KR101614079B1 - Coating composition with highly hardness polyurea - Google Patents

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채상희
유진성
이승환
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조광페인트주식회사
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D175/00Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D175/02Polyureas

Abstract

본 발명은 고경도 폴리우레아 코팅재 조성물에 관한 것으로, 본 발명에 따른 고경도 폴리우레아 코팅재 조성물은 이소시아네이트에 폴리에테르아민과 고경질 폴리올(Super-hard polyol)을 첨가함으로써, 신장율 보완과 경화시간 연장에 따른 소지와의 부착력을 증대시키는 효과가 있고, 저온에서도 도막 크랙이 없는 고경질 폴리우레아 코팅재를 만들 수 있다. The present invention relates to a high hardness polyurea coating composition, wherein a high hardness polyurea coating composition is prepared by adding a polyetheramine and a super-hard polyol to an isocyanate to improve the elongation percentage and prolong the hardening time It is possible to make a high hardness polyurea coating material free from coating cracks even at a low temperature.

Description

고경도 폴리우레아 코팅재 조성물{COATING COMPOSITION WITH HIGHLY HARDNESS POLYUREA}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a high hardness polyurea coating composition,

본 발명은 고경도 폴리우레아 코팅재 조성물에 관한 것이다.
The present invention relates to a high hardness polyurea coating composition.

통상적으로, 이소시아네이트의 -NCO-기와 아민의 -NH-기의 반응으로 우레아 결합을 하는 코팅재를 폴리우레아(Polyurea) 코팅재라고 부르며, 이는 반응이 매우 빨라 무(無)촉매 반응으로 수초 내에 도막이 형성된다.Typically, a coating material which forms a urea bond by the reaction of an -NCO- group of an isocyanate and an -NH- group of an amine is called a polyurea coating, which is very rapid and forms a film in a few seconds due to a no catalyst reaction .

이런 폴리우레아 코팅재는 도막 경도를 높이기 위해 주로 이소시아네이트의 NCO %를 높여 아민과의 우레아 반응성을 높이는 방법을 사용해 왔고, 대한민국 등록특허공보 제10-0993243호에는 상수도관 내부코팅용 폴리우레탄-폴리우레아 도료에 대해 제시된 바 있다. Such a polyurea coating material has been mainly used for increasing the NCO% of isocyanate to increase the urea reactivity with amines in order to increase the hardness of the coating film. Korean Patent Registration No. 10-0993243 discloses a polyurethane-polyurea coating .

이소시아네이트의 NCO %를 높여 아민과의 우레아 반응성을 높이는 종래의 방법은 급격한 반응으로 인해 약간의 경도 상승은 있으나, 수도강관용 타입(미국 수도협회 AWWA C-222 기준)인 고경도 폴리우레아의 기준인 Shore 65 D 이상의 경도를 올리는데 한계가 있었다.  The conventional method of raising the NCO% of isocyanate to increase the urea reactivity with the amine is a method of increasing the hardness due to the abrupt reaction, but it is the standard of the high hardness polyurea of the water pipe type (AWWA C-222 standard) There was a limit to raising the hardness above the Shore 65 D.

즉, 이소시아네이트의 NCO %를 너무 높이면 급격한 반응성으로 인해 도막에 크랙이 자주 발생하는 하는 문제가 있었다. That is, when the NCO% of the isocyanate is too high, cracks often occur in the coating film due to the rapid reactivity.

따라서, 코팅재의 제조간 도막에 크랙이 발생하는 것을 방지하며, 고경도의 물성을 갖는 기술의 개발이 요구되는 실정이다.
Therefore, there is a need to develop a technique for preventing cracks from occurring in the coating film during the manufacture of the coating material and having physical properties of high hardness.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 높은 경도에도 크랙 없이 도막을 형성하여 외관 및 내구성이 향상되는 코팅재 조성물에 관한 기술을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a coating material composition which is improved in appearance and durability by forming a coating film without cracking even at high hardness.

본 발명이 해결하려는 과제는 전술한 과제로 제한되지 아니하며, 언급되지 아니한 또 다른 기술적 과제들은 후술할 내용으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide an apparatus and method for controlling the same.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 태양으로 고경도 폴리우레아 코팅재 조성물은 NCO기의 함량이 16~20%인 이소시아네이트(Isocyanate) 100 중량부를 가지는 주제; 및 수평균분자량이 2000인 폴리에테르아민(Polyetheramine) 50~60 중량부, 수평균분자량이 5000인 폴리에테르아민 5~10 중량부, 폴리디에틸톨루엔디아민(Polydiethyltoluendiamine) 10~15 중량부 및 폴리에테르 폴리올(Polyether polyol) 10~20 중량부를 가지는 경화제; 를 포함할 수 있다.To achieve this object, in one aspect of the present invention, a high hardness polyurea coating composition comprises 100 parts by weight of an isocyanate having an NCO group content of 16 to 20%; 50 to 60 parts by weight of a polyetheramine having a number average molecular weight of 2000, 5 to 10 parts by weight of a polyetheramine having a number average molecular weight of 5,000, 10 to 15 parts by weight of polydiethyltoluenediamine, A curing agent having 10 to 20 parts by weight of a polyether polyol; . ≪ / RTI >

또한, 경화제는 접착 증진제 1~2 중량부, 소포제 0.5~1 중량부 및 유색안료 3~5 중량부를 더 가질 수 있다.The curing agent may further have 1 to 2 parts by weight of an adhesion promoter, 0.5 to 1 part by weight of a defoaming agent, and 3 to 5 parts by weight of a colored pigment.

그리고, 주제 및 경화제는 1:1의 부피비로 혼합될 수 있다.Then, the base and curing agent may be mixed in a volume ratio of 1: 1.

아울러, 폴리에테르 폴리올의 수평균분자량은 500으로 마련될 수 있다.In addition, the polyether polyol may have a number average molecular weight of 500.

한편, 접착 증진제는 감마-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란(Gamma-methacryloxypropyltrimethoxysilane), 감마-글리시드옥시프로필 메톡시실란(Gamma-glycidoxypropyltrimethoxysilane) 및 베타-(3,4-에폭시싸이클로헥실)에틸트리메톡시실란(β-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoysilane) 중 적어도 하나로 마련될 수 있다.
On the other hand, the adhesion promoter may be at least one selected from the group consisting of gamma-methacryloxypropyltrimethoxysilane, gamma-glycidoxypropyltrimethoxysilane, and beta- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane. (3,4- epoxycyclohexyl) ethyltrimethoysilane).

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 다음과 같은 효과가 있다.As described above, the present invention has the following effects.

첫째, 본 발명은 이소시아네이트에 폴리에테르아민과 고경질 폴리올(Super-hard polyol)을 첨가함으로써, 신장율 보완과 경화시간 연장에 따른 소지와의 부착력을 증대시키는 효과가 있다.First, the present invention has the effect of increasing the adhesion of the polyetheramine and the super-hard polyol to isocyanate by supplementing the elongation percentage and increasing the curing time by adding a super-hard polyol.

둘째, 저온에서도 도막 크랙이 없는 고경질 폴리우레아 코팅재를 만들 수 있다. Second, a high hardness polyurea coating material having no coating crack at low temperature can be produced.

셋째, 기존의 고경질 타입은 경화가 너무 빨라 외관상 먼지(dust)들이 날려 스프레이 도포시 작업자의 폭 만큼 평활성이 불량으로 외관에 문제점이 발생하였으나, 본 발명은 코팅재에 -OH-기를 가진 고경질 폴리올을 첨가시켜 반응 시간을 연장시키므로 아민(-NH-)기를 가진 폴리에테르 아민들 보다 반응성이 늦어져서 외관상 불량이 발생할 가능성을 차단하였다.Third, the existing high-hardness type was so hard that the appearance of dust was blown, and when the spray was applied, the smoothness was as bad as the width of the operator when the spray was applied. However, the present invention was based on the finding that a high hardness polyol The reaction time was prolonged, so that the reactivity was slower than that of the polyether amines having amine (-NH-) groups, thereby preventing the possibility of apparent failure.

넷째, 기존의 고경질 타입은 경화가 너무 빨라서 도장건(GUN)에서 폴리우레아 코팅재가 도포 되고 남은 액들이 계속 쌓여 일정 시간 이후에는 도장건(GUN)을 청소하고 도포해야 하는 현장에서의 문제점들이 발생하여 공사기간이 연장되고 도포성이 불량한 단점이 있었으나, 본 발명은 코팅재에 고경질 폴리올을 첨가하여 반응성이 연장된다. Fourth, since the existing high hardness type is hard to cure, the polyurea coating is applied on the gun (GUN), and the remaining liquids accumulate continuously. After a certain time, there are problems in the field where the coating gun (GUN) However, in the present invention, the reactivity is extended by adding a high-hardness polyol to the coating material.

즉, 도장건 앞에 폴리우레아 액들이 쌓이기 전에 수초 내에 도포가 완료되므로 폴리우레아 액들이 전혀 쌓이질 않으며, 연속적인 작업이 가능하다.That is, since the application is completed within a few seconds before the polyurea liquids accumulate in front of the coating gun, the polyurea liquids do not accumulate at all, and continuous operation is possible.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.

본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명하되, 이미 주지되어진 기술적 부분에 대해서는 설명의 간결함을 위해 생략하거나 압축하기로 한다.
The preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which the technical parts already known will be omitted or compressed for simplicity of explanation.

본 발명의 일 실시예에 따른 고경질 폴리올을 이용한 고경도 폴리우레아 코팅재를 상세히 설명하면 다음과 같다. The high hardness polyurea coating material using the high hardness polyol according to one embodiment of the present invention will be described in detail as follows.

먼저, 본 발명은 고경질 폴리올을 이용한 초속경화형 타입의 고경도 폴리우레아 코팅재의 반응성과 인장강도를 좌우하는 주제(主劑)인 -NCO-기를 가진 이소시아네이트(Isocyanate)를 프리폴리머화시킨 용액과, 수초 내의 반응을 일으키면서 크랙 없이 폴리우레아 도막을 형성시킬 수 있는 적은 분자량과 많은 관능기를 동시에 가지고 있는 폴리에테르 폴리올이 함유된 경화제 혼합물로 구성된다.First, the present invention relates to a solution prepared by prepolymerizing an isocyanate having a -NCO group, which is a main agent that affects the reactivity and tensile strength of a fast curing type high hardness polyurea coating material using a high hardness polyol, And a curing agent mixture containing a polyether polyol having a small molecular weight and a large number of functional groups capable of forming a polyurea coating film without causing cracks while causing a reaction in the resin.

여기서, 주제인 프리폴리머 용액은 NCO기의 함량이 16~20%인 이소시아네이트 100 중량부로서, 프리폴리머 용액의 NCO기의 함량은 도막의 인장강도, 경도, 신장율, 반응속도 등의 물성을 결정하는 용액으로 NCO %(즉, -NCO-기 함유량)가 많을수록 도막 경도와 인장강도, 반응성(속도)가 높아지고, -NCO-기 함유량이 적을수록 도막의 신장율이 높아지고 경도는 낮아질 수 있다.The content of the NCO group in the prepolymer solution is determined by measuring the tensile strength, hardness, elongation, and reaction rate of the coating film. The prepolymer solution is prepared by mixing 100 parts by weight of an isocyanate having an NCO group content of 16 to 20% The higher the NCO% (i.e., the content of -NCO- group), the higher the hardness, the tensile strength and the reactivity (speed) of the coating film. The lower the content of -NCO- group, the higher the elongation percentage of the coating film and the lower the hardness.

만일, NCO기의 함량이 16% 미만일 경우에는 도막의 경도가 너무 낮아져서 코팅재로서의 사용이 부적합하고, NCO기의 함량이 20%를 초과할 경우에는 도막에 크랙이 발생할 우려가 있으므로 NCO기의 함량이 16~20%로 구성된 프리폴리머 용액을 사용하는 것이 바람직하다.If the content of NCO groups is less than 16%, the hardness of the coating becomes too low to be used as a coating material. When the content of NCO groups exceeds 20%, cracks may occur in the coating film. It is preferable to use a prepolymer solution composed of 16 to 20%.

경화제 혼합물은 폴리우레아 도막의 인장강도, 반응속도를 결정하는 수평균분자량(이하 '분자량'으로 약칭) 2,000의 폴리에테르아민(Polyetheramine) 50~60 중량부와 인열강도를 결정하는 분자량 5,000의 폴리에테르아민 5~10 중량부와 주사슬들의 망상구조를 이루게 하여 인장강도, 반응성, 경도를 결정하는 폴리디에틸톨루엔디아민(Diethytoluenediamine) 10~15 중량부와 도막의 탄성을 부여하는 -OH-기를 가진 분자량 500인 폴리에테르 폴리올(Polyether Polyol) 10~20 중량부와 소지면과의 접착력을 증가시키기 위한 접착 증진제 1~2 중량부와 도막의 기포 자국 없이 표면을 매끄럽게 하여 화려한 미관을 부여하고자 하는 소포제 0.5~1 중량부와 도막의 색상을 부여하고자 유색안료 3~5 중량부를 반응조에 투입하고 1,000~2,000 rpm 에서 1~2시간 동안 충분히 교반하여 제조한다.The curing agent mixture was prepared by mixing 50 to 60 parts by weight of a polyetheramine having a number average molecular weight (hereinafter abbreviated as " molecular weight ") 2,000 which determines the tensile strength and the reaction rate of the polyurea coating, 5 to 10 parts by weight of etheramine and 10 to 15 parts by weight of polydiethyl toluene diamine (10 to 15 parts by weight) which forms a network structure of main chains to determine tensile strength, reactivity and hardness, and -OH group 10 to 20 parts by weight of a polyether polyol having a molecular weight of 500 and 1 to 2 parts by weight of an adhesion promoting agent for increasing the adhesion between the substrate and the surface of the substrate and a defoamer for imparting aesthetic appearance without smudging the surface, And 3 to 5 parts by weight of a colored pigment are added to the reaction vessel to give a color of the coating film, and the mixture is thoroughly stirred at 1,000 to 2,000 rpm for 1 to 2 hours.

경화제 혼합물에서 폴리우레아 도막의 인장강도, 반응속도를 결정하는 분자량 2,000의 폴리에테르아민의 첨가량이 50 중량부 미만이면 도막의 인장강도가 떨어지고, 60 중량부를 초과할 경우 인장강도는 증가하지만 반응속도가 빨라져 평활(levelling)하기 전에 도막이 형성되어 부착력이 급격하게 저하될 수 있으므로 50~60 중량부 범위 이내에서 첨가하는 것이 바람직하다.When the addition amount of the polyetheramine having a molecular weight of 2,000 to determine the tensile strength and the reaction rate of the polyurea coating in the curing agent mixture is less than 50 parts by weight, the tensile strength of the coating film decreases. When the amount exceeds 60 parts by weight, Since the coating film may be formed before leveling and the adhesion may be abruptly lowered, it is preferably added within the range of 50 to 60 parts by weight.

경화제 혼합물에서 폴리우레아 도막의 인열강도를 결정하는 분자량 5,000의 폴리에테르아민의 첨가량이 5 중량부 미만이면 도막이 쉽게 찢어지며, 10 중량부를 초과할 경우 인열강도는 증가하지만 저온(0℃ 이하)일때 크랙 현상이 일어날 수 있으므로 5~10 중량부 범위 이내에서 첨가하는 것이 바람직하다.When the addition amount of the polyetheramine having a molecular weight of 5,000 to determine the tear strength of the polyurea coating film in the curing agent mixture is less than 5 parts by weight, the coating tears easily. When the addition amount exceeds 10 parts by weight, It may be cracked. Therefore, it is preferable to add it within the range of 5 to 10 parts by weight.

경화제 혼합물에서 폴리우레아 도막의 망상구조를 이루게 하여 인장강도, 반응성, 경도를 결정하는 폴리디에틸톨루엔디아민의 첨가량이 10 중량부 미만일 때는 반응성이 느려 인장강도 및 경도가 감소하게 되고, 15 중량부를 초과할 경우에는 급격한 반응성으로 소지면과의 부착력이 현저히 저하되므로 10~15 중량부 범위 이내에서 첨가하는 것이 바람직하다.When the addition amount of polydiethyltoluenediamine, which determines the tensile strength, reactivity and hardness of the polyurea coating film in the curing agent mixture, is less than 10 parts by weight, the reactivity is slow and the tensile strength and hardness are decreased, and more than 15 parts by weight The adhesion with the surface is remarkably deteriorated due to the rapid reactivity. Therefore, it is preferable to add it within the range of 10 to 15 parts by weight.

경화제 혼합물에서 폴리우레아 도막의 탄성을 부여하는 분자량 500인 폴리에테르 폴리올의 첨가량이 10 중량부 미만일 경우, 수초 내에 도막이 형성되는 급격한 반응성으로 인한 크랙 발생이 생기며, 20 중량부를 초과할 경우에는 탄성은 부여되나 너무 도막이 유연(Soft)하여 AWWA(미국수도협회) C-222 규격인 Shore 65 D 이상의 경도를 얻지 못하므로 10~20 중량부의 범위 이내에서 첨가하는 것이 바람직하다.When the addition amount of the polyether polyol having a molecular weight of 500 for imparting the elasticity of the polyurea coating film in the curing agent mixture is less than 10 parts by weight, cracks occur due to the rapid reactivity in which the coating film is formed in a few seconds. When the amount is more than 20 parts by weight, However, since the coating is too soft to obtain hardness of Shore 65 D or higher which is AWWA (American Waterworks Association) C-222 standard, it is preferably added within 10 to 20 parts by weight.

경화제 혼합물에서 폴리우레아 도막과 소지면과의 접착을 증진시켜 주는 접착 증진제는 실란커플링제인 감마-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란(Gamma-methacryloxypropyltrimethoxysilane), 감마-글리시드옥시프로필 메톡시실란(Gamma-glycidoxypropyltrimethoxysilane) 및 베타-(3,4-에폭시싸이클로헥실) 에틸트리메톡시실란(β-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoysilane) 중 적어도 하나를 선택할 수 있고, 접착 증진제의 첨가량이 1 중량부 미만일 경우, 접착력이 저하되고 2 중량부를 초과할 경우는 도막 점착성이 남아 있을 우려가 있으므로 1~2 중량부 범위 이내에서 첨가하는 것이 바람직하다.Adhesion promoting agents for enhancing the adhesion between the polyurea coating film and the substrate surface in the curing agent mixture include Gamma-methacryloxypropyltrimethoxysilane, gamma-glycidoxypropylmethoxysilane (Gamma- glycidoxypropyltrimethoxysilane and beta - (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane. If the addition amount of the adhesion promoter is less than 1 part by weight, When the adhesive strength is lowered and more than 2 parts by weight, there is a possibility that coating film stickiness remains, so it is preferably added within 1 to 2 parts by weight.

경화제 혼합물에서 소포제는 폴리우레아 도막의 표면의 기포들을 제거하여 도막 외관 및 내마모성을 향상 시키는데, 실리콘계와 비실리콘계로써 하나를 선택 하는 것이 바람직하다. The antifoaming agent in the curing agent mixture improves the appearance and abrasion resistance of the coating film by removing bubbles on the surface of the polyurea coating film, and it is preferable to select one of silicone and non-silicone systems.

만일, 소포제 중량이 0.5 중량부 미만이면 용액 내의 기포들을 제거하기가 힘들어 외관에 기포 자국들이 다수 발생하여 외관이 불량하며, 1 중량부를 초과하여 첨가할 경우에는 과첨가로 도막 표면에 소포제가 부상하여 층간 부착력이 불량으로 나타날 수 있으므로 0.5~1 중량부 범위 이내에서 첨가하는 것이 바람직하다.If the weight of the defoamer is less than 0.5 parts by weight, it is difficult to remove the bubbles in the solution, so that a large number of bubble marks appear on the outer surface, resulting in poor appearance. When the amount exceeds 1 part by weight, The interlayer adhesive force may appear to be defective. Therefore, it is preferable to add it within the range of 0.5 to 1 part by weight.

경화제 혼합물에서 폴리우레아 도막의 색상을 나타내는 유색안료는 유, 무기 안료로써 유색안료 중에서 하나 이상 선택할 수 있다. 만일, 유색안료가 3 중량부 미만이면 폴리우레아 코팅재 도막이 소지면에 대해서 은폐력이 불량하여 소지면이 보일 정도로 나타나고, 5 중량부를 초과할 경우에는 안료의 흡유량 때문에 경화제 혼합물의 점도가 상승하게 되는 문제점이 있으므로 3~5 중량부 범위 이내에서 첨가하는 것이 바람직하다. The colored pigments representing the color of the polyurea coating in the curing agent mixture may be selected from one or more of colored pigments as organic or inorganic pigments. If the amount of the colored pigment is less than 3 parts by weight, the polyurea coating film may have poor hiding power with respect to the base paper surface, and the surface of the polyurea coating may be poor. If the amount of the pigment exceeds 5 parts by weight, the viscosity of the curing agent mixture may increase due to the oil absorption of the pigment. To 5 parts by weight.

위와 같이 이루어진 본 발명에 따른 고경질 폴리올을 이용한 고경도 폴리우레아 코팅재를 이용하여 소지(철재, 콘크리트)면에 도막층을 형성하는 과정을 설명하면 다음과 같다.A process for forming a coating layer on a substrate (steel, concrete) surface using the high hardness polyurea coating material using the high hardness polyol according to the present invention will be described as follows.

먼저, 철재면에 고경도 폴리우레아를 코팅시 소지면의 오염물이나 기존의 녹들을 제거하기 위해 블라스팅 전처리 작업을 진행을 하고 소지와 폴리우레아 코팅면의 층간 부착력을 높이기 위해 프라이머를 코팅 후, 고경도 폴리우레아를 코팅한다. 콘크리트 소지면에 있어서는 수화반응으로 콘크리트가 경화가 되는데 그에 따른 수분이 표면에 상승되어 레이턴스층이 발생한다. 이는 매우 얇은 층이고 부착력이 불량으로 나타나므로 전처리 과정에서 레이턴스층을 완전히 제거하고 제거 후 핀홀(Pin Hole)층이 나타나면 퍼티(Putty)로 핀홀을 메꾼 후, 폴리우레아와의 층간 부착력을 높이기 위해 콘크리트 전용 프라이머를 코팅을 한다. First, in order to remove the contaminants and existing rust on the steel surface when the high-hardness polyurea is coated on the steel surface, the blasting pretreatment is carried out. After coating the primer to enhance the interlayer adhesion between the substrate and the polyurea coating surface, Urea is coated. In the case of concrete, the concrete is hardened by the hydration reaction, and the water is raised on the surface, resulting in the formation of a laitance layer. This is a very thin layer and shows poor adhesion. Therefore, after removing the laitance layer completely in the pretreatment process and removing the pinhole layer by putty after the pinhole layer is removed, it is necessary to increase the interlaminar adhesion with the polyurea Coat concrete primer only.

위의 전처리 과정이 완료되면 폴리우레아 전용 장비인 2액형 고온, 고압 혼합충돌형인 특수 장비를 이용하여 압력 1,800~2,300 psi , 온도 65~70℃에서 폴리우레아 코팅재를 도포한다. 또한, 겨울철에는 온도 저하로 주제, 경화제들의 점도가 상승해 이 상태에서 도포시 이상적인 혼합비(부피비 1:1)가 맞지 않아 도막 물성 구현이 힘들다. When the above process is completed, the polyurea coating is applied at a pressure of 1,800 to 2,300 psi and a temperature of 65 to 70 ° C using a special two-pack type high-temperature, high-pressure mixed collision type polyurea exclusive equipment. Also, in winter, the viscosity of the base and curing agents increases due to the decrease in temperature. In this state, the ideal mixture ratio (volume ratio 1: 1) is not suitable and it is difficult to realize the physical properties of the coating film.

따라서, 겨울철에는 히팅밴드(Heating Band)를 제품 주위에 감아 간접적으로 온도를 높여 제품의 점도를 떨어 뜨려 이상적인 혼합 충돌로 최상의 도막물성을 얻을 수 있다.Therefore, during the winter, the heating band is wrapped around the product to increase the temperature indirectly, thereby lowering the viscosity of the product, so that the best coating property can be obtained by the ideal mixing collision.

상기한 설명들에 의거하여 본 발명의 일 실시예를 들어 자세히 설명하면 다음과 같다.An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the above description.

아래의 표 1과 같이 실시예 1~5는 경화제 용액의 조성물인 분자량 2,000의 폴리에테르아민 55 중량부, 분자량 5,000의 폴리에테르아민 7 중량부, 폴리디에틸톨루엔디아민 13 중량부, 분자량 500의 고경질 폴리에테르 폴리올 16 중량부, 접착 증진제 1.5 중량부, 소포제 0.7 중량부, 유색안료 4 중량부를 고정시키고, 주제인 프리폴리머화된 수지용액인 이소시아네이트의 NCO기 함량을 16%, 17%, 18%, 19%, 20%로 각각 변화시켰다.As shown in Table 1 below, in Examples 1 to 5, 55 parts by weight of polyetheramine having a molecular weight of 2,000, composition of a curing agent solution, 7 parts by weight of polyetheramine having a molecular weight of 5,000, 13 parts by weight of polydiethyltoluene diamine, 16% by weight of a hard polyether polyol, 1.5 parts by weight of an adhesion promoter, 0.7 parts by weight of a defoaming agent and 4 parts by weight of a colored pigment were immobilized, and the content of NCO groups in the isocyanate, which is a main prepolymerized resin solution, 19% and 20%, respectively.

실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 실시예 4Example 4 실시예 5
Example 5
주제
subject
이소시아네이트 중량Isocyanate weight 100100 100100 100100 100100 100
100
NCO % (16~20%)NCO% (16-20%) 16 %16% 17 %17% 18 %18% 19 %19% 20 %20% 경화제Hardener 폴리에테르아민(분자량:2,000)Polyether amine (molecular weight: 2,000) 5555 5555 5555 5555 5555 폴리에테르아민(분자량:5,000)Polyetheramine (molecular weight: 5,000) 77 77 77 77 77 폴리디에틸톨루엔디아민Polydiethyltoluenediamine 1313 1313 1313 1313 1313 폴리에테르 폴리올Polyether polyol 1616 1616 1616 1616 1616 접착증진제Adhesion promoter 1.51.5 1.51.5 1.51.5 1.51.5 1.51.5 소포제Defoamer 0.70.7 0.70.7 0.70.7 0.70.7 0.70.7 유색안료Colored pigment 44 44 44 44 44

또한, 아래의 표2와 같이 실시예 6~10은 주제 용액인 프리폴리머용액의 NCO기 함량을 19%로 고정시키고 경화제 조성물인 분자량 2,000의 폴리에테르아민 55 중량부, 분자량 5,000의 폴리에테르아민 7 중량부, 폴리디에틸톨루엔디아민 13 중량부, 접착 증진제 1.5 중량부, 소포제 0.7 중량부, 유색안료 4 중량부로 고정시키고 폴리에테르 폴리올을 12, 14, 16, 18, 20 중량부로 각각 변화시켰다.As shown in Table 2 below, in Examples 6 to 10, the NCO group content of the prepolymer solution as the base solution was fixed at 19%, 55 parts by weight of polyetheramine having a molecular weight of 2,000 as a curing agent composition, 7 parts by weight of polyetheramine having a molecular weight of 5,000 13 parts by weight of polydiethyltoluene diamine, 1.5 parts by weight of an adhesion promoter, 0.7 part by weight of a defoaming agent and 4 parts by weight of a colored pigment, and the polyether polyol was changed to 12, 14, 16, 18 and 20 parts by weight, respectively.

실시예 6Example 6 실시예 7Example 7 실시예 8Example 8 실시예 9Example 9 실시예 10
Example 10
주제
subject
이소시아네이트 중량Isocyanate weight 100100 100100 100100 100100 100
100
NCO % NCO% 19 %19% 19 %19% 19 %19% 19 %19% 19 %
19%
경화제Hardener 폴리에테르아민(분자량:2,000)Polyether amine (molecular weight: 2,000) 5555 5555 5555 5555 55
55
폴리에테르아민(분자량:5,000)Polyetheramine (molecular weight: 5,000) 77 77 77 77 7
7
폴리디에틸톨루엔디아민Polydiethyltoluenediamine 1313 1313 1313 1313 13
13
폴리에테르 폴리올Polyether polyol 1212 1414 1616 1818 20
20
접착증진제Adhesion promoter 1.51.5 1.51.5 1.51.5 1.51.5 1.5
1.5
소포제Defoamer 0.70.7 0.70.7 0.70.7 0.70.7 0.7
0.7
유색안료Colored pigment 44 44 44 44 4
4

상기와 같은 실시예 1~10에 의해 제조된 고경질 폴리올을 이용한 고경도 폴리우레아 코팅재를 제조하여 철재 소지면의 방청성을 알아보기 위해 철판에 400~500㎛ 두께로 도포를 하여 방청성 및 외관의 부풀음 정도를 알아보기 위해 1,000시간 동안 염수분무 시험을 하여 확인하였다.The high hardness polyurea coating material prepared using the high hardness polyol prepared according to Examples 1 to 10 was prepared and coated on an iron plate to have a thickness of 400 to 500 탆 in order to examine the rustproofing property of the steel surface to obtain rust- Was confirmed by brine spray test for 1,000 hours.

또한, 실시예 1~10에 의해 제조된 고경질 폴리올을 이용한 고경도 폴리우레아 코팅재를 제조하여 도막의 물성(인장, 신율, 경도)을 만능재료 시험기와 Shore D 경도계로 확인하고, 그 결과는 하기 표3에 기재된 바와 같다.The properties (tensile, elongation, and hardness) of the coating film were determined by a universal material testing machine and a Shore D hardness meter using the high hardness polyol coating prepared using the high hardness polyol prepared in Examples 1 to 10, Lt; / RTI >

실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 실시예 4Example 4 실시예 5Example 5 실시예 6Example 6 실시예 7Example 7 실시예 8Example 8 실시예 9Example 9 실시예 10Example 10 염수분무
시험(방청성)
Salt spray
Test (rust prevention)
불량Bad 불량Bad 양호Good 양호Good 양호Good 불량Bad 불량Bad 불량Bad 양호Good 불량Bad
인장강도
(Mpa)
The tensile strength
(Mpa)
1515 1616 1818 1919 2020 1414 1616 1818 2020 2121
신장율Elongation rate 412412 381381 359359 324324 302302 387387 355355 367367 325325 307307 경도 (Shore D)Hardness (Shore D) 4747 5353 5959 6666 6969 4949 5454 6161 6666 크 랙
발 생
crack
Occur

전술한 실시예 1~5에서 보는 바와 같이, 고경도 폴리우레아의 방청성을 알아보고자 염수분무 시험을 1,000 시간 동안 테스트한 결과, 주제 용액인 이소시아네이트의 NCO기 함량이 18% 이상일때 방청성이 우수한 결과를 보였다. As shown in the above Examples 1 to 5, when a salt water spray test was conducted for 1,000 hours in order to examine the rust resistance of the high-hardness polyurea, it was found that when the NCO content of the subject solution, isocyanate, was 18% It looked.

이는 NCO기 함량이 19% 이상일 경우, 일정 도막내의 가교 밀도성(견고함)이 우수하여 염수의 침투를 막아 철재 소지까지의 발청이 시작하는 것을 막아준다고 보이며, 이를 토대로 한 실시예 6~10에서는 이장강도, 신장율은 모두 양호하였으나 AWWA C-222 규격인 경도 Shore 65 D 이상의 폴리우레아 도막 경도를 얻기 위해서는 폴리에테르 폴리올이 18 중량부 이상일 경우에 방청성, 경도, 인장강도, 신장력이 우수하였다. This shows that when the NCO group content is 19% or more, the crosslinking density (rigidity) in the predetermined coating film is excellent, which prevents the penetration of the salt water to prevent the start of the rusting to the steel substrate. In Examples 6 to 10 Hardness, tensile strength and elongation were excellent when the polyether polyol was 18 parts by weight or more in order to obtain hardness of polyurea coating film of hardness Shore 65 D or higher which is the AWWA C-222 standard.

고경도 폴리우레아 도막을 얻고자 실시한 실시예 10의 경우, 경도는 제일 우수하였으나, 시간이 경과 후(경시변화) 미세한 크랙이 발생하여 방청성에 문제가 되었고, 주제부인 프리폴리머화된 이소시아네이트의 NCO기의 함량은 19%와 경화제의 조성물 중 하나인 폴리에테르 폴리올이 18 중량부인 실시예 9의 경우가 방청성, 인장강도, 신장율, 경도 면에서 가장 양호한 결과를 보였다.In the case of Example 10 in which a high hardness polyurethane coating film was obtained, hardness was the best, but fine cracks occurred after a lapse of time (a change with the passage of time), which was problematic in terms of rustproofing property. In the case of the NCO group of the prepolymerized isocyanate The result of Example 9 in which the content was 19% and the polyether polyol as one of the compositions of the curing agent was 18 parts by weight showed the best results in terms of rust resistance, tensile strength, elongation and hardness.

폴리우레아 코팅재에서 도막의 경도(AWWA C-222 기준)를 Shore 65 D 이상의 물성을 얻기 위해서, 기존의 폴리우레아 코팅재의 경우에는 이소시아네이트의 NCO기 함량을 높여 제조하였으나, 이는 아민과의 반응성이 매우 빨라 수초 내에 도막을 형성하고, 그에 따른 반응열에 의한 수축 현상으로 소지면과의 부착성에서 많은 문제점들이 야기되었다. In order to obtain the hardness of the coating (based on AWWA C-222) of the polyurea coating material in order to obtain a physical property of Shore 65 D or more, in the case of the conventional polyurea coating material, the NCO content of the isocyanate was increased, A coating film is formed within a few seconds, and due to the shrinkage due to the heat of reaction, many problems are caused in adhesion to the surface.

그러나, 본 발명은 이소시아네이트에 폴리에테르아민과 고경질인 폴리에테르 폴리올을 첨가함으로써, 종래의 폴리우레아 코팅제에 비해 부착력이 증가되고, 고경도의 물성을 가지며, 신장율 보완과 경화시간 연장에 따른 소지와의 부착력이 증대되는 효과가 있고, 저온에서도 도막 크랙이 없는 고경질 폴리우레아 코팅재를 만들 수 있다.
However, the addition of polyetheramine and a polyether polyol having a high hardness to isocyanate increases adhesion strength and hardness property compared with conventional polyurea coating agents, and also has properties of complementing elongation and elongation of curing time It is possible to make a high hardness polyurea coating material free from coating cracks even at a low temperature.

위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 표를 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어져야 할 것이다.Although the present invention has been fully described by way of example with reference to the accompanying drawings, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, And the scope of the present invention should be understood as the following claims and their equivalents.

Claims (5)

NCO기의 함량이 18~20%인 이소시아네이트(Isocyanate) 100 중량부를 가지는 주제; 및
수평균분자량이 2000인 폴리에테르아민(Polyetheramine) 50~60 중량부, 수평균분자량이 5000인 폴리에테르아민 5~10 중량부, 폴리디에틸톨루엔디아민(Polydiethyltoluendiamine) 10~15 중량부, 수평균 분자량이 500인 폴리에테르 폴리올(Polyether polyol) 18 중량부, 접착 증진제 1~2 중량부, 소포제 0.5~1 중량부 및 유색안료 3~5 중량부를 가지는 경화제; 를 포함하며,
상기 주제 및 경화제는 1:1의 부피비로 혼합되는 것을 특징으로 하는
고경도 폴리우레아 코팅재 조성물.
100 parts by weight of isocyanate having an NCO group content of 18 to 20%; And
50 to 60 parts by weight of a polyetheramine having a number average molecular weight of 2000, 5 to 10 parts by weight of a polyetheramine having a number average molecular weight of 5,000, 10 to 15 parts by weight of polydiethyltoluenediamine, 18 parts by weight of a polyether polyol having a weight-average molecular weight of 500, 1 to 2 parts by weight of an adhesion promoter, 0.5 to 1 part by weight of a defoaming agent, and 3 to 5 parts by weight of a colored pigment; / RTI >
Characterized in that the topical and curing agents are mixed in a volume ratio of 1: 1
High hardness polyurea coating composition.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 접착 증진제는 감마-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란(Gamma-methacryloxypropyltrimethoxysilane), 감마-글리시드옥시프로필 메톡시실란(Gamma-glycidoxypropyltrimethoxysilane) 및 베타-(3,4-에폭시싸이클로헥실)에틸트리메톡시실란(β-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoysilane) 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는
고경도 폴리우레아 코팅재 조성물.
The method according to claim 1,
The adhesion promoter may be selected from the group consisting of gamma-methacryloxypropyltrimethoxysilane, gamma-glycidoxypropyltrimethoxysilane, and beta- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxy Silane (? - (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoysilane).
High hardness polyurea coating composition.
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