KR101470852B1 - Polyurea paint enable low temperature and low pressure - Google Patents
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Abstract
본 발명은 저온 저압에서 사용가능한 폴리우레아 도료에 관한 것으로, 본 발명은 톨루엔 디이소시아네이트(toluene diisocyanate)와 폴리올(polyol)이 반응하여 생성된 우레탄 프리폴리머(urethane prepolymer)를 포함하는 주제부와, 폴리 아스파르테이트 아민(poly aspartate amine) 및 폴리에테르 폴리아민(polyether polyamine)의 혼합물로부터 제조된 경화제부를 포함하고, 주제부와 경화제부는 1 : 0.8 ~ 1 부피비로 혼합되고, 우레탄 프리폴리머의 수평균분자량은 1,000 내지 3,000인 것을 특징으로 한다.
이를 통해, 저온 저압에서도 우수한 물성 및 빠른 경화시간을 갖기 때문에. 저온 저압의 도장 장비로도 도장 작업이 가능하다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polyurea paint which can be used at a low temperature and a low pressure and comprises a main portion including a urethane prepolymer produced by the reaction of toluene diisocyanate with a polyol, Wherein the base part and the curing agent part are mixed at a ratio of 1: 0.8 to 1 part by volume, and the number average molecular weight of the urethane prepolymer is from 1,000 to 5,000, 3,000.
As a result, it has excellent physical properties and quick curing time at low temperature and low pressure. Coating can be done with low temperature and low pressure painting equipment.
Description
본 발명은 폴리우레아 도료에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 저온, 저압의 도장 장비로 도장 작업이 가능한 저온 저압에서 사용가능한 폴리우레아 도료에 관한 것이다.The present invention relates to a polyurea paint, and more particularly, to a polyurea paint which can be used at a low temperature and a low pressure, which is capable of coating with low temperature and low pressure coating equipment.
도료는 페인트나 에나멜과 같이 고체 물질의 표면에 칠하여 고체막을 만들어 물체의 표면을 보호하고 아름답게 하는 유동성 물질의 총칭을 말한다.A paint is a generic term for a fluid substance that is applied to the surface of a solid substance such as paint or enamel to form a solid film to protect and beautifulize the surface of the object.
이러한 도료는 도료로 사용되는 물질의 특성에 따라 다양한 용도로 분할되어 사용되어 진다.Such paints can be used for various purposes depending on the properties of the materials used as paints.
일반적으로 우레탄(urethane) 도료는 아파트 및 빌라, 상가, 단독주택, 빌딩 등의 건축물 옥상이나 건물 내외벽 방수, 목욕탕, 화장실, 지하실 등의 방수재 용도로 사용된다. 방수재 용도로 사용되는 우레탄 도료는 강인한 방수층과 탄성 및 신장율이 탁월하여 건축물의 수축팽창시 누수침투와 균열을 방지할 수 있다. 하지만, 도막의 내구성이 떨어져 외부 요인에 의해 도막의 찢김이나 파열이 비교적 쉽게 발생되는 단점이 있다.Urethane paints are generally used for waterproofing materials such as roofs of buildings such as apartments, villas, shopping malls, single-family houses, and buildings, waterproofing of exterior walls inside buildings, bathrooms, restrooms and basements. Urethane paint used as a waterproofing material has a strong waterproof layer and excellent elasticity and elongation ratio, which can prevent leakage penetration and cracking in shrinkage expansion of a building. However, since the durability of the coating film is poor, tearing or rupture of the coating film is relatively easily caused by external factors.
에폭시(epoxy)계 도료는 주차장, 공장바닥 및 각종 콘크리트 시설물 등 다양한 현장의 바닥재 용도로 사용된다. 바닥재 용도로 사용되는 에폭시계 도료는 내약품성, 내충격성 및 접착력, 기계적 강도, 내구성 등이 뛰어나며 외관이 우수하다. 하지만, 동절기에는 에폭시계 도료의 경화속도가 느려 공사기간이 길어지고, 에폭시계 도료의 조성물 중에 포함된 비스페놀 A(bisphenol A)가 잔존하여 인체에 치명적인 악영향을 줄 수 있으며, 내충격성, 내굴곡성이 저하되어 충격에 의한 손상이나 굴곡부위에서의 부분 박리가 일어날 가능성이 높은 단점이 있다.Epoxy coatings are used for various flooring applications such as parking lots, factory floors and various concrete facilities. Epoxy coatings used for flooring applications are excellent in chemical resistance, impact resistance, adhesive strength, mechanical strength, durability, and appearance. However, in the winter season, the curing speed of the epoxy-based paint is slow, and the construction period is prolonged. As a result, bisphenol A contained in the composition of the epoxy-based paint remains and can have a fatal impact on the human body. There is a high possibility that damage due to impact or partial peeling on the bent portion is high.
무기물 재료를 사용한 도료에 경우에는 경화속도가 느려 공사기간이 길어지며 사람이 직접 작업을 해야 하는 단점이 있다. 또한, 내구성, 내충격성 및 내한성이 떨어져 도막의 크랙(crack)발생이 우려되며, 동절기 결빙으로 인해 하자가 발생될 가능성이 높은 단점이 있다.In the case of paints using inorganic materials, the curing speed is slow and the construction period is prolonged. In addition, there is a fear that cracks of the coating film may occur due to low durability, impact resistance and cold resistance, and there is a high possibility that defects may occur due to freezing in winter.
앞서 언급한 도료로 사용되는 재료들의 각각의 서로 다른 단점을 가지고 있고, 이러한 단점을 극복할 수 있는 방수 바닥재 겸용 도료의 개발이 요구되고 있다.It is required to develop a waterproof flooring material which has different disadvantages of each of the materials used in the above-mentioned paints and can overcome such disadvantages.
현재 개발된 방수 바닥재 겸용 도료 중 하나는 폴리우레아 도료이다. 폴리우레아 도료는 에폭시 및 우레탄 도료처럼 신장율 및 내구성이 우수한 장점을 가지고 있다. 하지만, 폴리우레아 도료는 경화속도가 너무 빨라 소재와의 기밀성, 접착력이 떨어진다. 즉, 폴리우레아 도료는 고물성이 취약하여, 폴리우레아의 고물성에 부합하기 위해선 70℃이상의 고온, 2,000psi이상의 고압 조건에서 분사되는 고가의 전용장비를 사용하여 도장을 해야한다.One of the waterproofing floor coatings currently developed is polyurea paint. Polyurea paints have the advantages of excellent elongation and durability as epoxy and urethane paints. However, the polyurea paint has a too high curing speed, resulting in poor airtightness and adhesion to the material. That is, polyurea paints are poor in high physical properties. In order to meet the high physical properties of polyureas, paints must be painted using high-priced dedicated equipment sprayed at a high temperature of 70 ° C or higher and a high pressure of 2,000 psi or more.
하지만, 일반적으로 도장 작업을 하는 사용자들은 고가의 장비를 갖추고 있지 않아 폴리우레아 도료를 이용하여 도장 작업을 할 때, 충분한 압력과 온도가 수반되지 못하여 일정 품질 이상의 폴리우레아 도장이 어려운 실정이다.However, in general, users who do painting do not have expensive equipments. Therefore, when painting with polyurea paint, sufficient pressure and temperature are not accompanied and it is difficult to apply polyurea over a certain quality.
따라서, 본 발명의 목적은 저온, 저압의 도장 장비로도 우수한 물성 및 빠른 경화시간을 갖는 폴리우레아 고유의 특성을 구현할 수 있는 저온 저압에서 사용가능한 폴리우레아 도료를 제공하는데 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a polyurea paint which can be used at low temperature and low pressure, which can realize characteristics inherent to polyurea having excellent physical properties and fast curing time even in low temperature and low pressure coating equipment.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 톨루엔 디이소시아네이트(toluene diisocyanate)와 폴리올(polyol)이 반응하여 생성된 우레탄 프리폴리머(urethane prepolymer)를 포함하는 주제부, 폴리 아스파르테이트 아민(poly aspartate amine) 및 폴리올(polyol)의 혼합물로부터 제조된 경화제부를 포함하고, 상기 주제부와 경화제부는 1 : 0.8 ~ 1 부피비로 혼합되고, 상기 우레탄 프리폴리머의 수평균분자량은 1,000 내지 3,000인 것을 특징으로 하는 저온 저압에서 사용가능한 폴리우레아 도료를 제공한다.In order to accomplish the above object, the present invention provides a polyurethane resin composition comprising a main portion including a urethane prepolymer formed by reaction of toluene diisocyanate with a polyol, a polyaspartate amine, Wherein the main portion and the curing agent portion are mixed at a ratio of 1: 0.8 to 1 by volume, and the number average molecular weight of the urethane prepolymer is 1,000 to 3,000. A possible polyurea coating is provided.
본 발명에 따른 저온 저압에서 사용가능한 폴리우레아 도료에 있어서, 상기 우레탄 프리폴리머는 말단에 5 내지 15%의 이소시아네이트기를 갖는 것을 특징으로 한다. In the polyurea coating which can be used at a low temperature and a low pressure according to the present invention, the urethane prepolymer has an isocyanate group at the terminal of 5 to 15%.
본 발명에 따른 저온 저압에서 사용가능한 폴리우레아 도료에 있어서, 상기 폴리올은 폴리에테르 폴리올(polyether polyol) 또는 폴리테트라메틸렌 디올(polytetamethylene diol) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the polyurea coating which can be used at low temperature and low pressure according to the present invention, the polyol is characterized by containing at least one of polyether polyol and polytetramethylene diol.
본 발명에 따른 저온 저압에서 사용가능한 폴리우레아 도료에 있어서, 경화제부는 폴리올 70 내지 80 중량%, 폴리 아스파르테이트 아민 15 내지 20 중량%을 포함한 혼합물이 반응하여 생성되는 것을 특징으로 한다.In the polyurea paint which can be used at low temperature and low pressure according to the present invention, the curing agent part is characterized in that a mixture containing 70 to 80% by weight of polyol and 15 to 20% by weight of polyaspartate amine is produced by the reaction.
본 발명에 따른 저온 저압에서 사용가능한 폴리우레아 도료에 있어서, 상기 경화제부는 혼합물 100중량부에 대하여 10 내지 30 중량%의 촉매, 수분흡수제, 소포제 중 적어도 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In the polyurea paint which can be used at a low temperature and a low pressure according to the present invention, the curing agent part further comprises at least one of catalyst, water absorbent and defoaming agent in an amount of 10 to 30 wt.% Based on 100 parts by weight of the mixture.
본 발명의 저온 저압에서 사용가능한 폴리우레아 도료에 따르면, 단량체 함량이 낮은 톨루엔 디이소시아네이트를 사용함으로서, 저온 저압에서도 우수한 물성 및 빠른 경화시간을 갖기 때문에. 저온 저압의 도장 장비로도 도장 작업이 가능하다.According to the polyurea paint usable at low temperatures and low pressures of the present invention, since toluene diisocyanate having a low monomer content is used, it has excellent physical properties and fast curing time even at a low temperature and a low pressure. Coating can be done with low temperature and low pressure painting equipment.
도 1은 본 발명의 저온 저압에서 사용가능한 폴리우레아 도료인 실시예 1 내지 4와 기존의 폴리우레아 도료인 비교예 1의 성분을 비교한 도면이다.
도 2는 본 발명의 저온 저압에서 사용가능한 폴리우레아 도료인 실시예 1 내지 4와 기존의 폴리우레아 도료인 비교예 1의 물성을 비교한 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a graph comparing the components of Examples 1 to 4, which are polyurea paints usable at low temperatures and low pressures of the present invention, and Comparative Example 1, which is a conventional polyurea paint.
2 is a graph comparing the physical properties of Examples 1 to 4, which are polyurea paints usable at low temperatures and low pressures of the present invention, and Comparative Example 1, which is a conventional polyurea paint.
하기의 설명에서는 본 발명의 실시예를 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.In the following description, only parts necessary for understanding the embodiments of the present invention will be described, and the description of other parts will be omitted so as not to obscure the gist of the present invention.
이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.The terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary meanings and the inventor is not limited to the meaning of the terms in order to describe his invention in the best way. It should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are merely preferred embodiments of the present invention, and are not intended to represent all of the technical ideas of the present invention, so that various equivalents And variations are possible.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 저온 저압에서 사용가능한 폴리우레아 도료는 주제부와 경화제부를 포함한다. 여기서, 본 발명에 따른 폴리우레아 도료는 15 내지 35℃의 저온, 300 내지 700psi의 저압에서 폴리우레아 도료를 사용할 수 있다.The polyurea paint usable at low temperature and low pressure according to the present invention comprises a main portion and a curing agent portion. Here, the polyurea coating material according to the present invention can use polyurea coating material at a low temperature of 15 to 35 DEG C and a low pressure of 300 to 700 psi.
폴리우레아는 분자구조 내에 우레아 결합을 갖고 있는 고분자 화합물로서 활성아민기(-NH2)를 가지고 있는 경화제부와 이소시아네이트기(-N=C-O)를 가지고 있는 주제부가 연쇄적으로 반응함으로서 생성되는 결합이다.Polyurea is a polymer compound having a urea bond in a molecular structure and is a bond formed by a chain reaction of a curing agent having an active amine group (-NH 2 ) and a subject having an isocyanate group (-N═CO) .
주제부는 이소시아네이트(isocyanate) 중 하나인 톨루엔 디이소시아네이트(toluene diisocyanate)와 폴리올(polyol)이 반응하여 생성된 우레탄 프리폴리머(urethane prepolymer)를 포함한다.The main part includes a urethane prepolymer produced by reacting toluene diisocyanate, which is one of isocyanates, with a polyol.
폴리올은 탄화수소 사슬에 히드록시기(-OH)가 2개 이상 붙어 있는 액상 고분자 물질로서, 폴리에테르 폴리올(polyether polyol) 또는 폴리테트라메틸렌 디올(polytetamethylene diol) 중 적어도 하나를 포함하여 사용된다.The polyol is a liquid polymer substance having two or more hydroxyl groups (-OH) attached to a hydrocarbon chain, and is used including at least one of polyether polyol and polytetramethylene diol.
우레탄 프리폴리머는 폴리올의 히드록시기와 이소시아네이트의 이소시아네이트기가 반응하여 우레탄 결합을 형성하면서 만들어진다. 이렇게 생성된 우레탄 프리폴리머가 후술할 경화제부와 혼합되면서 본 발명에 따른 저온 저압에서 사용가능한 폴리우레아 도료에 신장력을 부여하면서 굴곡성이 우수한 물성을 갖게 할 수 있다.The urethane prepolymer is produced by reacting the hydroxyl group of the polyol with the isocyanate group of the isocyanate to form a urethane bond. The urethane prepolymer thus produced may be mixed with a curing agent part to be described later, thereby imparting tensile strength to the polyurea paint which can be used at a low temperature and a low pressure according to the present invention, and having excellent physical properties.
우레탄 프리폴리머의 말단에는 이소시아네이트기를 가지고 있는데, 우레탄 프리 폴리머의 이소시아네이트기의 잔존율을 5 내지 15%일 수 있다. 만약, 우레탄 프리폴리머의 이소시아네이트기가 5% 미만이면, 본 발명에 따른 폴리우레아 도료를 이용하여 도막 형성 시 내마모성, 도막경도가 떨어질 수 있다. 또한, 우레탄 프리폴리머의 이소시아네이트기가 15%를 초과하면, 본 발명에 따른 폴리우레아 도료를 이용하여 도막 형성 시 내굴곡성이 떨어지며 반응성이 증대되어 저온 저압의 도장장비를 이용한 도장작업이 불가능할 수 있다.The urethane prepolymer has an isocyanate group at the terminal, and the residual ratio of the isocyanate group of the urethane prepolymer may be 5 to 15%. If the isocyanate group of the urethane prepolymer is less than 5%, the abrasion resistance and the film hardness can be lowered when the coating film is formed using the polyurea coating material according to the present invention. If the isocyanate group of the urethane prepolymer exceeds 15%, the polyurea paint according to the present invention is used to reduce the bending resistance and increase the reactivity during the formation of the coating film, and thus the coating operation using the coating equipment using the low temperature and low pressure may be impossible.
톨루엔 디이소시아네이트는 단량체 함량이 낮은 물질을 사용하기 때문에 톨루엔 디이소시아네이트와 폴리올이 반응하여 생성된 우레탄 프리폴리머의 수평균분자량은 1,000 내지 3,000일 수 있다. 만약, 우레탄 프리폴리머의 수평균분자량이 1,000 미만이면, 본 발명에 따른 폴리우레아 도료를 이용하여 도막 형성 시 굴곡성 및 내충격성이 취약해지고, 우레탄 프리폴리머의 수평균분자량이 3,000 초과이면, 본 발명에 따른 폴리우레아 도료를 이용하여 도막 형성 시 도료의 점도가 높아 저온 저압 도장 장비를 이용한 도장 작업성이 나빠질 수 있다.Since the toluene diisocyanate uses a substance having a low monomer content, the number average molecular weight of the urethane prepolymer produced by the reaction of the toluene diisocyanate and the polyol may be 1,000 to 3,000. If the number average molecular weight of the urethane prepolymer is less than 1,000, the flexibility and impact resistance of the urethane prepolymer become poor when the coating film is formed by using the polyurea paint according to the present invention. If the number average molecular weight of the urethane prepolymer exceeds 3,000, When the urea paint is used to form a coating film, the viscosity of the coating material is high, which may deteriorate the painting workability using the low-temperature and low-pressure coating equipment.
경화제부는 폴리 아스파르테이트 아민(poly aspartate amine) 및 폴리올(polyol)의 혼합물로 부터 제조된다.The curing agent part is prepared from a mixture of polyaspartate amine and polyol.
폴리 아스파르테이트는 아민기(-NH2)를 포함하는데, 아민기가 주제부의 우레탄 프리폴리머와 반응하여 본 발명의 실시예에 따른 저온 저압에서 사용가능한 폴리우레아를 생성한다. 달리 말하면, 폴리 아민의 일 종류인 폴리 아스파르테이트 아민은 우레탄 프리폴리머와 연쇄반응을 하여 폴리우레아 구조를 형성한다. 이를 통해 생성된 본 발명에 따른 폴리우레아 도료는 우수한 내구성을 갖는다.The polyaspartate contains an amine group (-NH 2 ), in which the amine group reacts with the urethane prepolymer of the subject portion to produce a usable polyurea at low temperature and low pressure according to an embodiment of the present invention. In other words, a polyaspartate amine, which is one type of polyamine, undergoes a chain reaction with a urethane prepolymer to form a polyurea structure. The resulting polyurea coatings according to the present invention have excellent durability.
경화제부 혼합물을 제조하기 위해 폴리올은 70 내지 80 중량%, 폴리 아스파르테이트 아민은 15 내지 20 중량%를 포함한 혼합물이 반응하여 생성될 수 있다. 만약, 본 발명에 따른 폴리 아스파르테이트 아민이 15 중량% 미만이면 본 발명에 따른 저온 저압에서 사용가능한 폴리우레아 도료를 이용하여 도막 형성시 경도 및 내마모성이 떨어지고, 본 발명에 따른 폴리 아스파르테이트 아민이 20 중량% 초과이면 본 발명에 따른 저온 저압에서 사용가능한 폴리우레아 도료를 이용하여 도막 형성시 도막의 내굴곡성이 저하될 수 있다.To prepare the hardener subcomponent, a mixture containing 70 to 80 wt% of polyol and 15 to 20 wt% of polyaspartate amine may be produced by the reaction. If the amount of the polyaspartate amine is less than 15% by weight, the hardness and abrasion resistance of the polyurea paint used in the present invention can be lowered when the polyurea paint is used at a low temperature and a low pressure according to the present invention. When the polyaspartate amine Is more than 20% by weight, the bending resistance of the coating film may be deteriorated when the coating film is formed by using the polyurea coating which can be used at low temperature and low pressure according to the present invention.
본 발명에 따른 저온 저압에서 사용가능한 폴리우레아 도료는 주제부와 경화제부의 혼합 부피비가 1 : 0.8 ~ 1로 형성된다. 만약, 본 발명에 따른 저온 저압에서 사용가능한 폴리우레아 도료의 주제부의 이소시아네이트기와 경화제부의 아민기가 혼합비가 0.8 미만이면 본 발명에 따른 저온 저압에서 사용가능한 폴리우레아 도료에 포함된 이소시아네이트가 과량으로 포함되어 도막이 쉽게 부서지고, 주제부의 이소시아네이트기와 경화제부의 아민기가 혼합비가 1을 초과하면 본 발명의 실시예에 따른 저온 저압에서 사용가능한 폴리우레아 도료에 포함된 폴리 아스파르테이트 아민이 과량으로 포함되어 경화성이 떨어질 뿐만 아니라 자외선에 의해 내황변성이 약화될 수 있다.The polyurea coating which can be used at a low temperature and a low pressure according to the present invention has a mixed volume ratio of the main portion and the curing agent portion of 1: 0.8 to 1. If the mixing ratio of the isocyanate group in the subject portion and the amine group in the curing agent portion of the polyurea paint usable in the low temperature and low pressure according to the present invention is less than 0.8, the isocyanate contained in the polyurea coating usable in the low temperature and low pressure according to the present invention is excessively contained, If the mixing ratio of the isocyanate groups in the main portion and the amine groups in the main portion exceeds 1, the polyaspartate amine contained in the polyurea paint usable in the low temperature and low pressure according to the embodiment of the present invention is excessively contained, But the vulcanization may be weakened by ultraviolet rays.
경화제부는 혼합물 100중량부에 대하여 10 내지 30중량%의 반응 첨가제를 포함할 수 있다. 반응첨가제는 본 발명에 따른 저온 저압에서 사용가능한 폴리우레아 도료에 최적의 도료 상태 및 도장 성능을 부여하기 위해 사용된다.The curing agent may comprise from 10 to 30% by weight of the reaction additive based on 100 parts by weight of the mixture. The reaction additive is used for imparting the optimum paint condition and coating performance to the polyurea paint usable at low temperature and low pressure according to the present invention.
반응첨가제로 사용할 수 있는 물질로는 촉매, 수분흡수제, 소포제 중 적어도 하나를 포함하여 사용될 수 있다.Materials usable as the reaction additive include at least one of a catalyst, a water absorbent, and a defoaming agent.
앞서 언급한 조성물과 조성비로 제조된 본 발명에 따른 저온 저압에서 사용가능한 폴리우레아 도료는 단량체 함량이 낮은 톨루엔 디이소시아네이트를 사용함으로서, 저온 저압에서도 우수한 물성 및 빠른 경화시간을 갖기 때문에. 저온 저압의 도장 장비로도 도장 작업이 가능하다.The polyurea paint which can be used at low temperature and low pressure according to the present invention, which is prepared by the above-mentioned composition and composition ratio, has toluene diisocyanate having a low monomer content and has excellent physical properties and fast curing time even at low temperature and low pressure. Coating can be done with low temperature and low pressure painting equipment.
이하에서, 본 발명에 따른 실시예를 비교예와 비교하여, 본 발명의 경우 단량체 함량이 낮은 톨루엔 디이소시아네이트를 사용함으로서, 저온 저압에서도 우수한 물성 및 빠른 경화시간을 갖기 때문에. 저온 저압의 도장 장비로도 도장 작업이 가능한 점을 더욱 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예 및 비교예는 본 발명을 설명하기 위해서 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the toluene diisocyanate having a low monomer content according to the present invention is compared with the comparative examples. Thus, the present invention has excellent physical properties and fast curing time even at a low temperature and a low pressure. It explains in detail the possibility of painting with low temperature and low pressure painting equipment. However, the following examples and comparative examples are merely illustrative of the present invention, and the present invention is not limited to the following examples.
[실시예][Example]
도 1은 본 발명의 저온 저압에서 사용가능한 폴리우레아 도료인 실시예 1 내지 4와 기존의 폴리우레아 도료인 비교예 1의 성분을 비교한 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a graph comparing the components of Examples 1 to 4, which are polyurea paints usable at low temperatures and low pressures of the present invention, and Comparative Example 1, which is a conventional polyurea paint.
도 1을 참조하면, 비교예 1 및 실시예 1 내지 4의 성분비는 다음과 같다.Referring to FIG. 1, the composition ratios of Comparative Example 1 and Examples 1 to 4 are as follows.
[비교예 1][Comparative Example 1]
일반적으로 사용되는 폴리우레아 도료로서, 주제부와 경화제부가 1 : 1 부피비로 혼합되어 제조된다. 주제부는 디페닐 메탄 디이소시아네이트 프리폴리머(diphenylmethane diisocyanate prepolymer, M.D.I 프리폴리머) 50중량%, 폴리올 50중량%를 갖고, 경화제부는 폴리 아민의 한 종류인 폴리 아스파르테이트 아민 94중량%, 토너(toner) 3.0중량%, 부착증진제 1중량%, 저장안정제 2중량%를 갖는다.As a commonly used polyurea coating, a mixture of a main portion and a curing agent is mixed at a ratio of 1: 1. The main part had 50 wt% of diphenylmethane diisocyanate prepolymer (MDI prepolymer) and 50 wt% of polyol. The curing agent part contained 94 wt% of polyaspartate amine as one kind of polyamine, 3.0 wt% of toner %, An adhesion promoter of 1 wt%, and a storage stabilizer of 2 wt%.
[실시예 1][Example 1]
본 발명의 실시예 1에 따른 저온 저압에서 사용가능한 폴리우레아 도료로서 다음과 같이 제조된다.The polyurea paint usable at low temperature and low pressure according to Example 1 of the present invention is produced as follows.
주제부는 톨루엔 디이소시아네이트(한국화인켐, TDI80) 40.5 중량%, 폴리올(한국폴리올, PP-2000) 59.5 중량%를 배합용기에 투입한 후, 40℃ 이하 조건에서 1시간 동안 반응 온도를 유지하고, 90℃ 조건으로 승온시킨 뒤 5시간 동안 반응 온도를 유지하여 합성한다.The subject part was charged with 40.5% by weight of toluene diisocyanate (Korea Fine Chemical, TDI80) and 59.5% by weight of polyol (Korean polyol, PP-2000) in a mixing container, maintaining the reaction temperature at 40 ° C or lower for 1 hour, The temperature was raised to 90 ° C and the reaction temperature was maintained for 5 hours.
경화제부는 폴리올(한국 폴리올 GP-3000, 금화케미칼 PPG-6000, BASF 1, 4BD) 79.5 중량%, 폴리 아스파르테이트 아민(HUTSMAN Jeffamain D-230, ALBEMARLE DETDA) 18 중량%를 배합용기에 넣고 고속 교반기를 이용하여 1000 내지 2000rpm으로 균일하게 분산한다. 이 후, 배합용기에 반응첨가제로 수분흡습제 1.0중량%, 소포제 0.5 중량%, 촉매 1중량%를 투입하고 1000 내지 2000rpm으로 고속분산하여 제조한다.The curing agent part was charged with 79.5% by weight of a polyol (Korean polyol GP-3000, Gold Chemical Co., PPG-6000,
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주제부와 경화제부가 1 : 1 부피비로 혼합되어 본 발명의 실시예에 따른 저온 저압에서 사용가능한 폴리우레아 도료가 제조된다.The main part and the hardener are mixed at a ratio of 1: 1 by volume to prepare a polyurea paint usable at a low temperature and a low pressure according to an embodiment of the present invention.
[실시예 2][Example 2]
본 발명의 실시예 2에 따른 저온 저압에서 사용가능한 폴리우레아 도료로서 다음과 같이 제조된다.The polyurea paint usable at low temperature and low pressure according to Example 2 of the present invention is produced as follows.
주제부는 톨루엔 디이소시아네이트(한국화인켐, TDI80) 40.5 중량%, 폴리올(한국폴리올, PP-2000) 59.5 중량%를 배합용기에 투입한 후, 40℃ 이하 조건에서 1시간 동안 반응 온도를 유지하고, 90℃ 조건으로 승온시킨 뒤 5시간 동안 반응 온도를 유지하여 합성한다.The subject part was charged with 40.5% by weight of toluene diisocyanate (Korea Fine Chemical, TDI80) and 59.5% by weight of polyol (Korean polyol, PP-2000) in a mixing container, maintaining the reaction temperature at 40 ° C or lower for 1 hour, The temperature was raised to 90 ° C and the reaction temperature was maintained for 5 hours.
경화제부는 폴리올(한국 폴리올 GP-3000, 금화케미칼 PPG-6000, BASF 1, 4BD) 81.5 중량%, 폴리 아스파르테이트 아민(HUTSMAN Jeffamain D-230, ALBEMARLE DETDA) 16 중량%를 배합용기에 넣고 고속 교반기를 이용하여 1000 내지 2000rpm으로 균일하게 분산한다. 이 후, 배합용기에 반응첨가제로 수분흡습제 1.0중량%, 소포제 0.5 중량%, 촉매 1중량%를 투입하고 1000 내지 2000rpm으로 고속분산하여 제조한다.The hardener part was charged with 81.5% by weight of a polyol (Korean polyol GP-3000, gold coin PPG-6000,
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주제부와 경화제부가 1 : 1 부피비로 혼합되어 본 발명의 실시예에 따른 저온 저압에서 사용가능한 폴리우레아 도료가 제조된다.The main part and the hardener are mixed at a ratio of 1: 1 by volume to prepare a polyurea paint usable at a low temperature and a low pressure according to an embodiment of the present invention.
[실시예 3][Example 3]
본 발명의 실시예 3에 따른 저온 저압에서 사용가능한 폴리우레아 도료로서 다음과 같이 제조된다.The polyurea paint usable at low temperature and low pressure according to the third embodiment of the present invention is produced as follows.
주제부는 톨루엔 디이소시아네이트(한국화인켐, TDI80) 40.5 중량%, 폴리올(한국폴리올, PP-2000) 59.5 중량%를 배합용기에 투입한 후, 40℃ 이하 조건에서 1시간 동안 반응 온도를 유지하고, 90℃ 조건으로 승온시킨 뒤 5시간 동안 반응 온도를 유지하여 합성한다.The subject part was charged with 40.5% by weight of toluene diisocyanate (Korea Fine Chemical, TDI80) and 59.5% by weight of polyol (Korean polyol, PP-2000) in a mixing container, maintaining the reaction temperature at 40 ° C or lower for 1 hour, The temperature was raised to 90 ° C and the reaction temperature was maintained for 5 hours.
경화제부는 폴리올(한국 폴리올 GP-3000, 금화케미칼 PPG-6000, BASF 1, 4BD) 76.5 중량%, 폴리 아스파르테이트 아민(HUTSMAN Jeffamain D-230, ALBEMARLE DETDA) 21 중량%를 배합용기에 넣고 고속 교반기를 이용하여 1000 내지 2000rpm으로 균일하게 분산한다. 이 후, 배합용기에 반응첨가제로 수분흡습제 1.0중량%, 소포제 0.5 중량%, 촉매 1중량%를 투입하고 1000 내지 2000rpm으로 고속분산하여 제조한다.The curing agent part was charged with 76.5% by weight of a polyol (Korean polyol GP-3000, gold chemical PPG-6000,
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주제부와 경화제부가 1 : 1 부피비로 혼합되어 본 발명의 실시예에 따른 저온 저압에서 사용가능한 폴리우레아 도료가 제조된다.The main part and the hardener are mixed at a ratio of 1: 1 by volume to prepare a polyurea paint usable at a low temperature and a low pressure according to an embodiment of the present invention.
[실시예 4][Example 4]
본 발명의 실시예 4에 따른 저온 저압에서 사용가능한 폴리우레아 도료로서 다음과 같이 제조된다.The polyurea paint usable at low temperature and low pressure according to Example 4 of the present invention is produced as follows.
주제부는 톨루엔 디이소시아네이트(한국화인켐, TDI80) 40.5 중량%, 폴리올(한국폴리올, PP-2000) 59.5 중량%를 배합용기에 투입한 후, 40℃ 이하 조건에서 1시간 동안 반응 온도를 유지하고, 90℃ 조건으로 승온시킨 뒤 5시간 동안 반응 온도를 유지하여 합성한다.The subject part was charged with 40.5% by weight of toluene diisocyanate (Korea Fine Chemical, TDI80) and 59.5% by weight of polyol (Korean polyol, PP-2000) in a mixing container, maintaining the reaction temperature at 40 ° C or lower for 1 hour, The temperature was raised to 90 ° C and the reaction temperature was maintained for 5 hours.
경화제부는 폴리올(한국 폴리올 GP-3000, 금화케미칼 PPG-6000, BASF 1, 4BD) 78.5 중량%, 폴리 아스파르테이트 아민(HUTSMAN Jeffamain D-230, ALBEMARLE DETDA) 19 중량%를 배합용기에 넣고 고속 교반기를 이용하여 1000 내지 2000rpm으로 균일하게 분산한다. 이 후, 배합용기에 반응첨가제로 수분흡습제 1.0중량%, 소포제 0.5 중량%, 촉매 1중량%를 투입하고 1000 내지 2000rpm으로 고속분산하여 제조한다.The curing agent part was charged with 78.5% by weight of a polyol (Korean polyol GP-3000, gold coin chemical PPG-6000,
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주제부와 경화제부가 1 : 1 부피비로 혼합되어 본 발명의 실시예에 따른 저온 저압에서 사용가능한 폴리우레아 도료가 제조된다.The main part and the hardener are mixed at a ratio of 1: 1 by volume to prepare a polyurea paint usable at a low temperature and a low pressure according to an embodiment of the present invention.
비교예 1 및 실시예 1 내지 4를 통해 제조된 물질의 물성을 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.The physical properties of the materials prepared in Comparative Example 1 and Examples 1 to 4 will be described with reference to FIG.
도 2는 본 발명의 저온 저압에서 사용가능한 폴리우레아 도료인 실시예 1 내지 4와 기존의 폴리우레아 도료인 비교예 1의 물성을 비교한 도면이다.2 is a graph comparing the physical properties of Examples 1 to 4, which are polyurea paints usable at low temperatures and low pressures of the present invention, and Comparative Example 1, which is a conventional polyurea paint.
인장강도는 ASTM D368에 따라 인장 하중에 의해서 시료편이 끊어질 때까지의 최대응력으로, 파탄까지의 최대하중을 시험편의 원래의 단면적으로 나눈 값으로 결정하였다. 인열강도는 ASTM D264에 따라 V-notch로 접혀진 시편을 파단시키기 위해 요구되는 힘을 단위길이로 나눈 값으로 결정하였다. 신장율(%)은 ASTM D638에 따라 인장하중 하에서 파단시 재료의 연신율로 결정하였다. 도막경도는 ASTM D2240에 따라 SHORE A 경도계로 측정되는 값으로 결정하였다. 경화시간은 KS M 5000의 시험방법 2512에 따라 결정하였다. 실시예 1 내지 4에서 사용되는 도장장비는 저온 저압 폴리우레아 도장을 할 수 있는 Reactor E-10(최대 압력 : 2,000psi, 토출량 : 5.4kg/min, 히터 전력 : 1.7kW, 무게 : 72kg)를 사용하고, 비교예 1에서 사용되는 도장장비는 고온 고압에서 폴리우레아 도장을 할 수 있는 Reactor E-XP2(최대 압력 : 3,500psi, 토출량 : 9.0kg/min, 히터 전력 : 15.3 kW, 무게 : 199Kg)을 사용한다.The tensile strength was determined as the maximum stress until the specimen was broken by tensile load according to ASTM D368, and the maximum load to failure was divided by the original cross-sectional area of the specimen. The tear strength was determined by dividing the force required to break the specimen folded into V-notch according to ASTM D264 divided by the unit length. The elongation percentage (%) was determined according to ASTM D638 as the elongation of the material at break under tensile load. The film hardness was determined by the value measured with a SHORE A durometer according to ASTM D2240. The curing time was determined according to Test Method 2512 of KS M 5000. The coating equipment used in Examples 1 to 4 was a Reactor E-10 (maximum pressure: 2,000 psi, discharge amount: 5.4 kg / min, heater power: 1.7 kW, weight: 72 kg) capable of coating low temperature and low pressure polyurea (Maximum pressure: 3,500 psi, discharge amount: 9.0 kg / min, heater power: 15.3 kW, weight: 199 kg) capable of coating with polyurea at high temperature and high pressure was used as the coating equipment used in Comparative Example 1 use.
도 2에서 나타난 바와 같이, 비교예 1 및 실시예 1 내지 4에 인장강도, 인영강도, 신장율, 도막경도, 경화시간을 측정하고 비교하였다. As shown in FIG. 2, tensile strength, filament strength, elongation, film hardness and curing time were measured and compared in Comparative Example 1 and Examples 1 to 4.
본 발명에 따른 수작업이 가능한 폴리우레아 도료를 제조한 실시예 1 내지 4의 경우, Reactor E-10 도장 장비를 이용하여 도장하더라도 Reactor E-XP2 도장 장비를 이용하여 도장한 비교예 1과 비슷한 인장강도, 인열강도, 신장율, 도막경도, 경화시간을 보인다. 달리 말하면, 실시예 1 내지 4의 폴리우레아 도료를 통해서 저온 저압의 도장 장비를 이용하여 도장을 하면, 비교예 1의 폴리우레아 도료를 통해서 고온 고압의 도장 장비를 이용하여 도장하는 것과 비슷한 물성을 가진다.In Examples 1 to 4, in which a manually operable polyurea paint according to the present invention was prepared, tensile strengths similar to those of Comparative Example 1 painted using Reactor E-XP2 paint equipment even when painted using Reactor E-10 paint equipment , Tear strength, elongation, film hardness, and curing time. In other words, when the coating is carried out using the low temperature and low pressure painting equipment through the polyurea coatings of Examples 1 to 4, it has properties similar to those of coating with the high temperature and high pressure coating equipment through the polyurea coating of Comparative Example 1 .
한편, 본 도면에 개시된 실시예는 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.It should be noted that the embodiments disclosed in the drawings are merely examples of specific examples for the purpose of understanding, and are not intended to limit the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible in addition to the embodiments disclosed herein.
Claims (5)
폴리 아스파르테이트 아민(poly aspartate amine) 및 폴리올(polyol)의 혼합물로 부터 제조되는 경화제부; 를 포함하고,상기 주제부와 경화제부는 1 : 0.8 ~ 1 부피비로 혼합되고,
상기 우레탄 프리폴리머의 수평균분자량은 1,000 내지 3,000인 것을 특징으로 하는 15 내지 35℃의 저온, 300 내지 700psi의 저압에서 사용가능한 폴리우레아 도료.A main part including a urethane prepolymer produced by reacting toluene diisocyanate with a polyol;
A curing agent part prepared from a mixture of polyaspartate amine and polyol; Wherein the main portion and the curing agent portion are mixed in a volume ratio of 1: 0.8 to 1,
Wherein the urethane prepolymer has a number average molecular weight of from 1,000 to 3,000. 15. A polyurea paint which is usable at a low temperature of from 15 to 35 DEG C and a low pressure of from 300 to 700 psi.
상기 우레탄 프리폴리머는 말단에 5 내지 15%의 이소시아네이트기를 갖는 것을 특징으로 하는 15 내지 35℃의 저온, 300 내지 700psi의 저압에서 사용가능한 폴리우레아 도료.The method according to claim 1,
Wherein the urethane prepolymer has an isocyanate group at the end of 5 to 15%. 15. The polyurea coating as claimed in claim 1, wherein the urethane prepolymer has an isocyanate group at the end of 5 to 15%.
상기 폴리올은 폴리에테르 폴리올(polyether polyol) 또는 폴리테트라메틸렌 디올(polytetamethylene diol) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 15 내지 35℃의 저온, 300 내지 700psi의 저압에서 사용가능한 폴리우레아 도료.The method according to claim 1,
Wherein the polyol comprises at least one of a polyether polyol or a polytetramethylene diol at a low temperature of from 15 to 35 DEG C and a low pressure of from 300 to 700 psi.
상기 경화제부 혼합물은 폴리올 70 내지 80 중량%, 폴리 아스파르테이트 아민 15 내지 20 중량%가 포함된 혼합물이 반응하여 생성되는 것을 특징으로 하는 15 내지 35℃의 저온, 300 내지 700psi의 저압에서 사용가능한 폴리우레아 도료.The method according to claim 1,
Wherein the curing agent part mixture is produced by reacting a mixture containing 70 to 80 wt% of polyol and 15 to 20 wt% of polyaspartate amine at a low temperature of 15 to 35 DEG C and a low pressure of 300 to 700 psi Polyurea paint.
상기 경화제부는 혼합물 100중량부에 대하여 10 내지 30 중량%의 촉매, 수분흡수제, 소포제 중 적어도 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 15 내지 35℃의 저온, 300 내지 700psi의 저압에서 사용가능한 폴리우레아 도료.5. The method of claim 4,
Wherein the curing agent further comprises at least one of a catalyst, a water absorbent and an antifoaming agent in an amount of 10 to 30% by weight based on 100 parts by weight of the mixture. The polyurea coating composition for use in a low temperature of 15 to 35 캜, .
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