KR101082320B1

KR101082320B1 - 파레트용 표면코팅 혼합물 및 코팅방법

Info

Publication number: KR101082320B1
Application number: KR1020100069093A
Authority: KR
Inventors: 이재훈; 허권; 최홍식; 이시우; 김평구
Original assignee: 이재훈
Priority date: 2010-07-16
Filing date: 2010-07-16
Publication date: 2011-11-10

Abstract

본 발명에서는 목재나 철재로 구성되는 파레트나 고밀도 및 고강도를 갖는 EPS, 우레탄발포체, PP, PE로 제조한 파레트 표면 상부에 물품 적재 및 하차 시 하중에 의한 균열발생 및 취급 시 흠집 등 손상을 방지하고 파레트 자체의 부식 등을 방지하기 위하여 액상 고분자 수지(폴리우레탄, 폴리우레아, 폴리우레탄-폴리우레아)와 용제를 혼합한 혼합액에 파레트를 침지시킨 후 경화시켜 내구성을 확보한 물품 운반 적재용 EPS, 우레탄발포체, PP, PE 파레트용 표면코팅 혼합물과 코팅방법이 개시된다.

Description

파레트용 표면코팅 혼합물 및 코팅방법{Coating composites and coating methods for pallets}

본 발명은 화학적 조성을 갖는 EPS(Expanded Polystyrene), 우레탄발포체, PP(polypropylene), PE(polyethylene) 등의 물질로 구성된 파레트나 목재, 철재 등으로 구성된 파레트 표면코팅 혼합물의 조성 및 코팅방법에 관한 것으로서, 상세하게는 고밀도 물성을 갖는 EPS, 우레탄발포체, PP, PE로 제조된 파레트 표면에 물품 적재나 하차 시 하중에 의한 균열발생 및 취급 시 흠집 등 손상을 방지할 수 있게 상기 파레트 표면을 액상 고분자 수지(폴리우레탄, 폴리우레아, 폴리우레탄-폴리우레아)와 용제(Solvents)를 사용한 용액에 침지시킨 후 경화시켜 내구성을 확보한 물품 운반용 파레트 표면코팅 혼합물 및 코팅방법에 관한 것이다.

고밀도의 EPS, 우레탄 발포체, PP, PE로 제조된 파레트는 물품 적재나 하차 시 하중에 의한 균열발생의 우려가 있으며 목재로 구성된 파레트의 경우 수분에 취약하고 수분 흡수에 따른 부식 등으로 장기간 사용이 불가능하다. 또한 우리나라의 경우 목재 생산량이 절대적으로 부족하여 외국에서 원목을 수입하여 사용하고 있는 실정이며 수출물품에 사용되는 목재 적측용 파레트에 대해서는 수입국과 상대국의 반입되는 물품검사 규정에 따라서 자국의 환경보호와 병원균의 전이를 방지하기 위해 고열의 열처리를 시행하거나 까다로운 위생과 소독검사 여부의 규정을 정하여 실시하고 있기 때문에 이와 같이 엄격한 규정을 면하기 위해서 새로운 화학적 조성을 갖는 다른 물질로 대체하지 않으면 안 되는 것이 현실이었다. 철재 파레트의 경우에도 부식 등에 의한 내구 수명의 저하에 따라 고가로 제작되었음에도 사용에 제한적일 수밖에 없었다.

현재 사용되고 있는 운반 및 적측용 파레트는 그 재질이 주로 목재를 사용하여 왔으나 그 사용은 단기적으로 사용하여 왔으며 장기적 사용의 제한 요소로는 수분 함수에 따른 부식과 물품 적재 시 파손에 의한 요인이 크게 작용하고 있는 것으로 알려져 왔다. 그 밖에 수출입 통관 시 목재에 기생되는 생물체의 유입에 의한 환경파괴 등의 위험 요소에 의하여 많은 제약을 받았다. 이와 같은 문제를 해결하기 위하여 철재 파레트를 보급하기도 하였으나 가격이나 중량의 문제 등으로 실제 사용에 제한적이었다. 한편 EPS(Expanded Polystyrene), 우레탄발포체, PP(polypropylene), PE(polyethylene) 등의 물질로 파레트를 제작한 후 폴리우레탄이나 폴리우레아 등을 뿜칠방법(spray)으로 파레트를 보강하는 문제점을 해결하고자 본 출원인의 명의로 출원된 특허출원 제2010-25881호에서 파레트용 코팅조성물을 개시한바 있다. 그러나 상기 출원발명은 스프레이용으로는 효과적이지만 목재로 구성되거나 철재인 경우 완전히 코팅하는데는 부적합한 단점이 있다. 특히 뿜칠용으로 구성되는 코팅물질의 경우 작업시간의 단축을 위하여 수분 내에 지촉 건조시간을 갖도록 구성하였으나 파레트를 보강용 코팅재료에 침지(dipping)시켜 완전한 코팅을 갖도록 하기 위해서는 코팅재료의 물성은 경화시간이 조절될 수 있도록 구성되어야한다.

본 발명은 목재나 철재로 구성되는 파레트나 고밀도 및 고강도를 갖는 EPS, 우레탄발포체, PP, PE로 제조한 파레트 표면 상부에 물품 적재 및 하차 시 하중에 의한 균열발생 및 취급 시 흠집 등 손상을 방지하고 파레트 자체의 부식 등을 방지하기 위하여 액상 고분자 수지(폴리우레탄, 폴리우레아, 폴리우레탄-폴리우레아)와 용제를 혼합한 혼합액에 파레트를 침지시킨 후 경화시켜 내구성을 확보한 물품 운반 적재용 목재, 철재, EPS, 우레탄발포체, PP, PE 파레트용 표면코팅 혼합물과 코팅방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은;

파레트용 표면코팅 혼합물로서, 우레탄 프리폴리머 70~99중량 %와 용제 1~30중량 %를 함유한 물질(A)과;

폴리아민, 다가알콜 및 쇄연장제 중에서 선택되는 1종이상 70~99중량 %와 용제 1~30중량 %를 함유하는 물질(B)을 1:1로 혼합한 파레트용 표면코팅 혼합물을 제공한다.

상기에서 우레탄 프리폴리머는 지방족 또는 방향족일 수 있는 1종 이상의 폴리이소시아네이트계를 포함하는 것을 사용할 수 있고, 상기 지방족 폴리이소시아네이트계는 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI), 테트라알킬 크실렌 디이소시아네이트, 시클로 헥산 디이소시아네이트, 1,12-도데칸 디이소시아네이트, 1,4-테트라메틸렌 디이소시아네이트, 1,3- 및 1,4-시클로헥산 디이소시아네이트, 1-이소시아네이트-3,3,5-트리메틸-5-이소시아네이트메틸-시클로헥산(이소포론 디이소시아네이트), 4,4′-, 2,2′- 및 2,4′-디시클로헥실-메탄 디이소시아네이트 중에서 선택되는 1종 이상을 사용함이 바람직하다.

또한, 상기 방향족 폴리이소시아네이트계는 2,4-또는 2,6-톨루엔디이소시아네이트, 2,4- 또는 4,4-디페닐메탄디이소시아네이트, p-페닐린 디이소사네이트 및 폴리메틸렌폴리페닐 이소시아네이트 중에서 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있고, 상기 폴리아민은 폴리옥시알킬렌 폴리아민을 사용함이 바람직하다.

또한, 상기 다가 알콜은 폴리에테르폴리올, 폴리에스테르폴리올, 폴리카르보네이트폴리올 및 폴리카프로락톤폴리올 중에서 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있고, 상기 쇄연장제는 1-메틸-3,5-디에틸-2,4- 또는 2,6-디아미노벤젠(디에틸톨루엔 디아민 또는 DETDA으로도 지칭됨 : 미국 알버말, 스위스 론자) ; 1,3,5-트리에틸-2,6-디아미노벤젠; 3,5,3′,5′-테트라에틸-4,4′-디아미노디페닐메탄; 3,5-디(메틸티오)-2,4 및 2,6-톨루엔 디아민을 포함한 디(메틸티오)-톨루엔 디아민; N,N′-비스(t-부틸)에틸렌 디아민; 4,4′-메틸렌비스(2-이소프로필-6-메틸아닐린); 4,4′-메틸렌비스(2,6-디이소프로필아닐린), 클리어링크 1000(Clearlink 1000, UOP); 폴리클리어 136(Polyclear 136, 바스프) 중에서 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있다.

본 발명에서는, 상기 코팅조성물이 촉매를 더 포함할 수도 있는데 이 경우, 상기 촉매는 디부틸틴 디라우레이트, 디부틸틴 디아세테이트, 디에틸틴 디아세테이트, 디헥실틴 디아세테이트, 디-2-에틸헥실틴 옥시드, 디옥틸틴 디옥시드, 스타노우스 옥토에이트, 스타노우스 올레에이트, 트리알킬아민 (트리메틸아민, 트리에틸아민); N-알킬모르폴린 (N-메틸모르폴린, N-에틸모르폴린), 2,2′-디모르폴리노디에틸 에테르, 1,4-디메틸피페라진, N,N,N′,M′-테트라메틸-1,3-부탄디아민, 디메틸디아미노디에틸에테르, 트리에틸렌디아민 중에서 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있다.

또한 상기에서의 용제는 DMA(N,N-dimethylacetamide), DMF(Dimethylformamide), THF(Tetrahydrofuran), DMSO(Dimethylsulfoxide) 및 프로필렌 카보네이트(Propylene carbonate) 중에서 선택되는 1종 이상을 사용한다.

본 발명에 의하면 본 발명의 코팅혼합물이 코팅된 파레트는 물품의 운반ㆍ적재 또는 하차 시 파레트에 요구되는 인장강도, 경도 등을 갖게하고 크랙발생을 방지할 뿐만 아니라 중량이 가벼우면서도 경제적인 파레트를 제공할 수 있고 특히, 목재 파레트나 철재 파레트의 부식성을 해결할 수 있으므로 이들 파레트의 내구성을 향상시킬 수 있고 해충이나 곰팡이 등의 발생을 억제할 수 있으므로 방제작업이 필요치 않아 환경측면이나 비용측면에서 우수한 파레트를 제공할 수 있게 된다.

본 발명의 폴리우레아 시스템에 적용된 A성분의 우레탄 프리폴리머는 지방족 또는 방향족일 수 있는 1종 이상의 폴리이소시아네이트를 포함한다.

상기 방향족 이소시아네이트계로는 2,4-또는 2,6-톨루엔디이소시아네이트, 2,4- 또는 4,4-디페닐메탄디이소시아네이트, p-페닐린 디이소사네이트 및 폴리메틸렌폴리페닐 이소시아네이트 또는 그들의 혼합물 등을 포함하지만 이에 한정되지는 않는다.

지방족 이소시아네이트계로는 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI), 테트라알킬 크실렌디이소시아네이트, 시클로헥산 디이소시아네이트, 1,12-도데칸 디이소시아네이트, 1,4-테트라메틸렌 디이소시아네이트, 1,3- 및 1,4-시클로헥산 디이소시아네이트, 1-이소시아네이트-3,3,5-트리메틸-5-이소시아네이트메틸-시클로헥산(이소포론 디이소시아네이트), 4,4′-,2,2′- 및 2,4′-디시클로헥실-메탄 디이소시아네이트, 및 이에 상응하는 이성질체 혼합물 등을 포함한다.

여기서 지방족/방향족 디이소시아네이트는 혼용 또는 단독으로 또는 조합하여 사용될 수 있다. 적절한 다가 알코올의 예는 폴리에테르 폴리올, 폴리에스테르 폴리올, 폴리카르보네이트 폴리올, 폴리카프로락톤 폴리올, 및 기타 폴리올을 포함한다. 이들 폴리올은 독립적으로, 또는 2 이상의 조합으로 사용될 수 있다.

요구물성에 부응하기 위한 바람직한 방향족 및 지방족 이소시아네이트 NCO(%)는 18 내지 25%의 이소시아네이트 함량을 가진다.

또한, 본 발명의 B성분은 폴리아민, 다가알콜 및 아민계 쇄연장제 중 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있다.

폴리아민은 바람직하게는 폴리옥시알킬렌 폴리아민이다. 폴리옥시알킬렌 폴리아민은 통상적으로 약 200 내지 약 5000의 중량평균 분자량; 2 내지 6, 바람직하게는 2 내지 3의 관능기를 가진다.

본 발명의 침지방법으로 코팅하는 경우 A제와 B제의 경화 후 고형분 함량은 70~99% 까지 가능하고 용제는 1~30% 까지 사용할 수 있다. 다만 A제와 B제의 조제 시 각각에 대하여 용제를 첨가하여 혼합한 후 이들을 혼합하여 사용할 수 있다. 왜냐하면 A제나 B제 중 한 물질에 대하여 용제를 첨가하여 혼합하는 경우 부분적으로 반응이 진행되어 균일한 표면 코팅이 되지 않을 수 있기 때문이다.

본 발명에서 사용되는 용제는 DMA, DMF, THF, DMSO 및 프로필렌 카보네이트 중에서 선택되는 1종 이상을 중량으로 1~30% 사용한다.

여기서 용제가 1% 미만이면 타 물질이 용해되지 않고 30%를 넘으면 코팅 후 경화되기 어렵기 때문에 상기 범위로 한다.

상기와 같은 본 발명의 용제를 사용하지 않은 A제 및 B제를 이용한 뿜칠법 코팅재료는 A제 및 B제가 뿜칠 혼합되어 경화되는 시간이 손가락을 대었을 때 묻지 않는 시간인 지촉건조시간이 10~20초 정도이므로 파레트를 침지하여 코팅할 수는 없다. 그러나 A성분에 용제를 첨가하고 B성분에도 용제를 각각 10%씩 혼합하여 사용할 경우 건조시간이 2시간정도, 20중량 % 사용 시 4시간정도, 30중량 % 사용 시 8시간정도로 지촉건조시간이 늘어나므로 파레트에 일일이 뿜칠하는 것보다 디핑(dipping)하여 코팅하기가 쉬워진다.

[실시예] 하기 표 1은 A성분 및 B성분에 모두 용제가 포함되어 있는 경우로 용제를 10중량 % 사용했을 때이다.

번호	Solvents	사용량	실시예	건조(시간)
1	N,N-dimethylacetamide(DMA)	1~30%	10% 사용시	2
2	Dimethylformamide(MDF)	1~30%	10% 사용시	2
3	Tetrahydrofuran(THF)	1~30%	10% 사용시	2
4	Dimethylsulfoxide(DMSO)	1~30%	10% 사용시	2
5	Propylene carbonate	1~30%	10% 사용시	2

10% 사용은 A제 및 B제에 모두 포함되어 있음.

상기 실시예에서도 확인할 수 있듯이 본 발명에 의한 혼합물을 사용하면 건조시간이 늘어나므로 파레트를 충분히 침지할 수 있어서 뿜칠(spray)법보다 시간을 절약하면서도 경제적으로 원하는 파레트를 제공할 수 있게 된다.

Claims

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우레탄 프리폴리머 70~99중량 %와 DMA, DMF, THF, DMSO 및 프로필렌 카보네이트 중 선택되는 1종 이상의 용제 1~30중량 %를 함유하는 물질과; 폴리아민, 다가알콜 및 쇄연장제 중 선택되는 1종 이상 70~99중량 %와 DMA, DMF, THF, DMSO 및 프로필렌 카보네이트 중 선택되는 1종 이상의 용제 1~30중량 %를 함유하는 물질이 1:1로 혼합됨을 특징으로 하는 파레트용 표면코팅 혼합물.
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