KR100924966B1 - Method for preparing an acetoacetate resin - Google Patents

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Abstract

아세토아세테이트 수지의 제조 방법에서, 폴리에스테르 폴리올 15 내지 80 중량%과, 디이소시아네이트 3 내지 40 중량% 및 아세토아세테이트기를 함유한 아세토아세테이트 모노머 10 내지 65 중량%를 혼합하여 혼합물을 형성한다. 상기 혼합물에서 상기 폴리에스테르 폴리올 및 디이소시아네이트를 반응시켜 우레탄 변성 폴리에스테르 폴리올을 형성한다. 다음에, 상기 우레탄 변성 폴리에스테르 폴리올 및 아세토아세테이트 모노머를 에스테르 교환 반응시켜 아세토아세테이트를 수득한다. 상기 방법에 의해 수득된 아세토아세테이트 수지는 상온 및 저온 경화성이 우수하고 친환경적인 화합물이다. In the method for producing acetoacetate resin, 15 to 80% by weight of polyester polyol and 3 to 40% by weight of diisocyanate and 10 to 65% by weight of acetoacetate monomer containing acetoacetate group are mixed to form a mixture. The polyester polyol and diisocyanate are reacted in the mixture to form a urethane modified polyester polyol. Next, the urethane-modified polyester polyol and acetoacetate monomer are transesterified to obtain acetoacetate. Acetoacetate resin obtained by the above method is a compound which is excellent in room temperature and low temperature curability and environmentally friendly.

Description

아세토아세테이트 수지의 제조 방법{Method for preparing an acetoacetate resin}Method for preparing acetoacetate resin {Method for preparing an acetoacetate resin}

본 발명은 아세토아세테이트 수지의 제조 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 바닥재, 코팅재 또는 접착제 등의 용도에 사용될 수 있는 아세토아세테이트 수지의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing acetoacetate resin. More specifically, the present invention relates to a method for producing acetoacetate resin that can be used for flooring, coating or adhesives.

종래에 사용되어지는 2액형 수지 경화 시스템으로는 에폭시-아민 시스템과 우레탄 시스템이 있다. 상기 우레탄 시스템으로는 이소시아네이트-폴리올과 이소시아네이트-아민 시스템이 있다. Conventionally used two-component resin curing systems include epoxy-amine systems and urethane systems. Such urethane systems include isocyanate-polyols and isocyanate-amine systems.

상기 에폭시-아민 시스템은 압축강도, 인장강도, 충격 저항성 및 부착성이 우수할 뿐만 아니라, 다양한 화학약품 및 용매에 대한 내구성이 뛰어나다. 이러한 특성들로 인하여, 상기 에폭시-아민 시스템은 바닥재 뿐만 아니라 해양, 항공기, 건축 등의 분야에서 금속, 알루미늄, 아연도금, 목재 및 콘크리트의 보수, 마감재, 보호 코팅 및 장식코팅을 위한 재료로도 사용되고 있다. 그러나, 강인성 및 유연성 등의 기계적 물성이 부족하고, 일광 및 풍화에 내한 내성이 부족하다. 또한, 무용제 시스템 설계시 인체에 유해한 페놀계 원료와 에폭시 수지의 염소, 브롬, 비스페 놀-A로 인하여 환경 문제가 야기되고 있다.The epoxy-amine system is not only excellent in compressive strength, tensile strength, impact resistance and adhesion, but also excellent in a variety of chemicals and solvents. Due to these properties, the epoxy-amine system is used not only for flooring but also for repairing, finishing, protective coating and decorative coating of metal, aluminum, galvanized, wood and concrete in marine, aircraft, construction, etc. have. However, it lacks mechanical properties such as toughness and flexibility, and lacks resistance to sunlight and weathering. In addition, environmental problems are caused by phenol-based raw materials and chlorine, bromine and bisphenol-A of epoxy resins, which are harmful to humans when designing a solventless system.

한편, 우레탄 시스템은 강인성, 유연성, 내약품성, 저온경화성, 내식성 및 접착성 등과 같은 기계적 물성과 배합 정도에 따라 고경도 물질에서 고무와 같은 특성을 나타낼 수 있으며 화학적 특성이 매우 우수하다. 이러한 특성들로 인하여, 우레탄 시스템은 많은 분야에서 응용되고 있으며, 특히 도료, 폼, 바닥재, 방수재 및 실링재 등 다양하게 사용되고 있다. 그러나, 경화 중에, 대기중의 습기에 의하여 이산화탄소 가스가 발생되고, 이에 따라 도막에 발포현상이 발생하는 문제점이 있다. 그리고, 가소제인 디옥틸프탈레이트, 중금속인 납을 함유한 촉매, 염소기를 함유한 4.4'-메틸렌 비스-오쏘 클로로 아닐린(4.4'-METHYLENE BIS-ORTHO CHLORO ANILINE, 이하 MOCA) 등의 사용이 환경 문제를 발생시키고 있다. On the other hand, the urethane system may exhibit rubber-like properties in high hardness materials according to mechanical properties such as toughness, flexibility, chemical resistance, low temperature curing, corrosion resistance and adhesion, and has excellent chemical properties. Due to these characteristics, urethane systems have been applied in many fields, and in particular, various applications such as paint, foam, flooring, waterproofing and sealing materials. However, during curing, there is a problem in that carbon dioxide gas is generated by moisture in the atmosphere, and thus foaming phenomenon occurs in the coating film. In addition, the use of plasticizer dioctylphthalate, heavy metal lead containing catalyst, chlorine group containing 4.4'-methylene bis-orthochloroaniline (4.4'-METHYLENE BIS-ORTHO CHLORO ANILINE, MOCA), etc. It is occurring.

상기와 같은 문제점의 해결을 위하여, 상기 에폭시 시스템에 저점도 액상 에폭시를 사용하여 페놀계 원료 사용을 줄이기도 하지만 기본적으로 에폭시 수지 제조시에 에피클로로히드린을 사용하기 때문에 상기 에폭시 시스템에는 염소가 함유될 수 밖에 없다. 때문에, 상기 염소로 인한 환경 문제가 발생하게 된다. 또한, 상기 우레탄 시스템에는 다른 가소제로서 디옥틸 아디페이트를 비롯한 여러 가지를 사용하고 있으나, 상기 가소제들은 원가가 매우 높다. 상기 촉매는 납이 아닌 비스무스, 아연계를 이용하기도 하지만, 성능이 만족스럽지 않고 원가가 높은 단점이 있다. 그리고, 상기 MOCA 대신에 지방산 변성 폴리올 등이 이용되고 있으나, 이 역시도 원가가 높다. In order to solve the above problems, although the use of low-viscosity liquid epoxy in the epoxy system reduces the use of phenolic raw materials, the epoxy system contains chlorine because epichlorohydrin is used in the preparation of epoxy resins. It must be. Therefore, an environmental problem due to the chlorine occurs. In addition, the urethane system uses a variety of other plasticizers, including dioctyl adipate, but the plasticizers are very expensive. The catalyst may also use bismuth or zinc, not lead, but has a disadvantage in that the performance is not satisfactory and the cost is high. In addition, fatty acid-modified polyols and the like are used in place of the MOCA, but this is also expensive.

따라서, 낮은 원가를 가지면서, 환경 문제가 거의 발생되지 않는 수지 경화 시스템이 요구되고 있다. 또한, 상기한 수지 경화시스템에 포함되는 새로운 주 수지가 요구되고 있다. Therefore, there is a need for a resin curing system having a low cost and hardly causing environmental problems. In addition, new main resins included in the above resin curing systems are required.

본 발명의 목적은 무용제 수지 경화 시스템의 주 수지로 사용되는데 적합하고, 친환경적이며, 저점도를 갖는 아세토아세테이트 수지 조성물의 제조 방법을 제공하는데 있다. An object of the present invention is to provide a method for producing an acetoacetate resin composition which is suitable for being used as a main resin of a solvent-free resin curing system, which is environmentally friendly and has a low viscosity.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 아세토아세테이트 수지 조성물의 제조 방법은, 폴리에스테르 폴리올 15 내지 80 중량%과, 디이소시아네이트 3 내지 40 중량% 및 아세토아세테이트기를 함유한 아세토아세테이트 모노머 10 내지 65 중량%를 혼합하여 혼합물을 준비한다. 상기 혼합물에서 상기 폴리에스테르 폴리올 및 디이소시아네이트를 반응시켜 우레탄 변성 폴리에스테르 폴리올을 형성한다. 다음에, 상기 우레탄 변성 폴리에스테르 폴리올 및 아세토아세테이트 모노머를 에스테르 교환 반응시켜 아세토아세테이트 수지 조성물을 수득한다.Acetoacetate resin composition according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, acetoacetate monomer containing 15 to 80% by weight of polyester polyol, 3 to 40% by weight of diisocyanate and acetoacetate group Mix the 10 to 65% by weight to prepare the mixture. The polyester polyol and diisocyanate are reacted in the mixture to form a urethane modified polyester polyol. Next, the urethane-modified polyester polyol and the acetoacetate monomer are transesterified to obtain an acetoacetate resin composition.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 폴리에스테르 폴리올은 히드록시기 당량이 30 내지 2000이다. According to one embodiment of the present invention, the polyester polyol has a hydroxyl group equivalent weight of 30 to 2000.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 디이소시아네이트는 이소시아네이트 당량이 84 내지 200이다. According to one embodiment of the present invention, the diisocyanate has an isocyanate equivalent weight of 84 to 200.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 디이소시아네이트는 헥사메틸렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 4,4’-디페닐메탄디이소시아네이트, 4,4’-디사이클로헥시메탄디이소시아네이트, 테트라메틸자일렌디이소시아네이트, 자일렌 디이소시아네이트, 톨루엔디이소시아네이트 등을 예로 들 수 있다. 이들은 단독 또는 혼합하여 사용될 수 있다. According to one embodiment of the invention, the diisocyanate is hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 4,4'-dicycloheximethane diisocyanate, tetramethylxyl Examples of the diisocyanate, xylene diisocyanate, toluene diisocyanate and the like can be given. These may be used alone or in combination.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 아세토아세테이트 모노머는 에틸아세토아세테이트, 부틸 아세토아세테이트, 터셔리부틸 아세토아세테이트 등을 예로 들 수 있다. 이들은 단독 또는 혼합하여 사용될 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the acetoacetate monomer may be exemplified by ethyl acetoacetate, butyl acetoacetate, tertiary butyl acetoacetate, and the like. These may be used alone or in combination.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 우레탄 변성 폴리에스테르 폴리올은 상기 폴리에스테르 폴리올과 상기 디이소시아테이트가 1 : 0.1 내지 0.8의 당량비로 반응하여 형성될 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the urethane-modified polyester polyol may be formed by reacting the polyester polyol and the diisocyanate in an equivalent ratio of 1: 0.1 to 0.8.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 우레탄 변성 폴리에스테르 폴리올을 형성하기 위한 반응은 60 내지 90℃의 온도에서 수행될 수 있다. According to one embodiment of the invention, the reaction for forming the urethane-modified polyester polyol may be carried out at a temperature of 60 to 90 ℃.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 에스테르 교환반응은 100 내지 180℃의 온도에서 수행될 수 있다. According to one embodiment of the invention, the transesterification may be carried out at a temperature of 100 to 180 ℃.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 에스테르 교환반응에 의해 생성된 터셔리부틸 알코올을 제거할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, tertiary butyl alcohol produced by the transesterification can be removed.

상기한 본 발명의 방법에 의해 제조된 아세토아세테이트 수지 조성물은 무용제 수지 경화 시스템의 주 수지로 사용되기에 적합하다. 특히, 상기 아세토아세테이트 수지 조성물을 주 수지로 하는 수지 경화 시스템을 사용하는 경우, 상온 및 저온 경화성이 우수하다. 또한, 상기 주 수지에 염소가 포함되지 않음으로써, 도막에 염소 화합물이 검출되지 않기 때문에 매우 친환경적이다. The acetoacetate resin composition prepared by the method of the present invention described above is suitable for use as a main resin of a solvent-free resin curing system. In particular, when using the resin hardening system which uses the said acetoacetate resin composition as a main resin, it is excellent in normal temperature and low temperature hardenability. Moreover, since chlorine is not contained in the said main resin, since a chlorine compound is not detected in a coating film, it is very environmentally friendly.

이하에서는, 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to specific examples.

본 발명의 아세토아세테이트 수지 조성물은 폴리에스테르 폴리올과 이소시아네이트가 반응하여 우레탄 변성 폴리에스테르 폴리올을 합성한 후, 상기 우레탄 변성 폴리에스테르 폴리올에 아세토아세테이트 모노머를 에스테르 교환 반응시킴으로써 제조된다.The acetoacetate resin composition of the present invention is prepared by reacting a polyester polyol with an isocyanate to synthesize a urethane-modified polyester polyol, and then transesterifying the acetoacetate monomer to the urethane-modified polyester polyol.

상기 폴리에스테르 폴리올은 히드록시기 당량이 30 내지 2000인 것이 바람직하다. 상기 폴리에스테르 폴리올로 3관능기 폴리올을 사용하는 경우, 완성된 수지 조성물의 점도가 지나치게 상승된다. 때문에, 상기 폴리에스테르 폴리올로는 2관능기 폴리올을 사용하는 것이 바람직하다. 그러나, 경우에 따라서, 상기 폴리에스테르 폴리올로 시판되고 있는 3관능기 폴리올을 사용할 수도 있다. 상기 폴리에스테르 폴리올은 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 부틸렌글리콜, 헥산디올, 메틸프로판디올, 네오펜틸글리콜, 메틸펜탄디올, 디에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 사이클로헥산디메탄올로 이루어진 폴리올 자체를 사용하거나, 상기 열거한 폴리올군으로부터 선택된 적어도 하나와 아디픽에시드, 아젤라익에시드, 푸마릭에시드, 말레익안하이드라이드, 프탈릭안하이드라이드, 이소프탈릭에시드, 테레프탈릭에시드, 트리멜레틱안하이드라이드, 사이클로헥실디에시드로 이루어진 폴리에시드군에서 선택된 적어도 하나를 탈수축합하여 수득한 것으로 사용할 수 있다. It is preferable that the said polyester polyol is 30-2000 hydroxyl equivalent. When using a trifunctional polyol as said polyester polyol, the viscosity of a completed resin composition will raise too much. Therefore, it is preferable to use a bifunctional polyol as said polyester polyol. However, in some cases, you may use the trifunctional polyol marketed by the said polyester polyol. The polyester polyol may be a polyol itself consisting of ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, hexanediol, methyl propanediol, neopentyl glycol, methylpentanediol, diethylene glycol, dipropylene glycol, cyclohexanedimethanol, At least one selected from the group of polyols listed above and adipic acid, azelaic acid, fumaric acid, maleic hydride, phthalic hydride, isophthalic acid, terephthalic acid, trimeletic anhydride, cyclohexyl die At least one selected from the group of polyacids consisting of seeds may be used as obtained by dehydration condensation.

상기 폴리에스테르 폴리올은 시판되고 있는 제품으로는 사용할 수도 있다. 시판되고 있는 제품의 예로서는 미국의 킹 인더스트리(King industry)사의 K-Flex 폴리에스테르 폴리올 제품군과 독일 바이엘사(Bayer)의 Desmophen 중 폴리에스테르 폴리올 제품군을 사용할 수 있다. 보다 구체적으로, 킹 인더스트리사의 K-Flex 171-90, 128, 148, 188 (상품명) 등과 바이엘사의 Desmophen 1100, 1200, 1300, 1652 (상품명) 등의 제품을 사용할 수 있다. The said polyester polyol can also be used as a commercially available product. Examples of commercially available products include the K-Flex family of polyester polyols of King Industry of the United States and the family of polyester polyols of Desmophen of Bayer, Germany. More specifically, products such as K-Flex 171-90, 128, 148, 188 (trade name) of King Industries Co., Ltd., and Desmophen 1100, 1200, 1300, 1652 (trade name) of Bayer Corporation can be used.

본 발명의 아세토아세테이트 수지 조성물에 포함되는 상기 폴리에스테르 폴리올의 함량이 15중량% 미만일 경우 수지 조성물이 점도가 과도하게 높아지게 된다. 반면에, 상기 폴리에스테르 폴리올의 함량이 80 중량%를 초과할 경우 표면 건조성이 저하된다. 따라서, 상기 폴리에스테르 폴리올은 상기 아세토아세테이트 수지에 대하여 15 내지 80 중량%를 갖는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 약 40 내지 80 중량% 범위를 갖는다.When the content of the polyester polyol contained in the acetoacetate resin composition of the present invention is less than 15% by weight, the resin composition becomes excessively high in viscosity. On the other hand, when the content of the polyester polyol exceeds 80% by weight, the surface dryness is lowered. Therefore, the polyester polyol preferably has 15 to 80% by weight, more preferably about 40 to 80% by weight relative to the acetoacetate resin.

상기 디이소시아네이트는 이소시아네이트 당량이 84 내지 200인 것이 바람직하며, 84 내지 125인 것이 더 바람직하다. 상기 디이소시아네이트로 사용될 수 있는 것의 예로는 헥사메틸렌디이소시아네이트, 톨루엔디이소시아네이트, 4,4’-디페닐메탄디이소시아네이트, 4,4’-디사이클로헥시메탄디이소시아네이트, 테트라메틸자일렌디이소시아네이트, 자일렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 혼합하여 사용될 수 있다. 경제성을 고려할 때, 상기 디이소시아네이트들 중에서, 저렴한 황변형인 톨루엔디이소시아네이트를 사용하는 것이 바람직하다.It is preferable that the isocyanate equivalent is 84-200, and, as for the said diisocyanate, it is more preferable that it is 84-125. Examples of the diisocyanate that can be used include hexamethylene diisocyanate, toluene diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 4,4'-dicycloheximethane diisocyanate, tetramethylxylene diisocyanate, xyl Rendiisocyanate, isophorone diisocyanate, etc. are mentioned. These may be used alone or in combination. In view of economics, it is preferable to use inexpensive yellowing toluene diisocyanate among the diisocyanates.

본 발명의 아세토아세테이트 수지 조성물에 포함되는 상기 이소시아네이트의 함량이 3중량% 미만일 경우 도막의 강인성 및 탄성이 저하된다. 반면에, 그 함량 이 40중량%를 초과할 경우 수지 조성물이 고점도가 되는 문제점을 초래한다. 따라서 상기 이소시아네이트는 상기 아세토아세테이트 수지에 대하여 3내지 40중량%를 갖는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 상기 아세토아세테이트 수지에 대하여 5 내지 30중량%를 갖는다. When the content of the isocyanate contained in the acetoacetate resin composition of the present invention is less than 3% by weight, the toughness and elasticity of the coating film are lowered. On the other hand, when the content exceeds 40% by weight, the resin composition causes a problem of high viscosity. Therefore, the isocyanate preferably has 3 to 40% by weight based on the acetoacetate resin. More preferably, it has 5-30 weight% with respect to the acetoacetate resin.

상기 아세토아세테이트 모노머는 130 내지 158의 분자량을 갖는다. 상기 아세토아세테이트 모노머의 예로는 에틸 아세토아세테이트, 부틸 아세토아세테이트, 터셔리부틸 아세토아세테이트 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 혼합하여 사용될 수 있다. 상기 열거한 아세테이트 모노머 중에서, 가장 원활한 에스테르 교환 반응을 일으키는 터셔리부틸 아세토아세테이트를 사용하는 것이 바람직하다.The acetoacetate monomer has a molecular weight of 130 to 158. Examples of the acetoacetate monomers include ethyl acetoacetate, butyl acetoacetate, tertiary butyl acetoacetate, and the like. These may be used alone or in combination. Among the acetate monomers listed above, it is preferable to use tert-butyl acetoacetate which causes the smoothest transesterification reaction.

상기 아세토아세테이트 수지 조성물에 포함되는 상기 아세토아세테이트 모노머의 함량이 10중량% 미만일 경우 경화물의 반응성이 저하된다. 반면에, 그 함량이 65 중량%를 초과할 경우 도막의 경화도가 감소된다. 따라서, 상기 아세토아세티이트 모노머는 상기 아세토아세테이트 수지 조성물에 대하여 10 내지 65 중량%를 갖는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 15 내지 40 중량%를 갖는다. When the content of the acetoacetate monomer contained in the acetoacetate resin composition is less than 10% by weight, the reactivity of the cured product is lowered. On the other hand, when the content exceeds 65% by weight, the degree of curing of the coating film is reduced. Therefore, the acetoacetate monomer preferably has 10 to 65% by weight based on the acetoacetate resin composition. More preferably, it has 15 to 40 weight%.

상기 폴리에스테르 폴리올, 이소시아네이트 및 아세토아세테이트 모노머를 설명한 것과 같은 각각의 중량%로 혼합한다. 다음에, 상기 혼합물을 60 내지 90℃의 온도에서 상기 폴리에스테르 폴리올 및 이소시아네이트를 우레탄 반응시켜 우레탄 변성 폴리에스테르 용액을 형성한다. 상기 우레탄 변성 폴리에스테르 폴리올은 상기 폴리에스테르 폴리올과 상기 디이소시아테이트가 1 : 0.1 내지 0.8의 당량비로 반응하여 형성된다.The polyester polyols, isocyanates and acetoacetate monomers are mixed in the respective weight percents as described. Next, the mixture is urethane reacted with the polyester polyol and the isocyanate at a temperature of 60 to 90 ° C. to form a urethane-modified polyester solution. The urethane-modified polyester polyol is formed by reacting the polyester polyol and the diisocyanate in an equivalent ratio of 1: 0.1 to 0.8.

이 후, 100 내지 180℃의 온도에서 상기 우레탄 변성 폴리에스테르 용액과 상기 아세토아세테이트 모노머를 에스테르 교환반응시켜 아세토아세테이트 수지를 수득한다. 상기 교환반응은 상기 100 내지 180℃의 온도 범위 내에서 온도를 변화시키면서 수행될 수도 있다. 구체적으로, 상기 교환반응은 온도를 서서히 승온시키면서 수행될 수 있다. 상기 에스테르 교환 반응을 통해 터셔리부틸 알코올이 생성되며, 상기 생성된 터셔리부틸 알코올을 제거함으로써 아세토아세테이트 수지가 제조되는 것이다. Thereafter, the urethane-modified polyester solution and the acetoacetate monomer are transesterified at a temperature of 100 to 180 ° C. to obtain acetoacetate resin. The exchange reaction may be carried out while varying the temperature within the temperature range of 100 to 180 ° C. Specifically, the exchange reaction may be carried out while gradually increasing the temperature. Tertiary butyl alcohol is produced through the transesterification reaction, and acetoacetate resin is prepared by removing the tertiary butyl alcohol.

설명한 것과 같은 방법으로 제조된 아세토아세테이트 수지는 당량이 140 내지 2000 mgKOH/g 수평균 분자량이 280 내지 6000이 된다. 또한, 상기 방법에 의해 제조된 아세토아세테이트 수지는 무용제 수지 경화 시스템의 주 수지로 사용되기에 적합하다. The acetoacetate resin produced by the same method as described above has an equivalent weight of 140 to 2000 mgKOH / g number average molecular weight of 280 to 6000. In addition, the acetoacetate resin produced by the above method is suitable for use as the main resin of a solvent-free resin curing system.

또한, 상기 아세토아세테이트 수지는 아크릴레이트 조성물 및 강염기 촉매를 포함하는 경화제를 혼합함으로써 상온 및 저온에서 경화될 수 있다. 그러므로, 상기 아세토아세테이트 수지는 바닥재, 코팅재 또는 접착제 등의 용도에 사용될 수 있다. In addition, the acetoacetate resin may be cured at room temperature and low temperature by mixing a curing agent comprising an acrylate composition and a strong base catalyst. Therefore, the acetoacetate resin can be used for applications such as flooring, coating or adhesive.

이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이에 의해 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through preferred embodiments of the present invention, but the present invention is not limited thereto.

아세토아세테이트 수지 제조Acetoacetate Resin Manufacture

실시예 1Example 1

온도계, 콘덴서, 수분분리기, 교반기가 장착된 플라스크에 초기 첨가물인 K-Flex 171-90 (미국 킹인더스리사의 상품명) 3000g, 톨루엔디이소시아네이트 174g, 터셔리부틸 아세토아세테이트 632g을 차례대로 투입한 후 약 80℃ 까지 승온하였다. 이 후, 상기 승온된 상태로 2시간동안 우레탄 반응을 수행하였다. 다음에, 온도를 110℃로 승온한 뒤 160℃까지 3시간에 걸쳐 느리게 승온함으로써 에스테르 교환 반응을 수행하였다. 승온중에 수분분리기에 나오는 터셔리부틸 알코올을 계속 회수하여 주었다. 160℃ 승온 후 터셔리부틸 알코올의 회수량을 확인하여 이론량의 90%가 넘을 경우 반응을 종결하고 아세토아세테이트 수지를 수득하였다. 이와같은 방법으로 수득된 아세토아세테이트 수지는 아세토아세테이트 당량이 878 mgKOH/g이고, 가드너 점도(25℃)가 Z7+이며, 수평균 분자량이 3500인 특성치를 가졌다.Into a flask equipped with a thermometer, a condenser, a water separator, and a stirrer, an initial additive of K-Flex 171-90 (trade name of King Industries, Inc.) 3000g, toluene diisocyanate 174g, tertiary butyl acetoacetate was added in order It heated up to 80 degreeC. Thereafter, the urethane reaction was performed for 2 hours while the temperature was elevated. Next, the transesterification reaction was carried out by raising the temperature to 110 ° C. and then slowly raising the temperature to 160 ° C. over 3 hours. The tertiary butyl alcohol from the water separator was continuously recovered during the temperature increase. After the temperature was raised to 160 ° C., the recovery of tertiary butyl alcohol was confirmed to terminate the reaction when 90% of the theoretical amount was exceeded to obtain an acetoacetate resin. The acetoacetate resin obtained in this way had an acetoacetate equivalent of 878 mgKOH / g, a Gardner viscosity (25 ° C) of Z7 +, and a number average molecular weight of 3500.

실시예 2Example 2

온도계, 콘덴서, 수분분리기, 교반기가 장착된 플라스크에 초기 첨가물로써 히드록시기 당량이 31mgKOH/g인 에틸렌글리콜 186g, 톨루엔디이소시아네이트 174g, 터셔리부틸 아세토아세테이트 632g을 차례대로 투입한 후 약 80℃ 까지 승온하였다. 이 후, 상기 승온된 상태로 2시간동안 우레탄 반응을 수행하였다. 다음에, 온도를 110℃로 승온한 뒤 160℃까지 3시간에 걸쳐 느리게 승온함으로써 에스테르 교환 반응을 수행하였다. 승온중에 수분분리기에 나오는 터셔리부틸 알코올을 계속 회수하여 주었다. 160℃ 승온 후 터셔리부틸 알코올의 회수량을 확인하여 이론량의 90%가 넘을 경우 반응을 종결하고 아세토아세테이트 수지를 수득하였다. 이와같은 방법으로 수득된 아세토아세테이트 수지는 아세토아세테이트 당량이 174 mgKOH/g이고, 가드너 점도(25℃)가 Y+이며, 수평균 분자량이 700인 특성치를 가졌다.Into the flask equipped with a thermometer, a condenser, a water separator, and a stirrer, 186 g of ethylene glycol having a hydroxy group equivalent of 31 mgKOH / g, 174 g of toluene diisocyanate, and 632 g of tertiary butyl acetoacetate were added in this order, and the temperature was raised to about 80 ° C. . Thereafter, the urethane reaction was performed for 2 hours while the temperature was elevated. Next, the transesterification reaction was carried out by raising the temperature to 110 ° C. and then slowly raising the temperature to 160 ° C. over 3 hours. The tertiary butyl alcohol from the water separator was continuously recovered during the temperature increase. After the temperature was raised to 160 ° C., the recovery of tertiary butyl alcohol was confirmed to terminate the reaction when 90% of the theoretical amount was exceeded to obtain an acetoacetate resin. The acetoacetate resin obtained in this way had an acetoacetate equivalent of 174 mgKOH / g, a Gardner viscosity (25 ° C.) of Y +, and a number average molecular weight of 700.

실시예 3Example 3

온도계, 콘덴서, 수분분리기, 교반기가 장착된 플라스크에 초기 첨가물로써 히드록시기 당량이 240mgKOH/g인 K-Klex 1440g, 톨루엔디이소시아네이트 174g, 터셔리부틸 아세토아세테이트 632g을 차례대로 투입한 후 약 80℃ 까지 승온하였다. 이 후, 상기 승온된 상태로 2시간동안 우레탄 반응을 수행하였다. 다음에, 온도를 110℃로 승온한 뒤 160℃까지 3시간에 걸쳐 느리게 승온함으로써 에스테르 교환 반응을 수행하였다. 승온중에 수분분리기에 나오는 터셔리부틸 알코올을 계속 회수하여 주었다. 160℃ 승온 후 터셔리부틸 알코올의 회수량을 확인하여 이론량의 90%가 넘을 경우 반응을 종결하고 아세토아세테이트 수지를 수득하였다. 이와같은 방법으로 수득된 아세토아세테이트 수지는 아세토아세테이트 당량이 488 mgKOH/g이고, 가드너 점도(25℃)가 Z4이며, 수평균 분자량이 2000인 특성치를 가졌다.Into a flask equipped with a thermometer, a condenser, a water separator, and a stirrer, K-Klex 1440g having a hydroxyl equivalent of 240mgKOH / g, 174g of toluene diisocyanate, and 632g of tertiary butyl acetoacetate were added to the flask, and then heated up to about 80 ° C. It was. Thereafter, the urethane reaction was performed for 2 hours while the temperature was elevated. Next, the transesterification reaction was carried out by raising the temperature to 110 ° C. and then slowly raising the temperature to 160 ° C. over 3 hours. The tertiary butyl alcohol from the water separator was continuously recovered during the temperature increase. After the temperature was raised to 160 ° C., the recovery of tertiary butyl alcohol was confirmed to terminate the reaction when 90% of the theoretical amount was exceeded to obtain an acetoacetate resin. The acetoacetate resin obtained in this manner had acetoacetate equivalent weight of 488 mgKOH / g, a Gardner viscosity (25 ° C) of Z4, and a number average molecular weight of 2000.

상기 실시예 1 내지 3의 제조 방법에 의해 수득된 아세토아세테이트 수지에 경화제를 혼합시켜 경화물을 생성하였다. 구체적으로, HDDA(헥산디올디아크릴레이트), TMPTA(트리메탄올프로판트리아크릴레이트) 등과 혼합하고, 유기 강염기인 TMG(Tetra methyl guanidine) 촉매로 경화시켰다. 상기 실시예1 내지 3의 아세토아 세테이트 수지에 경화제를 혼합한 배합표는 아래의 표 1에 개시되어 있다.The hardened | cured material was produced by mixing a hardening | curing agent with the acetoacetate resin obtained by the manufacturing method of the said Examples 1-3. Specifically, the mixture was mixed with HDDA (hexanediol diacrylate), TMPTA (trimethanol propane triacrylate), and the like, and cured with an organic strong base, TMG (Tetra methyl guanidine) catalyst. The compounding table which mixed the hardening | curing agent with the acetoacetate resin of the said Examples 1-3 is shown in Table 1 below.

[표 1] (단위:중량부)[Table 1] (Unit: parts by weight)

경화물 1Cured product 1 경화물 2Cured product 2 경화물 3Cured product 3 실시예 1Example 1 878878 실시예 2Example 2 174174 실시예 3Example 3 488488 HDDAHDDA 4949 4949 4949 TMPTATMPTA 56.556.5 56.556.5 56.556.5 TMGTMG 33 33 33

상기와 같이 경화제를 혼합하였을 때 상기 실시예 1 내지 3의 수지들은 상온 및 5℃ 경화성이 양호함을 알 수 있었다. 이와 같이, 상기 실시예 1 내지 3의 수지들은 상기 아크릴레이트 조성물 및 강염기 촉매를 경화제로 사용하여 경화될 수 있기 때문에, 접착제, 코팅재, 방수재 및 바닥재 등으로 이용될 수 있음을 알 수 있다. When the curing agent was mixed as described above, the resins of Examples 1 to 3 were found to have good room temperature and 5 ° C. curing properties. As such, the resins of Examples 1 to 3 may be used as an adhesive, a coating material, a waterproofing material, and a flooring material because they may be cured using the acrylate composition and the strong base catalyst as a curing agent.

본 발명의 방법에 의해 제조된 아세토아세테이트 수지 및 이를 포함하는 경화물은 상온 및 저온 경화성이 우수하며 무용제이고 염소 화합물이 검출되지 않는 친환경적인 수지 화합물이다. 또한, 본 발명의 방법에 의해 제조된 아세토아세테이트 수지는 경화제를 사용하여 경화됨으로써, 접착제, 바닥재 및 방수재 등으로 이용될 수 있다. The acetoacetate resin prepared by the method of the present invention and a cured product including the same are environmentally friendly resin compounds having excellent room temperature and low temperature curability, solvent-free, and no chlorine compounds detected. In addition, the acetoacetate resin produced by the method of the present invention can be used as an adhesive, a flooring material and a waterproofing material by curing with a curing agent.

Claims (9)

폴리에스테르 폴리올 15 내지 80 중량%과, 디이소시아네이트 3 내지 40 중량% 및 아세토아세테이트기를 함유한 아세토아세테이트 모노머 10 내지 65 중량%을 포함하는 혼합물에서 상기 폴리에스테르 폴리올 및 디이소시아네이트를 반응시켜 우레탄 변성 폴리에스테르 폴리올을 형성하는 단계; 및 The urethane-modified polyester is reacted by reacting the polyester polyol and the diisocyanate in a mixture comprising 15 to 80 wt% of polyester polyol, and 10 to 65 wt% of acetoacetate monomer containing 3 to 40 wt% of diisocyanate and acetoacetate group. Forming a polyol; And 상기 우레탄 변성 폴리에스테르 폴리올 및 아세토아세테이트 모노머를 에스테르 교환 반응시켜 아세토아세테이트를 수득하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 아세토아세테이트 수지 제조 방법.  A method for producing acetoacetate resin, characterized in that the step of transesterifying the urethane-modified polyester polyol and acetoacetate monomer to obtain acetoacetate. 제1항에 있어서, 상기 폴리에스테르 폴리올은 히드록시기 당량이 30 내지 2000인 것을 특징으로 하는 아세토아세테이트 수지 제조 방법.The method for producing acetoacetate resin according to claim 1, wherein the polyester polyol has a hydroxyl group equivalent of 30 to 2000. 제1항에 있어서, 상기 디이소시아네이트는 이소시아네이트 당량이 84 내지 200인 것을 특징으로 하는 아세토아세테이트 수지 제조 방법.The method for preparing acetoacetate resin according to claim 1, wherein the diisocyanate has an isocyanate equivalent weight of 84 to 200. 제1항에 있어서, 상기 디이소시아네이트는 헥사메틸렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 4,4’-디페닐메탄디이소시아네이트, 4,4’-디사이클로헥시메탄디이소시아네이트, 테트라메틸자일렌디이소시아네이트, 자일렌디이소시아네이트 및 톨루엔디이소시아네이트로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포 함하는 것을 특징으로 하는 아세토아세테이트 수지 제조 방법.The diisocyanate of claim 1, wherein the diisocyanate is hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 4,4'-dicycloheximethane diisocyanate, tetramethylxylene diisocyanate, Acetoacetate resin production process comprising at least one selected from the group consisting of xylene diisocyanate and toluene diisocyanate. 제1항에 있어서, 상기 아세토아세테이트 모노머는 에틸아세토아세테이트, 부틸 아세토아세테이트 및 터셔리부틸 아세토아세테이트로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 아세토아세테이트 수지 제조 방법.The method of claim 1, wherein the acetoacetate monomer comprises at least one selected from the group consisting of ethyl acetoacetate, butyl acetoacetate and tertiary butyl acetoacetate. 제1항에 있어서, 상기 우레탄 변성 폴리에스테르 폴리올은 상기 폴리에스테르 폴리올과 상기 디이소시아테이트가 1 : 0.1 내지 0.8의 당량비로 반응하여 형성하는 것을 특징으로 하는 아세토아세테이트 수지 제조 방법.The method for producing acetoacetate resin according to claim 1, wherein the urethane-modified polyester polyol is formed by reacting the polyester polyol and the diisocyanate in an equivalent ratio of 1: 0.1 to 0.8. 제1항에 있어서, 상기 우레탄 변성 폴리에스테르 폴리올을 형성하기 위한 반응은 60 내지 90℃의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 아세토아세테이트 수지 제조 방법. The method for producing acetoacetate resin according to claim 1, wherein the reaction for forming the urethane-modified polyester polyol is performed at a temperature of 60 to 90 ° C. 제1항에 있어서, 상기 에스테르 교환반응은 100 내지 180℃의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 아세토아세테이트 수지 제조 방법.The method of claim 1, wherein the transesterification is carried out at a temperature of 100 to 180 ℃ acetoacetate resin production method. 제1항에 있어서, 상기 에스테르 교환반응에 의해 생성된 터셔리부틸 알코올을 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 아세토아세테이트 수지 제조 방법. The method for preparing acetoacetate resin according to claim 1, further comprising removing tertiary butyl alcohol produced by the transesterification reaction.
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US5714563A (en) 1996-01-16 1998-02-03 Depompei; Michael Frederick One-part, low viscosity, moisture curable composition

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