해 성형시킨 로고의 물성을 저하시킬 우려가 있다.
본 발명에서 토너는 로고의 다양한 색상을 표현하기 위한 것으로, 토너의 첨가량은 말단 NCO기를 블록킹한 일액형 폴리우레탄 100 중량부에 대하여 0.8~1.2 중량부를 첨가하는 것이 바람직하며, 토너의 첨가량은 상기의 범위에만 반드시 한정되는 것이 아니고, 사용하는 색상이나 또는 수요자의 요구에 따라 적절히 조정되어질 수 있다.
본 발명에서 점도하강제는 로고성형용 일액형 폴리우레탄 조성물의 점도를 5,000~10,000 cps/25℃로 조절하여 성형작업성을 높이기 위한 것으로, 친환경 제품인 2-에틸헥소산3(2-에틸헥사노일옥시-2,2-디메틸프로필에스테와 벤조산,2-에틸헥사노일옥시-2,2-디메틸프로필에스테르와 벤조산,3-벤조일옥시-2,2디메틸프로필에스테를의 혼합물(대한민국 LG화학의 제품명 EBN)을 사용하는 것이 바람직하다. 점도하강제의 첨가량은 말단 NCO기를 블록킹한 일액형 폴리우레탄 100 중량부에 대하여 9~11 중량부를 첨가하는 것이 바람직하다. 점도하강제의 첨가량이 상기에서 한정한 범위를 벗어날 경우에는 로고성형용 조성물의 흐름성이 제대로 조절되지 아니하여 로고의 성형시 작업성이 저하할 우려가 있다.
한편 본 발명에서 로고성형용 조성물에 사용하는 NCO기를 블록킹한 일액형 폴리우레탄의 구성성분에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에서 사용하는 NCO기를 블록킹한 일액형 폴리우레탄은 NCO기를 블록킹한 일액형 폴리우레탄 100 중량부에 대하여 폴리테트라메틸렌에테르글리콜 16~20 중량부, 폴리에테르 폴리올(a) 14~16 중량부 및 폴리에테르 폴리올(b) 3~5 중량부의 폴리올류 및, 이소시아네이트 16~18 중량부와,
첨가제로서 블록킹제 5~7 중량부, 소포제 0.08~0.12 중량부, 황변방지제 0.8~1.2 중량부 및,
희석제 35~45 중량부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 폴리올류 혼합물과 이소시아네이트 성분의 각 조성비가 상기에서 한정한 범위를 벗어날 경우에는 미반응물이 과량 생성됨에 따라 폴리우레탄 소재의 물성에 영향을 미칠 우려가 있다.
그리고 폴리테트라메틸렌에테르글리콜은 히드록실값이 56.1~56.5mgKOH/g인 것이 바람직하며, 폴리에테르 폴리올(a)는 히드록실값이 28~29mgKOH/g인 것이 바람직하며, 폴리에테르 폴리올(b)는 히드록실값이 280~285mgKOH/g인 것이 바람직하다.
또한 상기 폴리에테르 폴리올(a) 및 폴리에테르 폴리올(b)는 폴리에틸렌글리콜(polyethyleneglycols, PEG), 폴리프로필렌글리콜(polypropylene glycols, PPG) 또는 폴리테트라메틸렌에테르글리콜(polytetramethylene ether glycols, PTMEG)로 이루어지는 군에서 1종을 선택하여 사용하는 것이 바람직하다.
상기 이소시아네이트는 디페닐메탄 디이소시아네이트, 나프탈렌-1,5-디이소시아네이트, 폴리페닐렌폴리메틸렌 폴리이소시아네이트, 2,4-톨릴렌디이소시아네이트 또는 2,6-톨릴렌디이소시아네이트와 같은 방향족 폴리이소시아네이트 화합물로 이루어진 군에서 1종을 선택하여 사용하는 것이 바람직하며, 디페닐메탄 디이소시아네이트(diphenyl methanediisocyanate, MDI), 헥사메틸렌 디이소시아네이트(hexamethylene diisocyanate, HDI), 이소프렌 디이소시아네이트(isophorone diisocyanate, IPDI), 디시클로헥실메탄 디이소시아네이트(icyclohexylmethane diisocyanate, DCMDI)인 것이 더욱 바람직하다.
그리고 블록킹제(blocking agent)는 이소시아네이트의 말단 NCO기를 블록킹시키기 위한 것으로, 카프로락탐(caprolactam), 3,5-디메틸피라졸(3,5-dimethyl pyrazole), 1,2,4-트리아졸( 1,2,4-triazole), 이미다졸(imidazole), 2-부타아닌디에틸말로네이트(2-butanine diethyl malonate), 에틸아세트아세테이트(ethylacetoacetate), 메틸에틸케톡심(methylethyl ketoxime)으로 이루어지는 군에서 1종을 선택하여 사용하는 것이 바람직하다. 블록킹제의 첨가량은 NCO기를 블록킹한 일액형 폴리우레탄 100 중량부에 대하여 5~7 중량부를 첨가하는 것이 바람직하다. 블록킹제의 첨가량이 5 중량부 미만이 될 경우에는 블록킹제의 첨가량이 5 중량부 미만이 될 경우에는 이소시아네이트의 NCO기가 충분히 블록킹되지 않을 우려가 있고, 7 중량부를 초과할 경우에는 경화가 느려지고,물성의 저하의 우려가 있다.
그리고 소포제는 프레폴리머의 반응시 발생하는 기포의 발생을 억제시키기 위한 것으로, 실리콘 소포제, 폴리알킬렌옥사이드메틸실록산 공중합체 사용하는 것이 바람직하다. 소포제의 첨가량은 NCO기를 블록킹한 일액형 폴리우레탄 100 중량부에 대하여 0.08~0.12 중량부를 첨가하는 것이 바람직하다. 상기 소포제의 첨가량이 상기에서 한정한 범위 미만이 될 경우에는 소포제 첨가량의 부족으로 상기에서 상술한 바의 성능이 저하할 할 우려가 있고, 상기에서 한정한 범위를 초과할 경우에는 소포제의 과다 첨가로 인해 NCO기를 블록킹한 일액형 폴리우레탄의 물성이 변할 우려가 있다.
또한 황변방지제는 자외선에 의해 폴리우레탄에 의해 성형한 로고가 자외선에 의해 변색되는 것을 방지하기 위하여 통상적인 포름아미딘계유브이와 같은 UV안정제를 사용하며, NCO기를 블록킹한 일액형 폴리우레탄 100 중량부에 대하여 0.8~1.2 중량부를 첨가하는 것이 바람직하다. 상기 황변방지제의 첨가량이 상기에서 한정한 범위 미만이 될 경우에는 황변방지제 첨가량의 부족으로 상기에서 상술한 바의 성능이 저하할 할 우려가 있고, 상기에서 한정한 범위를 초과할 경우에는 황변방지제의 과다 첨가로 인해 NCO기를 블록킹한 일액형 폴리우레탄의 물성이 변할 우려가 있다.
본 발명에서 희석제는 프레폴리머의 점도를 조절하기 위한 것으로, 벤조일옥시 디메틸프로필에스테르의 혼합물로서, 더욱 구체적으로는 2-에틸헥소산,3,2-에틸헥사노일옥시-2,2디메틸프로필에스테르와벤조산. 3-2-에틸헥사노일옥시-2,2디메틸프로필에스테르와벤조산,3-벤조일 옥시-2,2디메틸프로필에스테르의.혼합물9~11중량부인 것이 바람직하다. 희석제의 투입량이 NCO기를 블록킹한 일액형 폴리우레탄 100 중량부에 대하여 35~45 중량부를 투입시키는 것이 바람직하다. 희석제의 투입량이 상기에서 한정한 범위를 벗어날 경우에는 로고의 성형 작업시 작업성이 저하 할 우려가 있다.
이하 본 발명에 따른 NCO기를 블록킹한 일액형 폴리우레탄의 합성방법을 상세히 설명하면 아래의 내용과 같다.
본 발명은 NCO기를 블록킹한 일액형 폴리우레탄의 합성방법에 있어서,
1) 반응조성물 100 중량부에 대하여, 폴리테트라메틸렌에테르글리콜 16~20 중량부, 폴리에테르 폴리올(a) 14~16 중량부 및 폴리에테르 폴리올(b) 3~5 중량부를 반응조에 투입하여 폴리올을 혼합하는 단계;
2) 혼합 폴리올에 대하여 이소시아네이트 16~18 중량부를 서서히 분할하여 투입한 후 80±2℃에서 3시간 반응시켜 프레폴리머를 제조하는 단계;
3) 프레폴리머에 블록킹제 5~7 중량부를 투입한 후 NCO-기를 마스킹한 다음 NCO-기가 블록킹될 때까지 반응시키는 단계;
4) NCO-기가 블록킹된 프레폴리머에 소포제 0.08~0.12 중량부, 황변방지제 0.8~1.2 중량부를 각각 투입한 다음 서서히 교반시켜 기포를 제거시키는 단계;
5) 기포가 제거된 프레폴리머에 희석제 35~45 중량부를 투입하여 점도를 조절하는 단계;
를 거쳐 합성되는 것을 특징으로 한다.
상기 2)단계에서는 혼합 폴리올에 투입하는 이소시아네이트가 급반응이 발생 하지 않도록 서서히 분할하여 투입시키며, NCO-의 함량이 5~5.5 중량%가 될 때까지 반응시키면서 NCO-의 함량이 5중량%에 도달할 때 반응을 종료시킨다. 이때 NCO-의 함량은 IR기기를 이용하여 측정한다.
상기 3)단계에서는 프레폴리머에 NCO의 함량이 결정되면 블록킹제를 투입하여 NCO기를 마스킹(Masking)한다 .이때 온도는 40~80℃를 유지시키면서 블록킹제를 투입하고 40분 정도 교반하고 IR기기로 NCO 피크(peak)를 확인한 다음 NCO기가 5중량%가 될 때 반응을 종료시킨다. NCO중량% 확인은 IR기기를 이용하여 2270 cm 피크(peak)에서 확인하였다.
상기 4)단계에서는 NCO-기가 블록킹된 프레폴리머에 소포제 및 황변방지제 를 각각 투입한 다음 서서히 교반시켜 기포를 제거시키는 단계로서, 이때 상기 첨가제들이 프레폴리머에 잘 혼합되고, 프레폴리머에 기포가 발생하지 않도록 40~50 rpm의 속도로 서서히 교반시키는 것이 바람직하다.
상기 5)단계에서는 기포가 제거된 프레폴리머에 희석제를 투입하여 로고의 성형 작업에 적합하도록 점도를 조절하는 단계이다.
한편, NCO기를 블록킹한 일액형 폴리우레탄과 경화제 및 기타 첨가제로 이루어진 로고성형용 조성물을 이용하여 로고를 성형하는 방법은 통상적인 방법으로 상 세히 설명하면 다음과 같다.
먼저 본 발명에 따라 제조한 로고성형용 조성물을 금형에 주입하고 금형에 부착된 각종 이물질과 수분을 제거하기 위하여 740~760mm/Hg에서 진공탈포시킨다. 진공탈포가 제대로 이루어지지 않을 경우에는 성형된 로고에 기포가 발생하거나 이물질이 섞여 들어가 불량품이 발생하게 된다. 그리고 로고성형용 조성물의 온도가 40~50℃가 되도록 금형을 50~60℃의 온도까지 가열하여 조성물이 로고무늬에 고루 퍼지게하고 조성물을 금형에 넣을때 발생된 기포를 완전하게 제거하기 위해서조성물 내부의 기포를 제거하기위한 방법으로 진공 탈포한 다음 건조로 또는 건조라인에서 140~160℃의 온도에서 경화시킨 다음 상온에서 냉각시켜 제조한다.
그리고 NCO기를 블록킹한 일액형 폴리우레탄과 경화제 및 기타 첨가제로 이루어진 로고성형용 조성물을 이용하여 성형시킨 로고를 원단에 부착하는 방법은 통상적인 방법으로 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명에 따라 제조한 로고성형용 조성물을 금형에 주입하고 금형에 부착된 각종 이물질과 수분을 제거하기 위하여 740~760mm/Hg에서 진공탈포시킨다. 진공탈포가 제대로 이루어지지 않을 경우에는 성형된 로고에 기포가 발생하거나 이물질이 섞여 들어가 불량품이 발생하게 된다. 그리고 로고성형용 조성물의 온도가 40~50℃가 되도록 금형을 140~160℃의 온도까지 가열하여 로고를 성형시키면서 조 성물의 경화시점의 접착력을 이용하여 원단에 부착한 다음 건조로 또는 건조라인에서 140~160℃의 온도에서 경화시킨 다음 상온에서 냉각시켜 제조한다.
따라서, 상기의 방법에 의해 제조된 로고는 기포의 발생이 없이 선명하게 성형되고, 성형된 로고가 금형으로 부터 쉽게 탈형되며, 그리고 성형한 로고를 원단에 부착하여 경화시키면 로고가 원단에 견고하게 부착되는 것이 특징이다.
이하 본 발명을 실시예에 의해 더욱 상세하게 설명하기로 한다. 다만 이들 실시예는 본 발명의 내용을 이해하기 위해 제시되는 것일 뿐 본 발명의 권리 범위가 이들 실시예에 반드시 한정되는 것으로 해석되어 져서는 아니된다.
1. 로고성형용 일액형 폴리우레탄 조성물의 제조
(실시예 1)
말단 NCO기를 블록킹한 일액형 폴리우레탄(A) 100 중량부에 대하여, 이소포론디아민(Isophorone Diamine), 경화제 5 중량부, 폴리알킬렌옥사이드메틸실록산 공중합체 실리콘 소포제 0.08 중량부, 토너(일액형 조성물을 Base로 밀링한 블랙) 0.8 중량부 및 점도 하강제 9 중량부를 첨가하여 로고성형용 일액형 폴리우레탄 조성물을 제조하였다.
(실시예 2)
말단 NCO기를 블록킹한 일액형 폴리우레탄(B) 100 중량부에 대하여, 이소포론디아민(Isophorone Diamine) 경화제 6 중량부, 폴리알킬렌옥사이드메틸실록산실리콘 소포제 0.12 중량부, 토너(일액형 조성물을 Base로 밀링한 블랙) 1.2 중량부 및 점도하강제 11 중량부를 첨가하여 로고성형용 일액형 폴리우레탄 조성물을 제조하였다.
(비교예 1)
말단 NCO기를 블록킹한 일액형 폴리우레탄(A) 100 중량부에 대하여, 이소포론디아민(Isophorone Diamine) 경화제 4.5 중량부, 폴리알킬렌옥사이드메틸실록산실리콘 소포제 0.08~0.12 중량부, 토너(일액형 조성물을 Base로 밀링한 블랙) 0.8~1.2 중량부 및 점도하강제 9~11 중량부를 첨가하여 로고성형용 일액형 폴리우레탄 조성물을 제조하였다.
(비교예 2)
말단 NCO기를 블록킹한 일액형 폴리우레탄(B) 100 중량부에 대하여, 이소포론디아민(Isophorone Diamine) 경화제 6.5 중량부, 폴리알킬렌옥사이드메틸실록산실리콘 소포제 0.08~0.12 중량부, 토너(일액형 조성물을 Base로 밀링한 블랙) 0.8~1.2 중량부 및 점도하강제 9~11 중량부를 첨가하여 로고성형용 일액형 폴리우레탄 조성물을 제조하였다.
상기 실시예 1, 2 및 비교예 1, 2에 사용한 말단 NCO기를 블록킹한 일액형 폴리우레탄(A) 및 (B)는 각각 다음과 같이 합성하였다.
먼저, 말단 NCO기를 블록킹한 일액형 폴리우레탄(A)는 말단 NCO기를 블록킹한 일액형 폴리우레탄 100 중량부에 대하여, 히드록실값이 56.3mgKOH/g인 폴리테트라메틸렌에테르글리콜 16 중량부, 히드록실값이 28.3mgKOH/g인 폴리에테르 폴리올(a) 14 중량부 및 히드록실값이 282mgKOH/g인 폴리에테르 폴리올(b) 3 중량부를 반응기에 투입하여 혼합한 다음 이 혼합 폴리올에 디페닐메틸렌 디이소시아네이트 16 중량부를 서서히 분할하여 투입한 후 80±2℃에서 3시간 반응시켜 프레폴리머를 제조한 다음 블록킹제 5 중량부를 투입한 후 NCO-기를 마스킹한 다음 NCO-기가 5중량%가 될 때 반응을 종료시킨다. NCO중량% 확인은 IR기기를 이용하여 2270 cm 피크(peak)에서 확인하였다. NCO-기가 블록킹된 프레폴리머에 폴리알킬렌옥사이드메틸실록산실리콘 소포제 0.08 중량부, 황변방지제로서 UV안정제 0.8 중량부를 각각 투입한 다음 서서히 교반시켜 기포를 제거시킨 후 여기에 희석제로서 2-에틸헥소산,3,2-에틸헥사노일옥시-2,2디메틸프로필에스테르와 벤조산. 3-2-에틸헥사노일옥시-2,2디메틸프로필에스테르와 벤조산,3-벤조일 옥시-2,2디메틸프로필에스테르의 혼합물 35 중량부를 투입하여 점도를 조절하여 말단 NCO기를 블록킹한 일액형 폴리우레탄을 합성하였다.
말단 NCO기를 블록킹한 일액형 폴리우레탄(B)는 말단 NCO기를 블록킹한 일액형 폴리우레탄 100 중량부에 대하여, 히드록실값이 56.3mgKOH/g인 폴리테트라메틸렌에테르글리콜 20 중량부, 히드록실값이 28.3mgKOH/g인 폴리에테르 폴리올(a) 16 중량부 및 히드록실값이 282mgKOH/g인 폴리에테르 폴리올(b) 5 중량부를 반응기에 투입하여 혼합한 다음 이 혼합 폴리올에 디페닐메틸렌 디이소시아네이트 18 중량부를 서서히 분할하여 투입한 후 80±2℃에서 3시간 반응시켜 프레폴리머를 제조한 다음 블록킹제 7 중량부를 투입한 후 NCO-기를 마스킹한 다음 NCO-기가 5중량%가 될 때 반응을 종료시킨다. NCO중량% 확인은 IR기기를 이용하여 2270 cm 피크(peak)에서 확인하였다. NCO-기가 블록킹된 프레폴리머에 폴리알킬렌옥사이드메틸실록산실리콘 소포제 0.12 중량부, 황변방지제로서 UV안정제 1.2 중량부를 각각 투입한 다음 서서히 교반시켜 기포를 제거시킨 후 여기에 희석제로서 2-에틸헥소산, 3,2-에틸헥사노일옥시-2,2디메틸프로필에스테르와 벤조산. 3-2-에틸헥사노일옥시-2,2디메틸프로필에스테르와 벤조산, 3-벤조일 옥시-2,2디메틸프로필에스테르의 혼합물 45 중량부를 투입하여 점도를 조절하여 말단 NCO기를 블록킹한 일액형 폴리우레탄을 합성하였다.
2. 로고의 성형
상기 1의 방법에 따라 제조한 실시예 1, 2 및 비교예 1, 2의 로고성형용 일액형 폴리우레탄 조성물을 각각 금형에 주입하고 금형에 부착된 각종 이물질과 수분을 제거하기 위하여 740mm/Hg에서 진공탈포시킨다. 진공탈포가 제대로 이루어지 지 않을 경우에는 성형된 로고에 기포가 발생하거나 이물질이 섞여 들어가 불량품이 발생하게 된다. 그리고 로고성형용 조성물의 온도가 45±1℃가 될 수 있도록 금형을 55±1℃의 온도까지 가열하여 로고를 성형시킨 다음 로고를 금형으로부터 탈형시켜 다시 진공탈포한 다음 압착(squeezing)한 후 건조로 또는 건조라인에서 150±1℃의 온도에서 경화시킨 다음 상온에서 냉각시켜 로고를 제조하였으며, 로고의 성형 후 150±1℃의 온도에서 경화속도 및 5분간 경화상태, 로고의 기포 발생 및 탈형 상태 등과 같은 성형성에 대한 평가 결과는 아래 [표 1]의 내용과 같으며, 경도, 인장강도, 인열강도와 같은 기계적 물성의 평가 결과는 아래 [표 2]의 내용과 같다.
평가항목 실시예 비교예
1 2 1 2
경화속도(150±1℃) 빠름 빠름 느림 느림
경화상태(150±1℃, 5분간) 양호 양호 불투명 불투명
로고의기포발생 기포없음 기포없음 소량 발생 다량 발생
탈형상태 양호 양호 탈형 불량 탈형불능
평가항목 시험방법 실시예 비교예
1 2 1 2
경도(Shore A type) ASTM D 2240 52 55 42 63
인장강도(kgf/㎠) JIS K 6301의 3 40 41 30 35
인열강도(kgf/㎠) JIS K 6301의 9 34 35 20 30
신장률(%) JIS K 6301의 3 652 660 700 600
100% Modulus(kgf/㎠) ASTM D 412 12.1 12.3 9.0 25.0
300% Modulus(kgf/㎠) ASTM D 412 26 27 18 32
상기 [표 1]에 나타난 바와 같이 성형성의 평가에 있어서, 실시예 1, 2의 경우에는 비교예 1, 2에 비해 로고의 성형 후 150±1℃의 온도에서 경화속도 및 5분간 경화상태, 로고의 기포 발생 및 탈형 상태와 같은 모든 평가항목이 우수하게 평가되었다.
그리고 상기 [표 2]에 나타난 바와 같이 기계적 물성의 평가에 있어서, 실시예 1, 2의 경우에는 비교예 1, 2에 비해 경도, 인장강도, 인열강도, 신장률 등이 모두 높게 평가되어 기계적 물성이 우수한 것을 알 수 있고, 단 실시예 1, 2의 경우 100% Modulus 및 300% Modulus의 평가항목에 있어서는 비교예 1보다는 높고 비교예 2보다는 낮게 평가되었지만 비교예 2의 경우에는 실시예 1, 2에 비해 경도, 인장강도, 인열강도, 신장률의 평가항목이 낮게 평가되고, 상기 [표 1]에서 나타난 바와 같이 성형성이 나빠서 로고 성형용 폴리우레탄 조성물로는 부적합한 것으로 판단되었다.
따라서 본 발명에 따른 실시예 1, 2의 경우에는 비교예 1, 2에 비해 전반적으로 모든 평가에서 로고 성형용 폴리우레탄 조성물로서 우수한 것임을 알 수 있었다.
상기에서 설명 드린 바와 같이 본 발명은 상기의 실시예를 통해 그 물성의 우수성이 입증되었지만 본 발명은 상기의 실시예에 의해서만 반드시 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다.

Claims (9)

  1. 로고성형용 일액형 폴리우레탄 조성물에 있어서,
    상기 조성물은 말단 NCO기를 블록킹한 일액형 폴리우레탄과 경화제 및 기타 첨가제로 이루어지고,
    그리고 상기 경화제는 말단 NCO기를 블록킹한 일액형 폴리우레탄 100 중량부에 대하여 5~6 중량부를 첨가하고,
    상기 기타 첨가제는 말단 NCO기를 블록킹한 일액형 폴리우레탄 100 중량부에 대하여 소포제 0.08~0.12 중량부, 토너 0.8~1.2 중량부 및 점도하강제 9~11 중량부를 각각 첨가하여 이루어진 것을 특징으로 하는 로고성형용 일액형 폴리우레탄 조성물.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 말단 NCO기를 블록킹한 일액형 폴리우레탄은 말단 NCO기를 블록킹한 일액형 폴리우레탄 100 중량부에 대하여, 폴리테트라메틸렌에테르글리콜 16~20 중량부, 폴리에테르 폴리올(a) 14~16 중량부 및 폴리에테르 폴리올(b) 3~5 중량부의 폴리올류 및, 이소시아네이트 16~18 중량부와,
    첨가제로서 블록킹제 5~7 중량부, 소포제 0.08~0.12 중량부, 황변방지제 0.8~1.2 중량부 및,
    희석제 35~45 중량부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 로고성형용 일액형 폴리우레탄 조성물.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 폴리테트라메틸렌에테르글리콜은 히드록실값이 56.1~56.5mgKOH/g인 것을 특징으로 하는 로고성형용 일액형 폴리우레탄 조성물.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 폴리에테르 폴리올(a)는 히드록실값이 28~29mgKOH/g인 것을 특징으로 하는 말단 NCO기를 블록킹한 로고성형용 일액형 폴리우레탄 조성물.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 폴리에테르 폴리올(b)는 280~285mgKOH/g인 것을 특징으로 하는 로고성형용 일액형 폴리우레탄 조성물.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 소포제는 실리콘 소포제인 것을 특징으로 하는 로고성형용 일액형 폴리우레탄 조성물.
  7. 제 2항에 있어서,
    상기 소포제는 실리콘 소포제인 것을 특징으로 하는 로고성형용 일액형 폴리우레탄 조성물.
  8. 제 2항에 있어서,
    상기 블록킹제는 카프로락탐(caprolactam), 3,5-디메틸피라졸(3,5-dimethyl pyrazole), 1,2,4-트리아졸( 1,2,4-triazole), 이미다졸(imidazole), 2-부타아닌디에틸말로네이트(2-butanine diethyl malonate), 에틸아세트아세테이트(ethylacetoacetate), 메틸에틸케톡심(methylethyl ketoxime)으로 이루어지는 군에서 1종을 선택하여 사용하는 것을 특징으로 하는 로고성형용 일액형 폴리우레탄 조성물.
  9. 청구항 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항의 로고성형용 일액형 폴리우레탄 조성물을 이용하여 제조한 것을 특징으로 하는 폴리우레탄 소재 로고.
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