KR101515922B1 - Composition for improving water repellency - Google Patents

Composition for improving water repellency Download PDF

Info

Publication number
KR101515922B1
KR101515922B1 KR1020130154623A KR20130154623A KR101515922B1 KR 101515922 B1 KR101515922 B1 KR 101515922B1 KR 1020130154623 A KR1020130154623 A KR 1020130154623A KR 20130154623 A KR20130154623 A KR 20130154623A KR 101515922 B1 KR101515922 B1 KR 101515922B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
weight
prepolymer
water
parts
group
Prior art date
Application number
KR1020130154623A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이명구
Original Assignee
(주)제이엔티아이엔씨
이명구
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)제이엔티아이엔씨, 이명구 filed Critical (주)제이엔티아이엔씨
Priority to KR1020130154623A priority Critical patent/KR101515922B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101515922B1 publication Critical patent/KR101515922B1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/24Macromolecular compounds
    • C04B24/28Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C04B24/282Polyurethanes; Polyisocyanates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/24Macromolecular compounds
    • C04B24/26Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C04B24/2641Polyacrylates; Polymethacrylates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L75/00Compositions of polyureas or polyurethanes; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L75/04Polyurethanes
    • C08L75/12Polyurethanes from compounds containing nitrogen and active hydrogen, the nitrogen atom not being part of an isocyanate group
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2103/00Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/0045Polymers chosen for their physico-chemical characteristics
    • C04B2103/0059Graft (co-)polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/20Resistance against chemical, physical or biological attack
    • C04B2111/27Water resistance, i.e. waterproof or water-repellent materials

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Abstract

The present invention provides a composition for improving water repellency and waterproofing property of a substrate including water-dispersible poly(urethane-acrylic) resins with fluorine group and carbodiimide group.

Description

발수성 향상용 조성물{Composition for improving water repellency}[Composition for improving water repellency]

본 발명은 기재의 발수성 또는 방수성을 향상시킬 수 있는 조성물에 관한 것이다.
The present invention relates to a composition capable of improving water repellency or water resistance of a substrate.

각종 건설 구조물은 오랜 기간 동안 수분, 자외선, 화학물질 등과 같은 외부 환경에 반복적으로 노출되므로 내구성을 향상시키기 위해 발수제 및 방수제의 적용이 필요하다. 기존에 발수제 및 방수제로 사용되는 화합물로는 구조물의 기공을 충전하지 않고 그 표면에 발수성을 부여하는 실리콘계, 구조물의 기공을 충전함으로써 성능을 발현하는 비실리콘계 또는 실리콘계와 비실리콘계를 혼합한 혼합계 등을 들 수 있다. 기존의 발수제 및 방수제는 지속적으로 반복되는 외부 인자의 공격에 의해 짧은 기간 내에 그 기능을 상실하기도 하고, 환경 오염 물질을 다량 배출하거나 단가가 높아 그 사용이 자유롭지 않은 경우가 많다.
Since various construction structures are repeatedly exposed to external environment such as moisture, ultraviolet rays, chemical substances for a long period of time, application of a water repellent agent and a waterproofing agent is required to improve durability. Examples of the compound used as a water repellent agent and a water repellent agent include a silicone system that imparts water repellency to the surface of the structure without filling the pores of the structure, a non-silicone system that exhibits performance by filling the pores of the structure, . Existing water repellent and water repellent agents often lose their function in a short period of time due to continuous repeated attack of external factors, and they are often not free to use because they discharge a large amount of environmental pollutants or have a high unit price.

한국공개특허 제10-2004-0002327호 (2004.01.07.)Korean Patent Publication No. 10-2004-0002327 (2004.01.07.) 한국공개특허 제10-2012-0003316호 (2012.01.10.)Korean Patent Laid-Open No. 10-2012-0003316 (Jan. 10, 2012)

본 발명의 일측면은 기재의 발수성 및 방수성을 향상시키는 효과가 뛰어난 조성물 및 그 제조 방법을 제공하고자 한다.
An aspect of the present invention is to provide a composition and a method for producing the same that are excellent in improving water repellency and waterproofness of a substrate.

본 발명의 일측면은 플루오르(fluoro)기 및 카르보디이미드(carbodiimide)기를 가지는 수분산 폴리(우레탄-아크릴) 수지를 포함하는 기재의 발수성 또는 방수성 향상용 조성물을 제공한다.One aspect of the present invention provides a composition for improving water repellency or water resistance of a substrate comprising a water-dispersed poly (urethane-acrylic) resin having fluoro groups and carbodiimide groups.

본 발명의 다른 일측면은 폴리올(polyol) 100 중량부에 대하여 2 내지 8 중량부의 디메틸올 프로피온산(dimethylol propionic acid) 및 20 내지 60 중량부의 디이소시아네이트(diisocyanate)계 화합물을 반응시켜 말단에 NCO기를 가지는 프리폴리머(prepolymer)를 제조하는 프리폴리머 제조 단계; 제조한 프리폴리머 100 중량부에 대하여 5 내지 15 중량부의 과플루오르알킬알코올(perfluoroalkylalcohol)을 가하여 프리폴리머 일측 말단의 NCO기에 플루오르기를 결합시키는 플루오르기 결합 단계; 프리폴리머 100 중량부에 대하여 0.001 내지 0.5 중량부의 촉매를 가하여 프리폴리머 타측 말단에 카르보디이미드기를 결합시키는 카르보디이미드기 결합 단계; 양 말단에 각각 플루오르기와 카르보디이미드기가 결합된 프리폴리머에 pH 7 내지 10이 될 때까지 아민 중화제를 가하여 디메틸올 프로피온산 유래의 카르복실기를 중화시켜 제조하는 프리폴리머 제조 단계; 제조한 폴리우레탄에 물 150 내지 350 중량부를 가하는 수분산 폴리우레탄 제조 단계; 수분산 폴리우레탄 100 중량부에 대하여 10 내지 35 중량부의 알킬메타크릴레이트, 알킬아크릴레이트 및 스티렌 중 하나 이상을 가하여 폴리우레탄에 아크릴레이트를 그라프팅(grafting)시키는 수분산 폴리(우레탄-아크릴) 수지 제조 단계를 포함하는 기재의 발수성 또는 방수성 향상용 조성물 제조 방법을 제공한다.
Another aspect of the present invention relates to a process for producing a polyol which comprises reacting 2 to 8 parts by weight of dimethylol propionic acid and 20 to 60 parts by weight of a diisocyanate compound with respect to 100 parts by weight of a polyol, A prepolymer producing step of producing a prepolymer; A fluorine group bonding step of adding 5 to 15 parts by weight of perfluoroalkylalcohol to 100 parts by weight of the prepared prepolymer to bond a fluorine group to the NCO group at one end of the prepolymer; A carbodiimide group bonding step of adding 0.001 to 0.5 part by weight of a catalyst to 100 parts by weight of the prepolymer to bond the carbodiimide group to the other end of the prepolymer; Preparing a prepolymer by neutralizing a carboxyl group derived from dimethylol propionic acid by adding an amine neutralizing agent to a prepolymer having fluorine groups and carbodiimide groups bonded to both ends thereof to a pH of 7 to 10; A water-dispersed polyurethane production step of adding 150 to 350 parts by weight of water to the polyurethane produced; Dispersible poly (urethane-acrylic) resin (10 to 35 parts by weight), which is obtained by grafting acrylate to polyurethane by adding at least one of alkyl methacrylate, alkyl acrylate and styrene to 100 parts by weight of water-dispersed polyurethane The present invention also provides a method for producing a composition for improving the water repellency or water resistance of a substrate comprising a production step.

본 발명에 따른 조성물은 플루오르(fluoro)기 및 카르보디이미드(carbodiimide)기를 가지는 수분산 폴리(우레탄-아크릴) 수지를 포함함으로써, 우수한 발수성, 방수성, 통기성, 내후성, 내산성, 내화학성, 자외선 저항성, 부착성 및 철근 부식 방지 효과를 나타낼 수 있다. 더불어 유기 용제를 포함하지 않아 환경 친화적이며, 기재의 공극 크기에 구애 받지 않고 사용할 수 있으므로 반복 사용의 필요성이 낮아 경제적이다.
The composition according to the present invention is excellent in water repellency, water resistance, breathability, weather resistance, acid resistance, chemical resistance, ultraviolet ray resistance, heat resistance and weather resistance by including an aqueous dispersion poly (urethane- acrylic) resin having a fluoro group and a carbodiimide group. Adhesion and reinforcing effect of corrosion inhibition. In addition, it is environmentally friendly because it does not contain an organic solvent and can be used regardless of the pore size of the substrate, so that the need for repeated use is low, which is economical.

도 1은 플루오르(fluoro)기 및 카르보디이미드(carbodiimide)기를 가지는 수분산 폴리(우레탄-아크릴) 수지를 제조하는 방법의 일예시이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is an illustration of a method of making a water-dispersed poly (urethane-acrylic) resin having fluoro groups and carbodiimide groups.

본 명세서에서, "발수성"은 기재에 물이 스며들지 않고 튕겨 나가도록 하는 성질을 말하며, "방수성"은 기재에 물이 스며들거나 침입하지 못 하도록 하는 성질을 말한다.As used herein, the term " water repellent " refers to a property of causing a substrate to repel water without impregnation, and "water repellency" refers to a property that prevents water from penetrating or penetrating the substrate.

본 명세서에서, "기재"는 구조물 등의 기본 재료를 의미한다. 콘크리트, 석재, 목재, 플라스틱 또는 석고를 예로 들 수 있는 기재는 구조물에 사용되어 외부 환경에 지속적으로 노출되므로 우수한 발수성 및 방수성이 요구된다.
In the present specification, the term "substrate" means a base material such as a structure. A substrate such as concrete, stone, wood, plastic or gypsum is used in a structure and is continuously exposed to the external environment, so that excellent water repellency and waterproofness are required.

본 발명의 일측면은 플루오르(fluoro)기 및 카르보디이미드(carbodiimide)기를 가지는 수분산 폴리(우레탄-아크릴) 수지를 포함하는 기재의 발수성 또는 방수성 향상용 조성물을 제공한다. One aspect of the present invention provides a composition for improving water repellency or water resistance of a substrate comprising a water-dispersed poly (urethane-acrylic) resin having fluoro groups and carbodiimide groups.

본 발명의 일측면에서, 기재는 건설용 기재를 포함하며, 구체적으로 콘크리트, 석재, 목재, 플라스틱 또는 석고, 더 구체적으로 콘크리트를 포함한다.In one aspect of the invention, the substrate comprises a construction substrate, and specifically includes concrete, stone, wood, plastic or gypsum, and more specifically concrete.

본 발명의 다른 일측면에서, 수분산 폴리(우레탄-아크릴) 수지는 일측 말단에 플루오르기 및 타측 말단에 카르보디이미드기를 가질 수 있다. 이와 같이 본 발명의 일측면에 따른 수분산 폴리(우레탄-아크릴) 수지는 일측 말단에 친수성인 카르보디이미드기를 가짐으로써 기재와 화학적 가교 구조를 충분히 형성할 수 있으므로 기계적 물성, 구체적으로 내수성, 내마모성 및 접착 강도가 뛰어나다. 또한 상온에서 경화가 가능하므로 경화 후 물리적, 화학적 물성 보강이 용이하다. 동시에, 본 발명의 일측면에 따른 수분산 폴리(우레탄-아크릴) 수지는 타측 말단에 소수성, 구체적으로 초소수성인 플루오르기를 가짐으로써 외부로부터 침투하는 수분을 효과적으로 차단할 수 있으므로, 우수한 발수성 및 방수성을 나타낸다. 즉, 일측 말단에 소수성인 플루오르기 및 타측 말단에 친수성인 카르보디이미드기를 가지는 수분산 폴리(우레탄-아크릴) 수지는 소수성과 친수성을 함께 나타냄으로써, 뛰어난 기계적 물성에서 비롯된 탄탄한 구조를 부여하여 기재가 수분에 쉽게 무너지지 않도록 하고 외부의 수분 침투를 근본적으로 차단하여 우수한 발수성 및 방수성을 가질 수 있도록 한다.In another aspect of the present invention, the water-dispersed poly (urethane-acrylic) resin may have a fluorine group at one end and a carbodiimide group at the other end. As described above, the water-dispersed poly (urethane-acrylic) resin according to one aspect of the present invention has a carbodiimide group that is hydrophilic at one end thereof, thereby sufficiently forming a chemical cross-linking structure with the substrate. Therefore, the mechanical properties such as water resistance, abrasion resistance, Excellent adhesion strength. It is also easy to reinforce physical and chemical properties after curing because it can be cured at room temperature. At the same time, the water-dispersible poly (urethane-acrylic) resin according to one aspect of the present invention has a hydrophobic, specifically superfluous fluorine group at the other end thereof, and effectively blocks moisture permeating from the outside, thereby exhibiting excellent water repellency and waterproof property . That is, the water-dispersible poly (urethane-acrylic) resin having a hydrophobic fluorine group at one end and a carbodiimide group at the other end both exhibits hydrophobicity and hydrophilicity, thereby giving a solid structure resulting from excellent mechanical properties, So that it can not easily fall into the water and the water permeation of the outside is fundamentally blocked, so that it can have excellent water repellency and waterproofness.

본 발명의 일측면에 따른 수분산 폴리(우레탄-아크릴) 수지는 아크릴레이트가 그라프팅됨으로써, 침투성, 내수성, 내후성, 내산성, 내화학성 또한 뛰어나다.The water-dispersed poly (urethane-acrylic) resin according to one aspect of the present invention is excellent in permeability, water resistance, weather resistance, acid resistance and chemical resistance by acrylate grafting.

본 발명의 일측면에 따른 조성물은 40 내지 100 nm, 구체적으로 50 내지 90 nm, 더 구체적으로 60 내지 80 nm의 입자 크기를 가진다. 따라서 본 발명의 일측면에 따른 조성물은 기재의 공극 크기에 구애 받지 않고 사용할 수 있으므로 활용도가 높으며, 기재에 침입하여 방수층을 형성함과 동시에 기재 표면에 별도의 차단층을 형성할 수 있으므로 더욱 우수한 발수성 및 방수성을 부여할 수 있다.The composition according to one aspect of the invention has a particle size of 40 to 100 nm, specifically 50 to 90 nm, more specifically 60 to 80 nm. Therefore, the composition according to one aspect of the present invention can be used regardless of the pore size of the substrate, so that it is highly utilized and can penetrate into the substrate to form a waterproof layer and can form a separate barrier layer on the surface of the substrate, And water resistance.

기존에 방수성 향상용 조성물로 사용되던 우레탄 화합물에는 메틸에틸케톤, 에틸아세테이트, 부틸아세테이트, 톨루엔 등과 같이 인화점이 낮은 유기 용제가 다량 함유되어 있어 화재 위험이 높을 뿐만 아니라 다루는 동안 휘발성 유기 화합물(VOC)이 방출되어 작업자의 건강 및 생산성을 저하시키며, 대기 및 수질 오염의 가능성이 높다. 본 발명의 일측면에 따른 수분산 폴리(우레탄-아크릴) 수지는 수분산성을 나타내므로, 유기 용제를 물로 대체할 수 있어 유기 용제 함유에 따른 기존 방수성 향상용 조성물의 단점을 나타내지 않으며 환경 친화적이다.Urethane compounds, which have been used as waterproofing compositions in the past, contain a large amount of an organic solvent having a low flash point such as methyl ethyl ketone, ethyl acetate, butyl acetate, and toluene, which not only increases the risk of fire but also increases volatile organic compounds (VOC) Releases, lowers the health and productivity of workers, and has a high possibility of air and water pollution. Since the water-dispersible poly (urethane-acrylic) resin according to one aspect of the present invention exhibits water-dispersibility, the organic solvent can be replaced by water, thereby showing no disadvantages of the existing composition for improving water resistance due to the content of the organic solvent and being environmentally friendly.

본 발명의 일측면에 따른 기재의 발수성 또는 방수성 향상용 조성물은 기재에 코팅되어 기재의 발수성 또는 방수성을 향상시키는 코팅용 조성물을 포함한다.The composition for improving water repellency or water resistance of a substrate according to an aspect of the present invention includes a composition for coating that is coated on a substrate to improve the water repellency or water resistance of the substrate.

본 발명의 일측면에 따른 조성물은 가교제, 분산제 및 안료 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 본 발명의 일측면에 따른 수분산 폴리(우레탄-아크릴) 수지를 포함하는 조성물은 본 발명의 기술적 특징을 변화시키지 않는 범위 내에서 다양한 첨가제를 포함할 수 있다. 예를 들어 도전성 고분자, 4급 암모늄염, 무기염, 금속입자 및 (메타)아크릴레이트 변성 4급 암모늄염에서 선택되는 대전 방지제를 포함할 수 있으며, 항산화제, UV 흡수제, 광안정제, 열적고분자화 금지제, 레벨링제, 계면활성제, 윤활제 등을 통상의 범위 내에서 더 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
The composition according to one aspect of the present invention may further comprise at least one of a crosslinking agent, a dispersing agent and a pigment. Compositions comprising a water-dispersed poly (urethane-acrylic) resin according to one aspect of the present invention may include various additives within the scope of not changing the technical characteristics of the present invention. For example, an antistatic agent selected from a conductive polymer, a quaternary ammonium salt, an inorganic salt, a metal particle and a (meth) acrylate modified quaternary ammonium salt, and may contain an antioxidant, a UV absorbent, a light stabilizer, , A leveling agent, a surfactant, a lubricant, and the like, but the present invention is not limited thereto.

본 발명의 일측면에 따른 플루오르기 및 카르보디이미드기를 가지는 수분산 폴리(우레탄-아크릴) 수지를 포함하는 조성물은 단독 주택, 아파트, 학교, 문화재 등을 예로 들 수 있는 각종 구조물의 내구성을 친환경적으로 향상시킬 수 있으며, 항상 수분에 접해 있고 유해 물질의 용출이 허용되지 않는 정수장의 저수조, 상하수도 관련 시설 등의 방수성을 증진시키는데 자유롭게 사용될 수 있고, 잦은 수분 노출, 중성화 및 화학적 침식이 우려되고 유지 관리가 어려운 지하 구조물, 공장의 열화를 방지할 수 있으며, 염분의 침투가 우려되는 해안 및 항만 구조물의 염해를 방지할 수 있고, 도로나 활주로와 같이 마찰이나 마모가 우려되는 구조물의 표면 경도를 증가시킬 수 있으며, 교량의 교각, 터널 복공(lining), 각종 슬래브의 방수성을 높일 수 있다. 더불어 중성화, 염해, 백화, 동결 융해, 화학적 침식 등의 피해가 발생한 기존 구조물의 보수 및 발수성, 방수성 향상에도 사용될 수 있다.
The composition comprising the water-dispersed poly (urethane-acrylic) resin having a fluorine group and a carbodiimide group according to one aspect of the present invention is environmentally friendly in terms of the durability of various structures such as a single house, an apartment, a school, And can be freely used to enhance the waterproofness of the water tank of the water purification plant and the water supply and drainage related facilities which are always in contact with the water and the release of harmful substances is not allowed and frequent water exposure, neutralization and chemical erosion are concerned, It is possible to prevent the deterioration of difficult underground structures and factories and to prevent the salinity of coastal and port structures in which salt penetration is a concern and to increase the surface hardness of the structures such as roads and runways that are concerned with friction or wear It can increase the water resistance of bridge piers, tunnel lining and various slabs. It can also be used to improve water repellency, water repellency, and waterproofing of existing structures that suffer from damage such as neutralization, salting, whitening, freezing and thawing, and chemical erosion.

본 발명의 일측면은 플루오르(fluoro)기 및 카르보디이미드(carbodiimide)기를 가지는 수분산 폴리(우레탄-아크릴) 수지를 제공한다. 본 발명의 다른 일측면에서, 수분산 폴리(우레탄-아크릴) 수지는 일측 말단에 플루오르기 및 타측 말단에 카르보디이미드기를 가질 수 있으며, 이 때 소수성과 친수성을 동시에 가져 기재와 강한 화학적 가교 결합을 할 수 있음과 동시에 외부로부터 기재에 수분이 침투하는 것을 막아 우수한 발수성 및 방수성을 부여할 수 있다.
One aspect of the present invention provides water-dispersed poly (urethane-acrylic) resins having fluoro groups and carbodiimide groups. In another aspect of the present invention, the water-dispersed poly (urethane-acrylic) resin may have a fluorine group at one end and a carbodiimide group at the other end. In this case, both the hydrophobicity and the hydrophilicity are high, And at the same time, moisture penetration from the outside to the substrate can be prevented, and excellent water repellency and waterproofness can be imparted.

본 발명의 일측면은 폴리올(polyol) 100 중량부에 대하여 2 내지 8 중량부 의 디메틸올 프로피온산(dimethylol propionic acid) 및 20 내지 60 중량부의 디이소시아네이트(diisocyanate)계 화합물을 반응시켜 말단에 NCO기를 가지는 프리폴리머(prepolymer)를 제조하는 프리폴리머 제조 단계; 제조한 프리폴리머 100 중량부에 대하여 5 내지 15 중량부의 과플루오르알킬알코올(perfluoroalkylalcohol)을 가하여 프리폴리머 일측 말단의 NCO기에 플루오르기를 결합시키는 플루오르기 결합 단계; 제조한 프리폴리머 100 중량부에 대하여 0.001 내지 0.5 중량부의 촉매를 가하여 프리폴리머 타측 말단에 카르보디이미드기를 결합시키는 카르보디이미드기 결합 단계; 양 말단에 각각 플루오르기와 카르보디이미드기가 결합된 프리폴리머에 pH 7 내지 10이 될 때까지 아민 중화제를 가하여 디메틸올 프로피온산 유래의 카르복실기를 중화시켜 제조하는 프리폴리머 제조 단계; 제조한 폴리우레탄에 물 150 내지 350 중량부를 가하는 수분산 폴리우레탄 제조 단계; 수분산 폴리우레탄 100 중량부에 대하여 10 내지 35 중량부의 알킬메타크릴레이트, 알킬아크릴레이트 및 스티렌 중 하나 이상을 가하여 폴리우레탄에 아크릴레이트를 그라프팅(grafting)시키는 수분산 폴리(우레탄-아크릴) 수지 제조 단계를 포함하는 기재의 발수성 또는 방수성 향상용 조성물 제조 방법을 제공한다.One aspect of the present invention relates to a process for producing a polyol which comprises reacting 2 to 8 parts by weight of dimethylol propionic acid and 20 to 60 parts by weight of a diisocyanate compound with respect to 100 parts by weight of a polyol, A prepolymer producing step of producing a prepolymer; A fluorine group bonding step of adding 5 to 15 parts by weight of perfluoroalkylalcohol to 100 parts by weight of the prepared prepolymer to bond a fluorine group to the NCO group at one end of the prepolymer; A carbodiimide group bonding step of adding 0.001 to 0.5 part by weight of a catalyst to 100 parts by weight of the prepared prepolymer to bond a carbodiimide group to the other end of the prepolymer; Preparing a prepolymer by neutralizing a carboxyl group derived from dimethylol propionic acid by adding an amine neutralizing agent to a prepolymer having fluorine groups and carbodiimide groups bonded to both ends thereof to a pH of 7 to 10; A water-dispersed polyurethane production step of adding 150 to 350 parts by weight of water to the polyurethane produced; Dispersible poly (urethane-acrylic) resin (10 to 35 parts by weight), which is obtained by grafting acrylate to polyurethane by adding at least one of alkyl methacrylate, alkyl acrylate and styrene to 100 parts by weight of water-dispersed polyurethane The present invention also provides a method for producing a composition for improving the water repellency or water resistance of a substrate comprising a production step.

본 발명의 일측면에 따른 방법의 프리폴리머 제조 단계에서, 폴리올은 C1 내지 C20, 구체적으로 C3 내지 C18, 더 구체적으로 C5 내지 C15의 탄소를 가지며, 2 내지 10개, 구체적으로 3 내지 7개의 수산기(-OH)를 가지는 화합물을 포함한다. 본 발명의 다른 일측면에서, 폴리올은 폴리카보네이트디올을 포함한다. 본 발명의 또 다른 일측면에서, 폴리올은 수평균 분자량이 200 내지 2,000, 구체적으로 500 내지 2,000인 폴리올을 포함한다.In the prepolymer preparation step of the process according to one aspect of the present invention, the polyol has from 1 to 20 carbon atoms, in particular from 3 to 18 carbon atoms, more particularly from 5 to 15 carbon atoms, and from 2 to 10, Includes compounds having 3 to 7 hydroxyl groups (-OH). In another aspect of the invention, the polyol comprises a polycarbonate diol. In another aspect of the present invention, the polyol includes a polyol having a number average molecular weight of 200 to 2,000, specifically 500 to 2,000.

본 발명의 일측면에서, 프리폴리머는 비교적 중합도가 낮은 중합체를 포함하며, 구체적으로 폴리우레탄을 포함한다.In one aspect of the present invention, the prepolymer comprises a polymer having a relatively low degree of polymerization, and specifically includes a polyurethane.

본 발명의 일측면에 따른 방법에서 프리폴리머 제조 단계의 이소시아네이트계 화합물은 이소포론 디이소시아네이트 및 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(methylene diphenyl diisocyanate) 중 하나 이상을 포함한다.In the method according to one aspect of the present invention, the isocyanate-based compound in the prepolymer preparation step contains at least one of isophorone diisocyanate and methylene diphenyl diisocyanate.

본 발명의 일측면에 따른 방법의 프리폴리머 제조 단계에서, 폴리올 100 중량부에 대하여 2 내지 8 중량부, 구체적으로 5 내지 8 중량부의 디메틸올 프로피온산 및 20 내지 60 중량부, 구체적으로 30 내지 50 중량부의 디이소시아네이트계 화합물을 반응시킬 수 있다.In the step of preparing the prepolymer of the method according to one aspect of the present invention, 2 to 8 parts by weight, specifically 5 to 8 parts by weight, of dimethylol propionic acid and 20 to 60 parts by weight, specifically 30 to 50 parts by weight, A diisocyanate compound can be reacted.

본 발명의 일측면에 따른 방법의 프리폴리머 제조 단계에서, 폴리올 100 중량부에 대하여 0.001 내지 0.1 중량부의 틴촉매를 더 반응시킬 수 있다. 본 발명의 다른 일측면에서, 틴 촉매는 디부틸틴 디라우레이트(DBTL)를 포함한다. In the step of preparing the prepolymer of the method according to one aspect of the present invention, 0.001 to 0.1 part by weight of the tin catalyst may be further reacted with respect to 100 parts by weight of the polyol. In another aspect of the present invention, the tin catalyst comprises dibutyltin dilaurate (DBTL).

본 발명의 일측면에서, 폴리올, 이소시아네이트계 화합물 및 디메틸올 프로피온산을 반응시켜 제조한 프리폴리머는 NCO 말단(terminated)의 프리폴리머를 포함한다.In one aspect of the present invention, a prepolymer prepared by reacting a polyol, an isocyanate compound, and dimethylol propionic acid comprises a NCO terminated prepolymer.

본 발명의 일측면에서, 프리폴리머 제조 단계는 폴리올, 디메틸올 프로피온산 및 디이소시아네이트계 화합물을 60-100℃에서 3-6시간 반응시킬 수 있다. 본 발명의 다른 일측면에서, 프리폴리머 제조 단계는 구체적으로 이소시아네이트(isocyanate)과 폴리올(polyol)을 반응시켜 우레탄 프리폴리머를 제조하는 단계 및 제조된 우레탄 프리폴리머에 디메틸올 프로피온산을 반응시켜 프리폴리머를 제조하는 단계를 포함할 수 있다. 본 발명의 다른 일측면에서, 디메틸올 프로피온산을 반응시켜 음이온성기를 도입시킨 프리폴리머는 물에서 안정하다. 본 발명의 일측면에 따른 방법은 소수성인 우레탄의 수분산성을 증가시키기 위해 우레탄에 이온기를 도입하여 친수성화시킨 후 자기 유화시키는 자기 유화법을 사용하므로 유화제를 사용하지 않아, 조성물의 저장성이 뛰어나며 도막 물성이 우수하다.In one aspect of the present invention, the prepolymer is prepared by reacting the polyol, dimethylol propionic acid and the diisocyanate compound at 60-100 ° C for 3-6 hours. In another aspect of the present invention, the prepolymer is prepared by reacting an isocyanate with a polyol to prepare a urethane prepolymer, and reacting the prepared urethane prepolymer with dimethylol propionic acid to prepare a prepolymer. . In another aspect of the present invention, the prepolymer obtained by reacting dimethylol propionic acid and introducing an anionic group is stable in water. The method according to one aspect of the present invention uses a self-emulsifying method in which an ionic group is introduced into a urethane to increase the water dispersibility of the hydrophobic urethane and then self-emulsification is performed. Therefore, an emulsifier is not used, Excellent physical properties.

본 발명의 일측면에 따른 방법의 플루오르기 결합 단계에서 프리폴리머에 프리폴리머 100 중량부에 대하여 5 내지 15중량부의 과플루오르알킬알코올(perfluoroalkylalcohol)을 가하고 3~8시간 반응시켜 말단의 NCO기에 플루오르기를 결합시킬 수 있다. 과플루오르알킬알코올(perfluoroalkylalcohol)이 5 중량부 미만인 경우 충분한 발수 효과가 발현되지 않으며, 15 중량부를 초과하는 경우에는 결합되지 않은 단량체가 프리폴리머의 안정성을 해칠 수도 있고 제조 단가 측면에서 효율성이 낮다.In the fluorine group bonding step of the method according to one aspect of the present invention, 5 to 15 parts by weight of perfluoroalkylalcohol is added to the prepolymer in an amount of 100 parts by weight of the prepolymer, and the mixture is reacted for 3 to 8 hours to bond the fluorine group to the terminal NCO group . And perfluoroalkylalcohol are less than 5 parts by weight, sufficient water repellency is not exhibited. When the amount is more than 15 parts by weight, the unbonded monomers may impair the stability of the prepolymer and the efficiency is low in terms of production cost.

본 발명의 일측면에 따른 방법에서, 카르보디이미드기 결합 단계는 0.001 내지 0.5 중량부의 포스포렌 옥사이드(phospholene oxide) 및 아민 중 하나 이상을 촉매로 사용하여 3-9 시간 반응시켜 카르보디이미드기를 결합시킬 수 있다. 포스포렌 옥사이드(phospholene oxide) 및 아민 중 하나 이상의 촉매가 0.001 중량부 미만인 경우 카르보드이미드기 형성이 충분히 이루어지기 어려우며, 0.5 중량부를 초과하는 경우 반응 중 과한 점도 상승으로 인한 반응 제어가 곤란할 뿐만 아니라 제조 단가 측면에서 비경제적이다.In the method according to one aspect of the present invention, the carbodiimide group bonding step is carried out by reacting the carbodiimide group with 0.001 to 0.5 part by weight of at least one of phospholene oxide and amine as a catalyst for 3-9 hours . When the amount of the at least one catalyst selected from the group consisting of phosphorane oxide and amine is less than 0.001 part by weight, the formation of carbodiimide groups is difficult to obtain sufficiently. If the amount is more than 0.5 part by weight, It is uneconomical in terms of unit price.

본 발명의 다른 일측면에서, 아민은 C=N=C를 포함한다.In another aspect of the invention, the amine comprises C = N = C.

본 발명의 일측면에 따른 방법의 폴리우레탄 제조 단계에서, 아민 중화제는 NR3을 포함하고, R은 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸 또는 페닐을 예로 들 수 있는 C1 내지 C10의 탄화수소를 포함한다.In the polyurethane preparation step of the process according to one aspect of the present invention, the amine neutralizing agent comprises NR 3 and R is a C 1 to C 10 hydrocarbon, such as methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl or phenyl, .

본 발명의 일측면에 따른 방법의 수분산 폴리우레탄 제조 단계에서, 폴리우레탄에 가하는 물이 150 중량부 미만인 경우 충분한 수분산이 이루어지지 않으며, 350 중량부 초과인 경우 고체 함량이 낮아져 발수성 및 방수성이 효과적으로 발현되기 어렵다.When the amount of water added to the polyurethane is less than 150 parts by weight, sufficient water dispersion is not achieved. When the amount of water added to the polyurethane is less than 350 parts by weight, the water content and water repellency It is difficult to be effectively expressed.

본 발명의 일측면에 따른 방법의 수분산 폴리(우레탄-아크릴) 수지 제조 단계에서, 수분산 폴리우레탄 100 중량부에 대하여 10 내지 35 중량부, 구체적으로 15 내지 30 중량부의 알킬메타크릴레이트, 알킬아크릴레이트 및 스티렌 중 하나 이상을 가할 수 있다. 알킬메타크릴레이트, 알킬아크릴레이트 및 스티렌 중 하나 이상이 10 중량부 미만인 경우 충분한 공중합이 이루어지지 않아 조성된 수지의 내수성, 내약품성, 열안정성, 인장 강도 등과 같은 기계적 강도가 낮으며, 공중합 수지가 35 중량부 초과인 경우 점도가 상승하여 유동성이 현저히 떨어지므로 사용이 용이하지 않게 된다. 본 발명의 일측면에서, 알킬은 C1 내지 C6의 탄화수소기를 포함한다. 구체적으로 알킬메타크릴레이트는 메틸메타크릴레이트(methlymethacrylate)를 포함하며, 알킬아크릴레이트는 부틸아크릴레이트(butylacrylate)를 포함하고, 스티렌은 스티렌모노머(styrene monomer)를 포함한다.In the step of preparing the water-dispersed poly (urethane-acrylic) resin of the method according to an aspect of the present invention, 10 to 35 parts by weight, specifically 15 to 30 parts by weight, of alkyl methacrylate, alkyl Acrylate and styrene may be added. When alkyl methacrylate, alkyl acrylate and styrene are used in an amount of less than 10 parts by weight, sufficient copolymerization can not be carried out, resulting in a resin having a low mechanical strength such as water resistance, chemical resistance, thermal stability and tensile strength, If the amount is more than 35 parts by weight, the viscosity increases and the fluidity remarkably decreases, so that it is not easy to use. In one aspect of the invention, the alkyl comprises a C 1 to C 6 hydrocarbon group. Specifically, the alkyl methacrylate includes methyl methacrylate, the alkyl acrylate includes butylacrylate, and the styrene includes a styrene monomer.

본 발명의 일측면에 따른 방법의 수분산 폴리(우레탄-아크릴) 수지 제조 단계는 알킬메타크릴레이트, 알킬아크릴레이트 및 스티렌을 7~9 : 1~3 : 0.1~1.5, 구체적으로 8~9 : 1~2 : 0.1~1로 사용할 수 있다. 이와 같은 비율로 사용하는 경우 본 발명이 나타내고자 하는 기술적 특징이 잘 발휘되며, 비용 대비 효과가 뛰어날 수 있다.The step of preparing the water-dispersed poly (urethane-acrylic) resin of the process according to one aspect of the present invention comprises reacting alkyl methacrylate, alkyl acrylate and styrene in an amount of from 7 to 9: 1 to 3: 0.1 to 1.5, 1 to 2: 0.1 to 1. When used in such a ratio, the technical characteristics to be exhibited by the present invention can be exerted well, and the cost effectiveness can be enhanced.

본 발명의 일측면에 따른 방법의 수분산 폴리(우레탄-아크릴) 수지 제조 단계에서, 수분산 폴리우레탄 대비 0.1 내지 3 중량부, 구체적으로 0.5 내지 2 중량의 수용성 퍼옥사이드 개시제를 더 가하여 그라프팅이 보다 잘 이루어지도록 할 수 있다. 본 발명의 다른 일측면에서, 퍼옥사이드 개시제는 포타시움퍼설페이트, 소디움퍼설페이트 또는 리튬퍼설페이트를 포함한다.
In the step of producing the water-dispersed poly (urethane-acrylic) resin of the method according to one aspect of the present invention, 0.1 to 3 parts by weight, particularly 0.5 to 2 parts by weight, based on the water-dispersed polyurethane, of a water- It can be done more easily. In another aspect of the present invention, the peroxide initiator comprises potassium persulfate, sodium persulfate or lithium persulfate.

본 발명의 일측면에 따른 방법은 조성물에 가교제, 분산제 및 안료 중 하나 이상을 더 가하는 단계를 더 포함할 수 있다. The method according to one aspect of the present invention may further comprise the step of adding at least one of a crosslinking agent, a dispersing agent and a pigment to the composition.

본 발명의 일측면에 따른 방법은 본 발명의 기술적 특징을 변화시키지 않는 범위 내에서 다양한 첨가제를 가하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어 도전성 고분자, 4급 암모늄염, 무기염, 금속입자 및 (메타)아크릴레이트 변성 4급 암모늄염에서 선택되는 대전 방지제를 가하는 단계를 포함할 수 있으며, 항산화제, UV 흡수제, 광안정제, 열적고분자화 금지제, 레벨링제, 계면활성제, 윤활제 등을 통상의 범위 내에서 가하는 단계를 더 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
The method according to one aspect of the present invention may include the step of applying various additives within a range that does not change the technical characteristics of the present invention. For example, it may include a step of adding an antistatic agent selected from a conductive polymer, a quaternary ammonium salt, an inorganic salt, metal particles and a (meth) acrylate-modified quaternary ammonium salt, and may further comprise an antioxidant, a UV absorber, a light stabilizer, A leveling agent, a surfactant, a lubricant, and the like in a usual range, but the present invention is not limited thereto.

본 발명의 일측면에 따른 방법은 조성물에 인 함유 경화제를 가하여 경화시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 인 함유 경화제로 경화된 조성물은 내부식성, 열안정성, 인장 강도 등과 같은 기계적 강도가 우수한 특징을 가진다.
The method according to an aspect of the present invention may further include the step of curing the composition by adding a phosphorus-containing curing agent to the composition. The composition cured with the phosphorus-containing curing agent is characterized by excellent mechanical strength such as corrosion resistance, thermal stability, tensile strength and the like.

본 발명의 일측면에 따른 기재의 발수성 또는 방수성 향상용 조성물 제조 방법은 본 발명의 다른 일측면에 따른 플루오르기 및 카르보디이미드기를 가지는 수분산 폴리(우레탄-아크릴) 수지를 포함하는 조성물을 제조할 수 있다.
The method for manufacturing a composition for improving the water repellency or water resistance of a substrate according to an aspect of the present invention is a method for producing a composition comprising a water-dispersed poly (urethane-acrylic) resin having a fluorine group and a carbodiimide group according to another aspect of the present invention .

이하, 실시예, 비교예 및 실험예를 들어 본 발명의 구성 및 효과를 보다 구체적으로 설명한다. 그러나 이들 실시예, 비교예 및 실험예는 본 발명에 대한 이해를 돕기 위해 예시의 목적으로만 제공된 것일 뿐 본 발명의 범주 및 범위가 그에 의해 제한되는 것은 아니다.
Hereinafter, the constitution and effects of the present invention will be described in more detail with reference to Examples, Comparative Examples and Experimental Examples. However, these examples, comparative examples, and experimental examples are provided for illustrative purposes only in order to facilitate understanding of the present invention, and the scope and scope of the present invention are not limited thereto.

[실시예 및 비교예] 플루오르기 및 카르보디이미드기를 가지는 수분산 폴리(우레탄-아크릴) 수지의 제조EXAMPLES AND COMPARATIVE EXAMPLES Preparation of water-dispersed poly (urethane-acrylic) resins having fluorine groups and carbodiimide groups

온도계, 냉각기, 온도 조절기 및 교반기가 연결된 500mL 4구 넥의 반응기에 폴리올로서 분자량 1,000의 폴리카보네이트디올(DOW chemical, C1000) 30g, 이소포론 디이소시아네이트 13g, DBTL(di-n-butyltin dilaurate) 0.005g을 넣은 다음, 6g의 NMP(N-Methyl Pyrrolidone)에 녹인 디메틸올 프로피온산(DMPA) 2g을 첨가한 후 75℃에서 3시간 동안 교반하여 프리폴리머를 제조한다. 제조한 프리폴리머 100 중량부 대비 과플루오르알킬에탄올(perfluoroalkylethanol(PFAE, MW 500)) 5 중량부를 투입하고, 75℃에서 5시간 동안 교반하여 프리폴리머 일측 말단에 플루오르기를 도입한다. 그리고 포스포렌 옥사이드 촉매로서 3-메틸-1-페닐-2-포스포렌-1-옥사이드(3-methyl-1-phenyl-2-phospholene-1-oxide)를 0.05 중량부 투입하고, 95℃에서 6시간 교반하여 프리폴리머의 다른 측 말단에 카르보디이미드기를 도입한다. 반응 후 온도를 50℃로 낮추고 트리에틸아민(TEA)을 서서히 첨가하여 중화시킨다. 중화 후 반응 용기에 증류수 200 중량부를 서서히 투입하고 고속으로 교반하면서 수분산 용액을 제조한다. 에틸렌디아민(EDA) 2g을 초순수 8g에 넣어 희석시킨 용액을 수분산 용액에 투입한 후 1시간 동안 교반시켜 수분산 폴리우레탄 조성물을 제조한다. 수분산 반응 용액에 메틸메타크릴레이트 80%. 부틸아크릴레이트 15%, 스티렌 모노머 5%를 포함하는 단량체 15 중량부 및 개시제로서 포타시움퍼설페이트 0.5 중량부를 물에 반응 온도를 80℃에서 3시간 동안 적하하면서 교반하여 수분산 폴리(우레탄-아크릴) 수지를 제조하고 실시예 1로 한다.30 g of a polycarbonate diol (DOW chemical, C1000) having a molecular weight of 1,000 as a polyol, 13 g of isophorone diisocyanate, 0.005 g of di-n-butyltin dilaurate (DBTL) as a polyol was placed in a 500 mL four necked reactor connected to a thermometer, a condenser, , 2 g of dimethylol propionic acid (DMPA) dissolved in 6 g of NMP (N-methyl pyrrolidone) was added, and the mixture was stirred at 75 ° C for 3 hours to prepare a prepolymer. 5 parts by weight of perfluoroalkylethanol (PFAE, MW 500) was added to 100 parts by weight of the prepared prepolymer and stirred at 75 ° C for 5 hours to introduce a fluorine group into one end of the prepolymer. Then, 0.05 part by weight of 3-methyl-1-phenyl-2-phospholene-1-oxide as a phosphorane oxide catalyst was added thereto, Followed by stirring for a time period to introduce a carbodiimide group into the other side terminal of the prepolymer. After the reaction, the temperature is lowered to 50 ° C and triethylamine (TEA) is slowly added to neutralize the reaction mixture. After the neutralization, 200 parts by weight of distilled water was slowly added to the reaction vessel, and an aqueous dispersion solution was prepared while stirring at a high speed. 2 g of ethylenediamine (EDA) is diluted by adding 8 g of ultrapure water to a water dispersion solution, followed by stirring for 1 hour to prepare a water-dispersed polyurethane composition. 80% of methyl methacrylate in water dispersion reaction solution. 15 parts by weight of a monomer containing 15% of butyl acrylate and 5% of styrene monomer and 0.5 parts by weight of potash persulfate as an initiator were added dropwise to water at 80 캜 for 3 hours while stirring to form an aqueous dispersion poly (urethane-acrylic) resin To prepare Example 1.

위와 실질적으로 동일한 방법을 사용하되, 아래 표 1과 같은 중량부의 과플루오르알킬에탄올, 3-메틸-1-페닐-2-포스포렌-1-옥사이드 촉매 및 메틸메타크릴레이트 80%. 부틸아크릴레이트 15%, 스티렌 모노머 5%를 포함하는 단량체를 사용하여 실시예 2 내지 4 및 비교예 1 내지 4를 제조한다.Using substantially the same procedure as above except that perfluoroalkylethanol, 3-methyl-1-phenyl-2-phosphorene-1-oxide catalyst and methyl methacrylate 80% by weight as shown in Table 1 below. Examples 2 to 4 and Comparative Examples 1 to 4 were prepared using monomers containing 15% of butyl acrylate and 5% of styrene monomer.

조성물(중량부)Composition (parts by weight) 실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 실시예4Example 4 비교예1Comparative Example 1 비교예2Comparative Example 2 비교예3Comparative Example 3 비교예4Comparative Example 4 과플루오르알킬에탄올And fluoroalkylethanol 55 77 1010 1515 00 1One 33 44 3-메틸-1-페닐-2-포스포렌-1-옥사이드3-methyl-1-phenyl-2-phosphorene-1-oxide 0.050.05 0.10.1 0.30.3 0.50.5 00 0.010.01 0.030.03 0.040.04 메틸메타크릴레이트 80%. 부틸아크릴레이트 15%, 스티렌 모노머 5%를 포함하는 단량체Methyl methacrylate 80%. 15% of butyl acrylate, 5% of styrene monomer 1515 2020 2525 3535 1515 2020 2525 3535

[실험예] 물성 평가 방법[Experimental Example] Property evaluation method

아래 표 2의 방법을 사용하여 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 4를 대상으로 각 지표에 대한 평가를 하였으며, 그 결과는 표 3과 같다.Each of the indicators was evaluated using the methods shown in Table 2 below for Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4, and the results are shown in Table 3.

지표Indicators 실험 방법Experimental Method 1One 내수성(day)Water resistance (day) 항온 배쓰(40±1%)Constitution bath (40 ± 1%) 22 접촉각(물, °)Contact angle (water, °) ASTM D 5946ASTM D 5946 33 인장 강도(MPa)Tensile Strength (MPa) KS F 2423(ASTM D-638)KS F 2423 (ASTM D-638) 44 부착 강도(MPa)Bond strength (MPa) KS F 4715KS F 4715 55 유기용제 함유량(g/m2)Organic solvent content (g / m 2 ) TA-LuftTA-Luft 66 물 흡수 계수Water absorption coefficient KS F 2609KS F 2609

지표Indicators 실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 실시예4Example 4 비교예1Comparative Example 1 비교예2Comparative Example 2 비교예3Comparative Example 3 비교예4Comparative Example 4 1One 내수성(일)Water resistance (days) 88 99 1010 1010 22 33 44 44 22 접촉각(물, °)Contact angle (water, °) 103103 106106 109109 115115 5555 5959 6060 6868 33 인장강도(MPa)Tensile Strength (MPa) 2.32.3 2.32.3 2.42.4 2.52.5 1.31.3 1.31.3 1.51.5 1.61.6 44 부착강도(MPa)Bond strength (MPa) 1.81.8 1.91.9 2.02.0 2.02.0 0.80.8 0.90.9 1.01.0 1.01.0 55 유기용제 함유량(g/m2)Organic solvent content (g / m 2 ) 1515 1515 1515 1515 1515 1515 1515 1515 66 물 흡수계수Water absorption coefficient 0.030.03 0.010.01 0.0020.002 0.0010.001 0.210.21 0.200.20 0.160.16 0.130.13

표 3에서 보는 바와 같이, 5 내지 15 중량부의 과플루오르알킬에탄올 및 0.01 내지 0.5 중량부의 포스포렌 옥사이드를 사용하여 제조한 수분산 폴리우레탄 조성물인 실시예 1 내지 4는 위 범위 밖의 과플루오르알킬에탄올 및 포스포렌 옥사이드를 사용한 비교예 1 내지 4에 비해 내수성, 접촉각, 물 흡수 계수 및 기계적 강도인 인장 강도와 부착 강도가 모두 우수하였다.As shown in Table 3, Examples 1 to 4, which are water-dispersed polyurethane compositions prepared using 5 to 15 parts by weight of perfluoroalkylethanol and 0.01 to 0.5 parts by weight of phosphorane oxide, show that perfluoroalkylethanol and Compared with Comparative Examples 1 to 4 using phosphorane oxide, the water resistance, the contact angle, the water absorption coefficient, and the mechanical strength were excellent both in tensile strength and adhesion strength.

Claims (13)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 폴리올(polyol) 100 중량부에 대하여 2 내지 8 중량부의 디메틸올 프로피온산(dimethylol propionicacid) 및 20 내지 60 중량부의 디이소시아네이트(diisocyanate)계 화합물을 반응시켜 말단에 NCO기를 가지는 프리폴리머(prepolymer)를 제조하는 프리폴리머 제조 단계;
제조한 프리폴리머 100 중량부에 대하여 5 내지 15 중량부의 과플루오르알킬알코올(perfluoroalkylalcohol)을 가하여 프리폴리머 일측 말단의 NCO기에 플루오르기를 결합시키는 플루오르기 결합 단계;
제조한 프리폴리머 100 중량부에 대하여 0.001 내지 0.5 중량부의 촉매를 가하여 프리폴리머 타측 말단에 카르보디이미드기를 결합시키는 카르보디이미드기 결합 단계;
양 말단에 각각 플루오르기와 카르보디이미드기가 결합된 프리폴리머에 pH 7 내지 10이 될 때까지 아민 중화제를 가하여 디메틸올 프로피온산 유래의 카르복실기를 중화시켜 프리폴리머를 제조하는 단계;
제조한 폴리우레탄에 물 150 내지 350 중량부를 가하는 수분산 폴리우레탄 제조 단계;
수분산 폴리우레탄 100 중량부에 대하여 10 내지 35 중량부의 알킬메타크릴레이트, 알킬아크릴레이트 및 스티렌 중 하나 이상을 가하여 폴리우레탄에 아크릴레이트를 그라프팅(grafting)시키는 수분산 폴리(우레탄-아크릴) 수지 제조 단계를 포함하는 기재의 발수성 또는 방수성 향상용 조성물 제조 방법.
A prepolymer for producing a prepolymer having an NCO group at the terminal by reacting 2 to 8 parts by weight of dimethylol propionic acid and 20 to 60 parts by weight of a diisocyanate compound with respect to 100 parts by weight of polyol Manufacturing steps;
A fluorine group bonding step of adding 5 to 15 parts by weight of perfluoroalkylalcohol to 100 parts by weight of the prepared prepolymer to bond a fluorine group to the NCO group at one end of the prepolymer;
A carbodiimide group bonding step of adding 0.001 to 0.5 part by weight of a catalyst to 100 parts by weight of the prepared prepolymer to bond a carbodiimide group to the other end of the prepolymer;
Adding an amine neutralizing agent to a prepolymer having fluorine groups and carbodiimide groups bonded to both ends thereof to a pH of 7 to 10 to neutralize the carboxyl group derived from dimethylolpropionic acid to prepare a prepolymer;
A water-dispersed polyurethane production step of adding 150 to 350 parts by weight of water to the polyurethane produced;
Dispersible poly (urethane-acrylic) resin (10 to 35 parts by weight), which is obtained by grafting acrylate to polyurethane by adding at least one of alkyl methacrylate, alkyl acrylate and styrene to 100 parts by weight of water-dispersed polyurethane A manufacturing method of a composition for improving water repellency or water resistance of a substrate comprising a manufacturing step.
제 6 항에 있어서,
프리폴리머 제조 단계의 폴리올은 수평균 분자량이 200 내지 2,000의 폴리올을 포함하는 방법.
The method according to claim 6,
Wherein the polyol in the prepolymer production step comprises a polyol having a number average molecular weight of 200 to 2,000.
제 6 항에 있어서,
프리폴리머 제조 단계의 이소시아네이트계 화합물은 이소포론 디이소시아네이트(isophorone diisocyanate)와 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(methylene diphenyl diisocyanate) 중 하나 이상을 포함하는 방법.
The method according to claim 6,
Wherein the isocyanate compound in the preparation step of the prepolymer comprises at least one of isophorone diisocyanate and methylene diphenyl diisocyanate.
제 6 항에 있어서,
프리폴리머 제조 단계는 0.001 내지 0.1 중량부의 틴촉매를 더 반응시키는 방법.
The method according to claim 6,
Wherein the prepolymer is prepared by further reacting 0.001 to 0.1 part by weight of a tin catalyst.
제 6 항에 있어서,
카르보디이미드기 결합 단계에서 촉매는 포스포렌 옥사이드(phospholene oxide) 및 아민 중 하나 이상을 포함하는 방법.
The method according to claim 6,
Wherein the catalyst in the carbodiimide group bonding step comprises at least one of phospholene oxide and amine.
제 6 항에 있어서,
수분산 폴리(우레탄-아크릴) 수지 제조 단계는 알킬메타크릴레이트, 알킬아크릴레이트 및 스티렌을 7~9 : 1~3 : 0.1~1.5로 사용하여 아크릴레이트를 그라프팅시키는 방법.
The method according to claim 6,
Wherein the step of preparing the water-dispersed poly (urethane-acrylic) resin is performed by using alkyl methacrylate, alkyl acrylate and styrene at a ratio of 7 to 9: 1 to 3: 0.1 to 1.5.
제 6 항에 있어서,
기재는 콘크리트를 포함하는 방법.
The method according to claim 6,
Wherein the substrate comprises concrete.
삭제delete
KR1020130154623A 2013-12-12 2013-12-12 Composition for improving water repellency KR101515922B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130154623A KR101515922B1 (en) 2013-12-12 2013-12-12 Composition for improving water repellency

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130154623A KR101515922B1 (en) 2013-12-12 2013-12-12 Composition for improving water repellency

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101515922B1 true KR101515922B1 (en) 2015-05-04

Family

ID=53393336

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130154623A KR101515922B1 (en) 2013-12-12 2013-12-12 Composition for improving water repellency

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101515922B1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101886424B1 (en) 2017-11-01 2018-08-09 충남대학교 산학협력단 Method for manufacturing concrete structure and concrete structure
KR102000219B1 (en) * 2018-11-01 2019-07-15 (주)제이엔티아이엔씨 Maintenance method of road gutter using polymer mortar
CN115636901A (en) * 2022-10-20 2023-01-24 上海锦湖日丽塑料有限公司 Easy-to-clean anti-scratch polypropylene material and preparation method thereof

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR960017625A (en) * 1994-11-24 1996-06-17 테릴 켄트 퀄리 Carbodiimide Compounds and Water Repellent Compositions
KR20010017938A (en) * 1999-08-16 2001-03-05 최윤소 Polyurethane compound which has good water and oil repellent properties
KR20060117981A (en) * 2003-12-31 2006-11-17 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 Water- and oil-repellent fluoroacrylates

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR960017625A (en) * 1994-11-24 1996-06-17 테릴 켄트 퀄리 Carbodiimide Compounds and Water Repellent Compositions
KR20010017938A (en) * 1999-08-16 2001-03-05 최윤소 Polyurethane compound which has good water and oil repellent properties
KR20060117981A (en) * 2003-12-31 2006-11-17 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 Water- and oil-repellent fluoroacrylates

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101886424B1 (en) 2017-11-01 2018-08-09 충남대학교 산학협력단 Method for manufacturing concrete structure and concrete structure
KR102000219B1 (en) * 2018-11-01 2019-07-15 (주)제이엔티아이엔씨 Maintenance method of road gutter using polymer mortar
CN115636901A (en) * 2022-10-20 2023-01-24 上海锦湖日丽塑料有限公司 Easy-to-clean anti-scratch polypropylene material and preparation method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1791882B1 (en) Fluorine-modified reactive resin systems, method for producing them and their use
KR101772903B1 (en) Composition for polyurea waterproofing layer with high durability
ES2693224T3 (en) Aqueous copolymer coating compositions for industrial and construction applications
KR101578086B1 (en) A water-proof material and Construction method thereof
JP2003524693A (en) Use of aqueous polyurethane dispersions in formulations for crack seal coating systems
JP4733014B2 (en) Electrosterically stabilized polyurethane dispersion, process for its production and use thereof
KR102092905B1 (en) Polyurea complex water proofing method
KR102312381B1 (en) High functional polyurea resin paints composition for waterproof coating layer and manufacturing method
KR101515922B1 (en) Composition for improving water repellency
KR102243167B1 (en) Liquid-applied waterproofing membrane comprising oxazolidine and aldimine
EP2561000B1 (en) Fluorinated polyurethane composition
KR102177186B1 (en) Polyurea resin with waterproofing, heat shielding and phase changing function, and manufacturing method thereof
KR101607467B1 (en) Manufacturing method of color block
KR20150110490A (en) Liquid-applied waterproofing membrane for roofs
KR20200059003A (en) Self healing coating composition and sheet using the same
KR100988040B1 (en) Polyurethane-modified waterproof coating material and producing method of the same
TW201518441A (en) A coating system
KR20220017704A (en) Waterproof and root isolation method using urethane roof waterproof agent
KR100730796B1 (en) Acrylate based agent for blocking water leakage
KR101191307B1 (en) Polyurethane binder, rubber chip mixed composition and elastic floor comprising the same
KR102197908B1 (en) Composition comprising cement-bonded water-dispersed polyurethane resin combined with environmentally friendly carbinol oil and method for fabricating the same
CN103666235B (en) A kind of polyurethane water-proof anticorrosive paint and preparation method thereof
KR102339281B1 (en) Polyurea-urethane hybrid waterproofing material with heat shielding and flame retardancy
KR100935407B1 (en) Hybrid type finishing coating agent composition for earthquake-resistant repair of concrete structure
CN108997553A (en) The asparagus fern polyurea resin compound of high-durability, abrasion performance and waterproof corrosion protection

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180417

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190316

Year of fee payment: 5