KR101902881B1 - Two-component polyurethane gelcoat paint and method for forming a polyurethane gelcoat layer using the same - Google Patents

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Abstract

2액형 폴리우레탄 겔코트 도료는 폴리우레탄 프리폴리머 주제부와 경화제부를 포함한다. 상기 폴리우레탄 프리폴리머 주제부는 반응성의 고분자량 폴리에틸렌; 폴리올 또는 폴리아민; 디이소시아네이트를 우레탄 반응시켜 형성되고, 상기 경화제부는 폴리올; 디올, 트리올, 테트라올, 디아민 및 아미노 아민 중에서 선택된 적어도 하나의 가교 및 사슬연장제; 촉매 및 유기용매를 혼합하여 형성될 수 있다.The two-part polyurethane gel coat paint includes a polyurethane prepolymer main part and a hardener part. The polyurethane prepolymer main component is a reactive high molecular weight polyethylene; Polyol or polyamine; A urethane reaction of a diisocyanate, and the curing agent portion is formed by reacting a polyol; At least one crosslinking and chain extender selected from diols, triols, tetraols, diamines and amino amines; A catalyst and an organic solvent.

Description

2액형 폴리우레탄 겔코트 도료 및 이를 이용한 폴리우레탄 겔코트막 형성방법{Two-component polyurethane gelcoat paint and method for forming a polyurethane gelcoat layer using the same}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a two-component polyurethane gel coat paint and a polyurethane gel coat layer forming method using the two-component polyurethane gel coat paint,

본 발명은 2액형 폴리우레탄 겔코트 도료 및 이를 이용한 폴리우레탄 겔코트막 형성방법에 관한 것으로서 폴리우레탄 제조시에 이소시아네이트와의 반응성이 있는 고분자량의 폴리에틸렌을 부가하여 화학적으로 결합시켜 내마모성이 우수한 2액형 폴리우레탄 겔코트 도료 및 이를 이용한 폴리우레탄 겔코트막 형성방법에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a two-component polyurethane gel coat paint and a method for forming a polyurethane gel coat using the same. The high molecular weight polyethylene having reactivity with isocyanate is added during the production of polyurethane, A polyurethane gel coat paint and a polyurethane gel coat film forming method using the same.

겔코트(Gelcoat)는 수지에 안료 및 첨가제 등을 균일하게 혼합 분산시켜 임의의 색상으로 착색한 FRP(Fiber Reinforced plastic) 및 Marble(마블) 제품의 상도용으로 개발된 도료이다. FRP 및 Marble 제품에 겔코트를 사용하는 목적은 제품을 성형하는 경우 성형제품의 표면을 보호하고 미관을 화려하게 유지하여 상품가치를 고급화 시킬 뿐 아니라 성형품의 수명 성능 및 내구성을 향상시키는 중요한 역할을 하며 수요자의 기호에 맞게 칼라조색이 가능하기 때문이다. 적용 분야로서는 자동차, 풍력 블레이드, 철도부품, 요트 등 다양한 응용분야가 있으며 지속적으로 확대 및 성장하고 있다.Gelcoat is a paint developed for the application of FRP (Fiber Reinforced plastic) and Marble (Marble) products which are uniformly mixed and dispersed with pigments and additives in resin and colored in arbitrary colors. The purpose of using gelcoat for FRP and Marble products is to protect the surface of molding products and to maintain the beauty of the product by molding, which not only enhances the value of the products but also improves the life performance and durability of the products. This is because color matching can be done according to the consumer's preference. Applications include various applications such as automobiles, wind turbine blades, railway components and yachts, and they are continuously expanding and growing.

겔코트 기술은 태양광, 해수, 수분, 화학적 침식 등 가혹한 열화환경에 장기간 노출되는 복합소재를 보호하여 제품의 내구성 및 신뢰성을 확보하기 위한 핵심 코팅 소재이다. 겔코트의 소재로 서는 불포화 폴리에스터 수지에 올소 타입(Ortho type), 이소타입(Iso type), 그리고 비닐 에스터 타입(Vinyl ester type)등 이 있고 에폭시 수지, 폴리우레탄 수지가 사용 되고 있다. Gelcoat technology is the core coating material to protect the composite materials that are exposed to long term exposure to severe degradation environment such as sunlight, seawater, water and chemical erosion to ensure durability and reliability of products. Examples of gelcoat materials include unsaturated polyester resins such as an ortho type, an iso type, and a vinyl ester type, and epoxy resins and polyurethane resins are used.

극한 환경에서 불포화 폴리에스테르, 에폭시 계열의 겔코트는 경화 수축 및 표면 경질화에 따른 취성 증가로 외부 충격에 의한 크랙 발생으로 내구성 저하가 빈번히 발생하고 있어 내한성, 내충격성 면에서 우수한 폴리우레탄 수지로의 개발이 활발히 이루어지고 있다.  Unsaturated polyesters and epoxy-based gelcoats in extreme environments are frequently degraded due to cracking caused by external impacts due to curing shrinkage and increased brittleness due to surface hardening, resulting in a polyurethane resin that is excellent in cold resistance and impact resistance Development is actively being carried out.

특히 해양레저선박 분야에서 보면 보통배의 수명은 20~25년 인데 선채를 보호하기위해 사용된 겔코트는 내마모성이 부족하여 배의 수명에도 못 미치는 경우가 많다. 따라서 선채를 보호하기 위한 겔코트의 내마모성능은 특히나 중요하다. 이러한 내마모성능을 높이기 위하여, 불포화 폴리에스테르와 에폭시 계열의 겔코트와 비교하여 높은 내마모성을 나타내는 폴리우레탄 겔코트를 적용하고자 하는 요구가 증가하고 있으며 이는 이러한 적용을 통하여 사용중의 파손을 막거나 선박 유지.보수를 위한 유지비를 줄일 수 있을 것이다.  Especially in the field of marine leisure vessels, the life time of ships is usually 20 to 25 years. Gelcoats used to protect boats are often inferior in abrasion resistance and therefore not even in ship life. Therefore, the abrasion resistance performance of the gel coat for protecting the towel is particularly important. In order to increase the abrasion resistance, there is an increasing demand to apply a polyurethane gel coat exhibiting high abrasion resistance as compared with unsaturated polyester and epoxy series gel coats. Maintenance costs for maintenance will be reduced.

해양레저 선박분야 뿐만 아니라 모든 복합소재의 표면 마감재로서 내마모성이 우수한 폴리우레탄 겔코트의 소재 개발이 필요한 상황이다. It is necessary to develop materials for polyurethane gelcoats which have excellent abrasion resistance as surface finishing materials for all composite materials as well as marine leisure vessels.

본 발명의 과제는 상기의 문제점을 감안하여 불포화 폴리에스테르, 에폭시 계열등 기존의 겔코트 제품보다 우수한 내마모성능을 나타내면서도 저장성능이 우수한 고내마모성 2액형 폴리우레탄 겔코트 도료를 제공하는데 있다. In view of the above problems, it is an object of the present invention to provide a high wear-resistant two-component polyurethane gel coat paint which exhibits superior wear resistance performance than existing gel coat products such as unsaturated polyester and epoxy series.

본 발명의 다른 과제는 상기의 문제점을 감안하여 기존의 겔코트 제품보다 우수한 내마모성능을 나타내면서도 저장성능이 우수한 고내마모성 2액형 폴리우레탄 겔코트 도료의 제조방법 및 폴리우레탄 겔코트막 형성방법을 제공하는데 있다. Another object of the present invention is to provide a method for producing a highly wear-resistant two-pack type polyurethane gel coat paint and a polyurethane gel coat film forming method exhibiting excellent wear resistance performance and excellent storage performance than existing gel coat products .

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 2액형 폴리우레탄 겔코트 도료는 폴리우레탄 프리폴리머 주제부와 경화제부를 포함한다. 상기 폴리우레탄 프리폴리머 주제부는 반응성의 고분자량 폴리에틸렌; 폴리올 또는 폴리아민; 디이소시아네이트를 우레탄 반응시켜 형성되고, 상기 경화제부는 폴리올; 디올, 트리올, 테트라올, 디아민 및 아미노 아민 중에서 선택된 적어도 하나의 가교 및 사슬연장제; 촉매 및 유기용매를 혼합하여 형성될 수 있다.In order to achieve the above object, the two-pack type polyurethane gel coat paint according to the present invention comprises a polyurethane prepolymer main portion and a curing agent portion. The polyurethane prepolymer main component is a reactive high molecular weight polyethylene; Polyol or polyamine; A urethane reaction of a diisocyanate, and the curing agent portion is formed by reacting a polyol; At least one crosslinking and chain extender selected from diols, triols, tetraols, diamines and amino amines; A catalyst and an organic solvent.

일 실시예에 있어서, 상기 폴리우레탄 프리폴리머 주제부는 상기 반응성의 고분자량 폴리에틸렌 6 내지 25 중량%; 폴리올 또는 폴리아민 4 내지 22 중량%; 디이소시아네이트 60 내지 86 중량%를 우레탄 반응시켜 형성될 수 있다. In one embodiment, the polyurethane prepolymer subject portion comprises 6 to 25% by weight of the reactive high molecular weight polyethylene; 4 to 22% by weight of polyol or polyamine; And 60 to 86% by weight of a diisocyanate.

일 실시예에 있어서, 상기 경화제부는 폴리올 55 내지 75중량%, 가교 및 사슬연장제 0.5 내지 5중량%, 촉매 0.5 내지 2 중량 및 여분의 유기용매를 혼합하여 형성할 수 있다.In one embodiment, the curing agent may be formed by mixing 55 to 75 wt% of a polyol, 0.5 to 5 wt% of a crosslinking and chain extender, 0.5 to 2 wt% of a catalyst, and an excess of an organic solvent.

일 실시예에 있어서, 상기 반응성의 고분자량 폴리에틸렌은 3,000,000 내지 5,000,000 g/mol의 수평균 분자량을 갖고, 10um에서 300um의 평균 입자크기를 갖고, 입자 표면에 -OH 작용기를 갖는 것이 바람직하다. In one embodiment, the reactive high molecular weight polyethylene preferably has a number average molecular weight of 3,000,000 to 5,000,000 g / mol, an average particle size of 10 to 300 um, and an -OH functional group on the particle surface.

일 실시예에 있어서, 상기 2액형 폴리우레탄 겔코트 도료는 3 내지 15중량%의 안료를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the two-pack type polyurethane gelcoat coating may further comprise 3 to 15 wt% pigment.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 2액형 폴리우레탄 겔코트 도료는 반응성의 고분자량 폴리에틸렌; 폴리올 또는 폴리아민; 디이소시아네이트를 우레탄 반응시켜 폴리우레탄 프리폴리머 주제부를 마련하는 단계; 및 폴리올; 디올, 트리올, 테트라올, 디아민 및 아미노 아민 중에서 선택된 적어도 하나의 가교 및 사슬연장제; 촉매 및 유기용매를 혼합하여 경화제부를 마련하는 단계와 상기 폴리우레탄 프리폴리머 주제부와 상기 경화제부를 혼합하는 단계를 수행함으로서 제조될 수 있다. In order to achieve the above object, the two-component polyurethane gelcoat paint according to the present invention comprises a reactive high molecular weight polyethylene; Polyol or polyamine; Providing a polyurethane prepolymer main part by urethane reaction of diisocyanate; And polyols; At least one crosslinking and chain extender selected from diols, triols, tetraols, diamines and amino amines; Mixing a catalyst and an organic solvent to prepare a curing agent part, and mixing the curing agent part with the polyurethane prepolymer main part.

일 실시예에 있어서, 상기 폴리우레탄 프리폴리머 주제부는 상기 반응성의 고분자량 폴리에틸렌 6 내지 25 중량%; 폴리올 또는 폴리아민 4 내지 22 중량%; 디이소시아네이트 60 내지 86 중량%를 우레탄 반응시켜 형성되고, 상기 경화제부는 폴리올 55 내지 75중량%, 가교 및 사슬연장제 0.5 내지 5중량%, 촉매 0.5 내지 2 중량% 및 여분의 유기용매를 혼합하여 형성할 수 있다. In one embodiment, the polyurethane prepolymer subject portion comprises 6 to 25% by weight of the reactive high molecular weight polyethylene; 4 to 22% by weight of polyol or polyamine; Wherein the curing agent portion is formed by mixing 55 to 75% by weight of a polyol, 0.5 to 5% by weight of a crosslinking and chain extender, 0.5 to 2% by weight of a catalyst, and an excess of an organic solvent can do.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 폴리우레탄 겔코트막은 반응성의 고분자량 폴리에틸렌; 폴리올 또는 폴리아민; 디이소시아네이트를 우레탄 반응시켜 형성된 폴리우레탄 프리폴리머 주제부와 폴리올; 디올, 트리올, 테트라올, 디아민 및 아미노 아민 중에서 선택된 적어도 하나의 가교 및 사슬연장제; 촉매 및 유기용매를 혼합하여 경화제부를 포함하는 2액형 폴리우레탄 겔코트 도료를 마련하는 단계와, 2액형 폴리우레탄 겔코트 도료의 상기 폴리우레탄 프리폴리머 주제부와 경화제부를 혼합하여 대상체의 표면에 코팅시키는 단계 및 상기 대상체의 표면에 코팅된 겔코트 도료를 경화시키는 단계를 수행함으로서 제조할 수 있다.In order to achieve the above object, the polyurethane gel coat film according to the present invention comprises a reactive high molecular weight polyethylene; Polyol or polyamine; A polyurethane prepolymer main component and a polyol formed by urethane reaction of a diisocyanate; At least one crosslinking and chain extender selected from diols, triols, tetraols, diamines and amino amines; Mixing a catalyst and an organic solvent to prepare a two-component polyurethane gel coat paint containing a curing agent part; mixing the polyurethane prepolymer main part and the curing agent part of the two-component polyurethane gel coat paint to coat the surface of the object And curing the gelcoat paint coated on the surface of the object.

이와 같이 구성을 갖는 2액형 폴리우레탄 겔코트 도료는 제조시 반응성의 고분자량(300만에서 500만) 폴리에틸렌을 적용함으로 인해 플로오르 산화(Fluoro-oxidation)공정을 통해 극성의 -OH, -COOH의 관능기를 부여하여 표면 에너지가 극대화 대고 이로 인하여 폴리올, 프리폴리머와 같은 극성의 물질에 쉽게 분산, 혼합되며 폴리우레탄 반응시 화학적으로 결합함으로써 폴리우레탄 수지에 견고하게 부착된다. 이에 따라 상기 폴리우레탄 겔코트 도료로 형성된 코팅막은 특히 내마모성 향상, 저마찰계수 등의 물리적 특성을 기존보다 향상된 특성을 갖는다.  The two-component polyurethane gelcoat paint having the above-described structure is produced by applying a reactive high molecular weight polyethylene (3,000,000 to 5,000,000) at the time of production, and thus, the polarity of -OH, -COOH The surface energy is maximized by the addition of functional groups. As a result, it is easily dispersed and mixed in polar materials such as polyol and prepolymer, and is chemically bonded to the polyurethane resin during the polyurethane reaction to firmly adhere to the polyurethane resin. Accordingly, the coating film formed of the polyurethane gel coat paint has improved physical properties such as improved wear resistance and low friction coefficient.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 2액형 폴리우레탄 겔코트 도료와 이의 제조방법 및 2액형 폴리우레탄 겔코트막의 형성방법에 대하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a two-component polyurethane gel coat paint, a method for producing the same, and a method for forming a two-component polyurethane gel coat film according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, the terms "comprises", "having", and the like are used to specify that a feature, a number, a step, an operation, an element, a part or a combination thereof is described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.On the other hand, unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.

2액형 폴리우레탄 겔코트 도료Two-component polyurethane gel coat paint

본 발명의 일 실시예에 따른 2액형 폴리우레탄 겔코트 도료는 폴리우레탄 프리폴리머 주제부와 경화제부를 포함한다. A two-pack type polyurethane gel coat paint according to an embodiment of the present invention includes a polyurethane prepolymer main portion and a curing agent portion.

상기 폴리우레탄 프리폴리머 주제부는 반응성의 고분자량 폴리에틸렌; 폴리올 또는 폴리아민; 디이소시아네이트를 우레탄 반응시켜 형성된다. 구체적으로 폴리우레탄 프리폴리머 주제부는 상기 반응성의 고분자량 폴리에틸렌 6 내지 25 중량%, 폴리올 또는 폴리아민 4 내지 22 중량%, 디이소시아네이트 60 내지 86 중량%를 우레탄 반응시켜 형성될 수 있다. The polyurethane prepolymer main component is a reactive high molecular weight polyethylene; Polyol or polyamine; Is formed by urethane reaction of diisocyanate. Specifically, the main portion of the polyurethane prepolymer may be formed by urethane reaction of 6 to 25% by weight of the reactive high molecular weight polyethylene, 4 to 22% by weight of polyol or polyamine, and 60 to 86% by weight of diisocyanate.

상기 폴리우레탄 프리폴리머 주제부의 제조에 적용되는 반응성의 고분자량 폴리에틸렌은 수평균 분자량 3,000,000 내지 5,000,000(g/mol)이고, 평균 입자크기가 10um 내지 300um 사이를 갖고, 폴리에틸렌 입자 표면에-OH 작용기를 갖는 것을 특징으로 한다. 주제부에 적용되는 반응성의 고분자량 폴리에틸렌의 함량이 주제부 전체 배합비의 6중량% 미만이면 내마모성의 향상 수준이 미비하고, 25 중량%를 초과하면 과량의 폴리에틸렌으로 인하여 주제 수지 내 상분리 현상이 발생한다. 따라서, 반응성의 고분자량 폴리에틸렌은 6 내지 25 중량% 사용되고, 바람직하게는 7.5 내지 18중량% 사용된다.The reactive high molecular weight polyethylene to be used in the production of the polyurethane prepolymer main part has a number average molecular weight of 3,000,000 to 5,000,000 (g / mol), an average particle size of 10 mu m to 300 mu m, . When the content of the reactive high molecular weight polyethylene applied to the main portion is less than 6% by weight of the total weight of the main portion, the level of improvement of the abrasion resistance is insufficient. When the content exceeds 25% by weight, excessive polyethylene causes phase separation in the main resin . Therefore, the reactive high molecular weight polyethylene is used in an amount of 6 to 25% by weight, preferably 7.5 to 18% by weight.

상기 폴리우레탄 프리폴리머 주제부의 제조에 적용되는 폴리올 또는 폴리아민 중에서 사용하기 적합한 폴리올로서는 폴리에스테르 폴리올, 폴리에테르 폴리올, 폴리카프보네이트 폴리올, 폴리카프로락톤 폴리올, 폴리아크릴레이트 폴리올 등을 예로 들수 있다. 이들은 단독 또는 둘 이상을 함께 사용할 수 있다. 이때, 평균 관능기 수가 2 내지 6의 폴리올을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 폴리올 및 폴리아민은 1000 내지 8000 g/mol의 수평균 분자량을 갖고, 1000 내지 3000 g/mol의 수평균 분자량을 갖는 것을 사용하는 것이 바람직하다.Examples of suitable polyols for use in the production of the polyurethane prepolymer main part include polyester polyols, polyether polyols, polycarbonate polyols, polycaprolactone polyols, polyacrylate polyols and the like. They may be used singly or in combination of two or more. At this time, it is preferable to use a polyol having an average functional group number of 2 to 6. The polyols and polyamines preferably have a number average molecular weight of 1000 to 8000 g / mol and a number average molecular weight of 1000 to 3000 g / mol.

주제부에 적용되는 폴리올 또는 폴리아민의 함량이 주제부 전체 배합비의 4중량% 미만이면 폴리우레탄 겔코트 시스템 내 soft segment의 함량이 낮아져서 폴리우레탄 겔코트 도막이 brittle 해져서 쉽게 깨질 수 있고, 22 중량%를 초과하면 폴리우레탄 겔코트 시스템 내 soft segment의 함량이 너무 많아져서 내마모성이 떨어질 수 있다. 따라서, 폴리올 또는 폴리아민은 4 내지 22 중량% 사용되고, 바람직하게는 5 내지 18중량% 사용된다.If the amount of the polyol or polyamine applied to the subject part is less than 4% by weight of the total amount of the subject part, the content of the soft segment in the polyurethane gel coat system is lowered so that the polyurethane gel coat film is brittle and easily breakable, The content of the soft segment in the polyurethane gel coat system becomes too large and wear resistance may be lowered. Therefore, the polyol or polyamine is used in an amount of 4 to 22% by weight, preferably 5 to 18% by weight.

상기 폴리우레탄 프리폴리머 주제부의 제조에 적용되기 적합한 디이소시아네이트로서는 4,4'-디사이클로헥실메탄 디이소시아네이트(HMDI), 1,6-헥사메틸렌 디아소시아네이트(HDI), 이소포론 디이소시아네이트(IPDI), m-자일렌 디이소시아네이트(m-XDI), 헥사메틸렌 디아소시아네이트 트라이머 등을 예로 들 수 있다. 이들은 단독 또는 둘이상을 함께 사용할 수 있다. Suitable diisocyanates suitable for the preparation of the polyurethane prepolymer subject matter include 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate (HMDI), 1,6-hexamethylene diisocyanate (HDI), isophorone diisocyanate (IPDI) m-xylene diisocyanate (m-XDI), hexamethylene diisocyanate trimer, and the like. They may be used singly or in combination of two or more.

상기 주제부에 적용되는 디이소시아네이트의 함량이 주제부 전체 배합비의 60중량% 미만이면 폴리우레탄 겔코트 도막이 soft 해져서 물성이 떨어지고, 86 중량%를 초과하면 폴리우레탄 겔코트 도막이 brittle 해져서 쉽게 깨질 수 있다. 따라서, 디이소시아네이트은 60 내지 86 중량% 사용되고, 바람직하게는 62 내지 81중량% 사용된다.If the amount of the diisocyanate to be applied to the subject portion is less than 60% by weight of the total amount of the main part, the polyurethane gel coat film softens and the physical properties thereof deteriorate. If the content exceeds 86% by weight, the polyurethane gel coat film may brittle and break easily. Accordingly, the diisocyanate is used in an amount of 60 to 86% by weight, preferably 62 to 81% by weight.

본 발명의 일 실시예에 따른 2액형 폴리우레탄 겔코트 도료에 적용되는 경화제부는 아크릴 폴리올과, 디올, 트리올, 테트라올, 디아민 및 아미노 아민 중에서 선택된 적어도 하나의 가교 및 사슬연장제와 촉매 및 유기용매를 혼합하여 형성할 수 있다. The curing agent part applied to the two-pack type polyurethane gel coat paint according to one embodiment of the present invention comprises an acrylic polyol and at least one crosslinking and chain extender selected from diols, triols, tetraols, diamines and amino amines, And a solvent.

구체적으로 상기 경화제부는 폴리올 55 내지 75중량%, 가교 및 사슬연장제 0.5 내지 5중량%, 촉매 0.5 내지 2중량% 및 여분의 유기용매를 혼합하여 형성될 수 있다. Specifically, the curing agent portion may be formed by mixing 55 to 75 wt% of a polyol, 0.5 to 5 wt% of a crosslinking and chain extender, 0.5 to 2 wt% of a catalyst, and an excess of an organic solvent.

상기 경화제부는 폴리올로 아크릴 폴리올을 사용하며, 상기 아크릴 폴리올은 메타크릴산에스테르, 아크릴산에스테르에는 메틸에스테르 외에 에틸에스테르 n-프로필, 이소프로필, 부틸에스테르 등의 아크릴 모노머와 수산기를 가지는 2-하이드록시에틸 메타아크릴레이트, 2-하이드록시에틸 아크릴레이트 등을 중합하여 만들 수 있다. 상기 2액형 폴리우레탄 겔코트 도료의 경화제부에 적용되는 폴리올은 아크릴 폴리올을 사용하는 것이 바람직하고, 상기 아크릴 폴리올은 20 내지 55의 범위의 수산기값을 갖는 것을 사용할 수 있다. 구체적으로 상기 경화제부는 유기용매에 아크릴 폴리올 및 촉매를 수산기 값이 20 내지 55를 만족할 수 있도록 혼합시킴으로서 제조할 수 있다. The curing agent part uses an acrylic polyol as a polyol, and the acrylic polyol is a methacrylate ester. In addition to the methyl ester, acrylic ester includes acrylic ester such as ethyl ester n-propyl, isopropyl, butyl ester, and 2-hydroxyethyl Methacrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, and the like. The polyol to be used for the curing agent portion of the two-pack type polyurethane gel coat paint is preferably an acrylic polyol, and the acrylic polyol having a hydroxyl value in the range of 20 to 55 may be used. Specifically, the curing agent may be prepared by mixing an acrylic polyol and a catalyst in an organic solvent so that the hydroxyl value of the organic solvent may be in the range of 20 to 55. [

상기 경화제부에 적용되는 폴리올 함량이 경화제부 전체 배합비의 55중량% 폴리우레탄 겔코트 도막 내에서 soft segment의 함량이 적어서 폴리우레탄의 고유 특성인 신장율, 내한성 등이 떨어지게 되고, 75 중량%를 초과하면 폴리우레탄 겔코트 도막 내에서 soft segment의 함량이 증가하여 폴리우레탄 겔코트 도막의 인장강도, 경도, 내마모성능이 떨어지게 된다. 따라서, 폴리올은 55 내지 75 중량% 사용되고, 바람직하게는 57 내지 72중량% 사용된다.The content of the polyol applied to the curing agent portion is less than the content of the softener segment in the 55 wt% polyurethane gel coat coating composition of the total amount of the curing agent portion, so that the elongation and cold resistance, which are intrinsic properties of the polyurethane, The soft segment content in the polyurethane gel coat film is increased and the tensile strength, hardness and abrasion resistance of the polyurethane gel coat film are deteriorated. Therefore, the polyol is used in an amount of 55 to 75% by weight, preferably 57 to 72% by weight.

2액형 폴리우레탄 겔코트 도료의 경화제부에 적용되는 가교 및 사슬연장제는 디올, 트리올, 테트라올, 디아민 및 아미노 아민등을 사용할 수 있다. 이들은 단독 또는 둘 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 가교 및 사슬연장제 중 디올로서는 에틸렌 글리콜(Ethylene glycol), 프로필렌글리콜(Propylene glycol), 1,4-부탄디올(1,4-butandiol)등을 들 수 있고, 트리올로서는 글리세린(Glycerine), 트리메틸올프로판(Trimethylol propane)등을 들 수 있고, 테트라올로서 펜타에리스리톨(Pentaerythritol), 옥시프로필화 에틸렌 디아민(Oxypropylated ethylene diamine)등을 들 수 있고, 디아민으로서는 헥사메틸렌디아민(Hexamethylene diamine), m-페닐렌디아민(m-Phenylenediamine)등을 들 수 있고, 아미노 알콜로서 디에탄올아민(Diethanolamine, DEOA), 트리에탄올아민(Triethanolamine, TEOA)등을 들 수 있다. Diol, triol, tetraol, diamine, aminoamine and the like can be used as the crosslinking and chain extender to be applied to the curing agent part of the two-pack type polyurethane gel coat paint. These may be used singly or in a mixture of two or more. Examples of the diols in the crosslinking and chain extender include ethylene glycol, propylene glycol and 1,4-butanediol. Examples of triols include glycerine, trimethyl Trimethylol propane and the like. Examples of the tetraol include pentaerythritol, oxypropylated ethylene diamine and the like. Examples of the diamine include hexamethylene diamine, m-phenyl M-phenylenediamine and the like. Examples of the aminoalcohol include diethanolamine (DEOA), triethanolamine (TEOA) and the like.

상기 경화제부에 적용되는 가교 및 사슬연장제 함량이 경화제부 전체 배합비의 0.5중량% 미만이면 가교 및 사슬연장제를 도입하여 물성을 향상 시키는 효과가 거의 없으며, 5 중량%를 초과하면 가교도의 상승으로 인하여 폴리우레탄 겔코트 도막이 brittle 해져서 작은 충격에서도 쉽게 깨질 수 있다. 따라서, 가교 및 사슬연장제는 0.5 내지 5중량% 사용되고, 바람직하게는 0.5 내지 4중량% 사용된다.If the content of the crosslinking agent and the chain extender applied to the curing agent is less than 0.5 wt% of the total amount of the curing agent, there is little effect of improving the physical properties by introducing the crosslinking agent and the chain extender. If the amount exceeds 5 wt% The polyurethane gel coat film is brittle and can easily break even in a small impact. Therefore, the crosslinking and chain extender is used in an amount of 0.5 to 5% by weight, preferably 0.5 to 4% by weight.

일 예로서, 상기 경화제부에 적용되는 촉매는 폴리우레탄 경화반응을 빨리하기 위해 사용되며, 적합한 촉매로서 아민촉매, 금속촉매 등이 사용될 수 있으며 경화제부 전체 배합비의 0.1 내지 2 중량%, 바람직하게는 0.2 내지 1.5 중량% 가 사용된다.As an example, the catalyst applied to the curing agent may be used to accelerate the polyurethane curing reaction, and an amine catalyst, a metal catalyst, or the like may be used as a suitable catalyst. The catalyst may be used in an amount of 0.1 to 2 wt% 0.2 to 1.5% by weight is used.

또한 ,상기 경화제부에 적용되는 유기용매는 추후 도장 공정상의 편의를 위하여 점도 조절 등의 목적으로 사용된다. 유기 용매의 예로서 톨루엔, 자일렌, 메틸에틸케톤, N-메틸-2-피롤리돈, 디메틸포름아마이드, 디메틸술폭사이드, 디베이직에스테르 등이 있으며, 이들은 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다. In addition, the organic solvent used for the curing agent is used for viscosity control for convenience in the subsequent coating process. Examples of the organic solvent include toluene, xylene, methyl ethyl ketone, N-methyl-2-pyrrolidone, dimethylformamide, dimethylsulfoxide and dibasic ester. These solvents may be used alone or in combination.

본 발명의 일 실시예로서, 첨가제로서 안료가 추가적으로 더 사용될 수 있다. 첨가제인 안료의 예로서는 카올린, 활석과 같은 광물소재, 황산바륨, 탄산칼슘, 페인트제조에 사용되는 무기 또는 유기안료 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 둘이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 일 예로서, 상기 안료는 전체 배합비 중 3 내지 15 중량%, 바람직하게는 8 내지 14 중량%가 사용할 수 있다. As an embodiment of the present invention, a pigment may further be used as an additive. Examples of the additive pigments include mineral materials such as kaolin and talc, barium sulfate, calcium carbonate, and inorganic or organic pigments used in the manufacture of paints. These may be used singly or in a mixture of two or more. As an example, the pigment may be used in an amount of 3 to 15% by weight, preferably 8 to 14% by weight, based on the total compounding ratio.

특히, 상기 2액형 폴리우레탄 겔코트 도료 제조시 상술한 폴리우레탄 프리폴리머 주제부와 경화제부는 NCO/OH INDEX를 고려하여 그 값이 95 내지 120을 만족하도록 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다. Particularly, in the preparation of the two-pack type polyurethane gel coat paint, it is preferable that the polyurethane prepolymer main part and the curing agent part are mixed so as to satisfy the value of 95 to 120 in consideration of NCO / OH INDEX.

2액형 폴리우레탄 겔코트 도료 및 폴리우레탄 겔코트막 형성방법Two-component polyurethane gel coat paint and polyurethane gel coat film formation method

본 발명에 일 실시예에 따른 2액형 폴리우레탄 겔코트 도료를 제조하기 위해서 반응성의 고분자량 폴리에틸렌; 폴리올 또는 폴리아민; 디이소시아네이트를 우레탄 반응시켜 폴리우레탄 프리폴리머 주제부를 마련한다.In order to prepare a two-pack type polyurethane gel coat paint according to an embodiment of the present invention, a reactive high molecular weight polyethylene; Polyol or polyamine; A diisocyanate is urethane-reacted to prepare a polyurethane prepolymer main part.

일 예로서, 폴리우레탄 프리폴리머 주제부는 상기 반응성의 고분자량 폴리에틸렌 6 내지 25 중량%; 폴리올 또는 폴리아민 4 내지 22 중량%; 디이소시아네이트 60 내지 86 중량%를 우레탄 반응시켜 형성될 수 있다. 상기 우레탄 반응은 약 2 내지 5시간 동안 진행될 수 있다.As an example, the polyurethane prepolymer subject portion may comprise 6 to 25% by weight of the reactive high molecular weight polyethylene; 4 to 22% by weight of polyol or polyamine; And 60 to 86% by weight of a diisocyanate. The urethane reaction can proceed for about 2 to 5 hours.

상기 폴리우레탄 프리폴리머 주제부를 합성하는데 필요한 반응성의 고분자량 폴리에틸렌, 폴리올 및 디이소시아네이트에 대한 구체적인 설명은 위에서 상세히 설명하였기에 중복을 피하기 위해 생략한다. The detailed description of the reactive high molecular weight polyethylene, polyol and diisocyanate necessary for synthesizing the polyurethane prepolymer main part has been described above in detail and is omitted in order to avoid duplication.

유기용매에 아크릴 폴리올, 촉매을 혼합하여 20 내지 55의 수산기값을 갖는 경화제부(B)를 마련한다. 상기 경화제부에 대한 구체적인 설명은 위에서 상세히 설명하였기에 중복을 피하기 위해 생략한다. An acrylpolyol and a catalyst are mixed with an organic solvent to prepare a curing agent part (B) having a hydroxyl value of 20 to 55. The detailed description of the curing agent portion has been described in detail above and is omitted in order to avoid duplication.

이후, NCO/OH INDEX 값이 95 내지 115를 만족하도록 상기 폴리우레탄 프리폴리머 주제부와 상기 경화제부는 혼합함으로서 2액형 폴리우레탄 겔코트 도료가 제조된다.Thereafter, the polyurethane prepolymer main portion and the curing agent portion are mixed so that the NCO / OH INDEX value satisfies 95 to 115, thereby preparing a two-component polyurethane gelcoat paint.

본 발명의 다른 실시에에 따른 폴리우레탄 겔코트막을 형성하기 위해서는 먼저 반응성의 고분자량 폴리에틸렌; 폴리올 또는 폴리아민; 디이소시아네이트를 우레탄 반응시켜 형성된 폴리우레탄 프리폴리머 주제부와 폴리올; 디올, 트리올, 테트라올, 디아민 및 아미노 아민 중에서 선택된 적어도 하나의 가교 및 사슬연장제; 촉매 및 유기용매를 혼합하여 경화제부를 포함하는 2액형 폴리우레탄 겔코트 도료를 마련한다. 상기 2액형 폴리우레탄 겔코트 도료의 주제부와 경화제부 및 이를 형성하기 위한 각각의 성분들에 대한 구체적인 설명은 위에서 상세히 설명하였기에 중복을 피하기 위해 생략한다. In order to form a polyurethane gel coat film according to another embodiment of the present invention, first, a reactive high molecular weight polyethylene; Polyol or polyamine; A polyurethane prepolymer main component and a polyol formed by urethane reaction of a diisocyanate; At least one crosslinking and chain extender selected from diols, triols, tetraols, diamines and amino amines; A catalyst and an organic solvent are mixed to prepare a two-component polyurethane gel coat paint containing a curing agent part. The detailed description of the main part of the two-part polyurethane gelcoat paint, the hardener part and the respective components for forming the same is described above in detail and is omitted in order to avoid duplication.

이어서, 2액형 폴리우레탄 겔코트 도료의 상기 폴리우레탄 프리폴리머 주제부와 경화제부를 혼합하여 대상체의 표면에 코팅시킨다. 일 예로서, 상기 대상체에 도료의 코팅은 에어리스를 이용한 스프레이나 롤러, 2액형 도장장비를 이용하여 수행할 수 있다.Subsequently, the polyurethane prepolymer main part and the hardener part of the two-part polyurethane gel coat paint are mixed and coated on the surface of the object. As an example, the coating of the coating material on the object can be carried out by using an airless sprayer, a roller, or a two-part coating equipment.

이후 상기 대상체의 표면에 코팅된 겔코트 도료를 경화시키는 단계를 수행함으로서 내마모성이 우수한 폴리우레탄 겔코트막을 형성할 수 있다.Thereafter, the polyurethane gel coat film having excellent abrasion resistance can be formed by curing the gel coat paint coated on the surface of the object.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예와 비교예의 설명을 통해 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예에 불과한 것으로 이에 의해 본 발명의 권리범위가 축소되거나 한정되어서는 안 된다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to preferred embodiments and comparative examples of the present invention. However, the following examples are merely examples for helping understanding of the present invention, and thus the scope of the present invention should not be limited or limited.

<실시예 1> (IPDI 타입 폴리우레탄 겔코트 제조)&Lt; Example 1 > (IPDI type polyurethane gel coat)

주제부로서 폴리에테르 폴리올 PP-1000(KPX케미칼 수산기가: 108~116) 15.4중량%, 이소포론 디이소시아네이트(Vencorex, NCO content 37.5~37.8% by weight) 69.6중량%, 반응성의 고분자량 폴리에틸렌(INHANCE, UH-1500, 45um)을 15중량%을 적용하여 우레탄 반응시켜 IPDI 타입 폴리우레탄 프리폴리머(주제부) NCO: 25%를 제조 하였다. 15.4 wt% of polyether polyol PP-1000 (KPX chemical hydroxyl value: 108 to 116), 69.6 wt% of isophorone diisocyanate (Vencorex, NCO content 37.5 to 37.8% by weight), high molecular weight polyethylene of INHANCE , UH-1500, and 45um) was subjected to a urethane reaction to prepare 25% of an IPDI-type polyurethane prepolymer (subject part).

추가로 경화제부로서 아크릴폴리올(수산고분자 수산기가: 34.3, NV% 66.6%) 64.3중량와 Mixed Xylene(SK 종합화학) 33.9중량% 에틸렌 글리콜(호남석유화학) 1중량%, 기타 촉매 0.8중량%를 적용 혼합하여 혼합물(경화제부)를 제조하였다. 주제부:경화제부를 무게비 (1 : 7.7), NCO/OH INDEX 108로 조절하고 균일하게 혼합하여 가로,세로 100mm의 폴리우레탄 겔코트를 제조하였다.Further, 64.3 parts by weight of acrylic polyol (hydroxyl group of hydroxy polymer: 34.3, NV% 66.6%), 33.9% by weight of Mixed Xylene (SK General Chemicals), 1% by weight of ethylene glycol (Honam Petrochemical) and 0.8% by weight of other catalyst To prepare a mixture (curing agent part). Topical part: The hardener part was adjusted to a weight ratio (1: 7.7) and NCO / OH INDEX 108 and uniformly mixed to prepare a polyurethane gel coat having a width of 100 mm.

실시예 2 (HExample 2 (H 1212 MDI 타입 폴리우레탄 겔코트 제조)MDI type polyurethane gel coat)

주제부로서 폴리에테르 폴리올 PP-1000(KPX케미칼 수산기가: 108~116) 5.0중량%, 4,4'-디사이클로헥실메탄 디이소시아네이트(EVONIK

Figure 112016124774017-pat00001
, NCO content 31.8~ 32.0% by weight) 80중량%, 반응성의 고분자량 폴리에틸렌(INHANCE, UH-1500, 45um)을 15중량%을 적용하여 우레탄 반응시켜 H12MDI 타입 폴리우레탄 프리폴리머(주제부) NCO: 25%를 제조 하였다. 추가로 경화제부로서 아크릴폴리올(수산고분자 수산기가: 34.3, NV% 66.6%) 64.3중량%와 Mixed Xylene(SK 종합화학) 33.9중량% 에틸렌 글리콜(호남석유화학) 1중량%, 기타 촉매 0.8중량%를 적용 혼합하여 혼합물(경화제부)를 제조 하였다. 주제부:경화제부를 무게비 (1 : 7.7), NCO/OH INDEX 108로 조절하고 균일하게 혼합하여 가로,세로 100mm 두께 10mm의 폴리우레탄 겔코트를 제조하였다. 5.0% by weight of polyether polyol PP-1000 (KPX chemical hydroxyl value: 108 to 116), 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate (EVONIK
Figure 112016124774017-pat00001
, NCO content 31.8 to 32.0% by weight) and 15 wt% of reactive high molecular weight polyethylene (INHANCE, UH-1500, 45um) were subjected to urethane reaction to obtain H 12 MDI type polyurethane prepolymer : 25%. Further, 64.3% by weight of an acrylic polyol (hydroxyl group-containing hydroxyl group: 34.3, NV% 66.6%), 33.9% by weight of Mixed Xylene (SK General Chemicals), 1% by weight of ethylene glycol (Honam Petrochemical) Were mixed to prepare a mixture (curing agent part). Topical part: The hardener part was adjusted to a weight ratio (1: 7.7) and NCO / OH INDEX 108 and uniformly mixed to prepare a polyurethane gel coat having a width of 100 mm and a thickness of 10 mm.

실시예 3 (IPDI 타입 폴리우레탄 겔코트 제조)Example 3 (IPDI type polyurethane gel coat)

주제부로서 폴리에테르 폴리올 PP-1000(KPX케미칼 수산기가: 108~116) 21.5중량%, 이소포론 디이소시아네이트(Vencorex, NCO content 37.5~37.8% by weight) 71.0중량%, 반응성의 고분자량 폴리에틸렌(INHANCE, UH-1500, 45um)을 7.5중량%을 적용하여 우레탄 반응시켜 IPDI 타입 폴리우레탄 프리폴리머(주제부) NCO: 25%를 제조 하였다. 추가로 경화제부로서 아크릴폴리올(수산고분자 수산기가: 34.3, NV% 66.6%) 64.3중량%와 Mixed Xylene(SK 종합화학) 33.9중량% 에틸렌 글리콜(호남석유화학) 1중량%, 기타 촉매 0.8중량%를 적용 혼합하여 혼합물(경화제부)를 제조 하였다. 주제부:경화제부를 무게비 (1 : 7.7), NCO/OH INDEX 108로 조절하고 균일하게 혼합하여 가로,세로 100mm의 폴리우레탄 겔코트를 제조하였다. 21.5% by weight of polyether polyol PP-1000 (KPX chemical hydroxyl value: 108 to 116), 71.0% by weight of isophorone diisocyanate (Vencorex, NCO content 37.5 to 37.8% by weight), high molecular weight polyethylene of INHANCE , UH-1500, and 45um) was subjected to a urethane reaction to prepare 25% of an IPDI-type polyurethane prepolymer (subject part). Further, 64.3% by weight of an acrylic polyol (hydroxyl group-containing hydroxyl group: 34.3, NV% 66.6%), 33.9% by weight of Mixed Xylene (SK General Chemicals), 1% by weight of ethylene glycol (Honam Petrochemical) Were mixed to prepare a mixture (curing agent part). Topical part: The hardener part was adjusted to a weight ratio (1: 7.7) and NCO / OH INDEX 108 and uniformly mixed to prepare a polyurethane gel coat having a width of 100 mm.

실시예 4 (HExample 4 (H 1212 MDI 타입 폴리우레탄 겔코트 제조)MDI type polyurethane gel coat)

주제부로서 폴리에테르 폴리올 PP-1000(KPX케미칼 수산기가: 108~116) 10.9중량%, 4,4'-디사이클로헥실메탄 디이소시아네이트(EVONIK

Figure 112016124774017-pat00002
, NCO content 31.8~ 32.0% by weight) 81.6중량%, 반응성의 고분자량 폴리에틸렌(INHANCE, UH-1500, 45um)을 7.5중량%을 적용하여 우레탄 반응시켜 H12MDI 타입 폴리우레탄 프리폴리머(주제부) NCO: 25%를 제조 하였다. 추가로 경화제부로서 아크릴폴리올(수산고분자 수산기가: 34.3, NV% 66.6%) 64.3중량%와 Mixed Xylene(SK 종합화학) 33.9중량% 에틸렌 글리콜(호남석유화학) 1중량%, 기타 촉매 0.8중량%를 적용 혼합하여 혼합물(경화제부)를 제조 하였다. 주제부:경화제부를 무게비 (1 : 7.7), NCO/OH INDEX 108로 조절하고 균일하게 혼합하여 가로,세로 100mm의 폴리우레탄 겔코트를 제조하였다. 10.9% by weight of polyether polyol PP-1000 (KPX chemical hydroxyl value: 108 to 116), 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate (EVONIK
Figure 112016124774017-pat00002
, NCO content 31.8 ~ 32.0% by weight) and 7.5 wt% of reactive high molecular weight polyethylene (INHANCE, UH-1500, 45um) were subjected to urethane reaction to obtain H 12 MDI type polyurethane prepolymer : 25%. Further, 64.3% by weight of an acrylic polyol (hydroxyl group-containing hydroxyl group: 34.3, NV% 66.6%), 33.9% by weight of Mixed Xylene (SK General Chemicals), 1% by weight of ethylene glycol (Honam Petrochemical) Were mixed to prepare a mixture (curing agent part). Topical part: The hardener part was adjusted to a weight ratio (1: 7.7) and NCO / OH INDEX 108 and uniformly mixed to prepare a polyurethane gel coat having a width of 100 mm.

비교예 1 ( IPDI 타입 폴리우레탄 겔코트 제조 )Comparative Example 1 (IPDI type polyurethane gel coat)

주제부로서 폴리에테르 폴리올 PP-1000(KPX케미칼 수산기가: 108~116) 18.4중량%, 이소포론 디이소시아네이트(Vencorex, NCO content 37.5~37.8% by weight) 81.6중량%를 적용하여 우레탄 반응시켜 IPDI 타입 폴리우레탄 프리폴리머(주제부) NCO: 25%를 제조 하였다. 추가로 경화제부로서 아크릴폴리올(수산고분자 수산기가: 34.3, NV% 66.6%) 64.3중량%와 Mixed Xylene(SK 종합화학) 33.9중량% 에틸렌 글리콜(호남석유화학) 1중량%, 기타 촉매 0.8중량%를 적용 혼합하여 혼합물(경화제부)를 제조 하였다. 주제부:경화제부를 무게비 (1 : 7.7), NCO/OH INDEX 108로 조절하고 균일하게 혼합하여 가로,세로 100mm의 폴리우레탄 겔코트를 제조하였다. 18.4% by weight of polyether polyol PP-1000 (KPX chemical hydroxyl value: 108 to 116) and 81.6% by weight of isophorone diisocyanate (Vencorex, NCO content 37.5 to 37.8% by weight) 25% of NCO: polyurethane prepolymer (main part) was prepared. Further, 64.3% by weight of an acrylic polyol (hydroxyl group-containing hydroxyl group: 34.3, NV% 66.6%), 33.9% by weight of Mixed Xylene (SK General Chemicals), 1% by weight of ethylene glycol (Honam Petrochemical) Were mixed to prepare a mixture (curing agent part). Topical part: The hardener part was adjusted to a weight ratio (1: 7.7) and NCO / OH INDEX 108 and uniformly mixed to prepare a polyurethane gel coat having a width of 100 mm.

비교예Comparative Example 2 (  2 ( HH 1212 MDIMDI 타입 폴리우레탄  Type Polyurethane 겔코트Gelcoat 제조 ) Produce )

주제부로서 폴리에테르 폴리올 PP-1000(KPX케미칼 수산기가: 108~116) 16.9중량%, 4,4'-디사이클로헥실메탄 디이소시아네이트(EVONIK

Figure 112016124774017-pat00003
, NCO content 31.8~ 32.0% by weight) 83.1중량%를 적용하여 우레탄 반응시켜 H12MDI 타입 폴리우레탄 프리폴리머(주제부) NCO: 25%를 제조 하였다. 추가로 경화제부로서 아크릴폴리올(수산고분자 수산기가: 34.3, NV% 66.6%) 64.3중량%와 Mixed Xylene(SK 종합화학) 33.9중량% 에틸렌 글리콜(호남석유화학) 1중량%, 기타 촉매 0.8중량%를 적용 혼합하여 혼합물(경화제부)를 제조 하였다. 주제부:경화제부를 무게비 (1 : 7.7), NCO/OH INDEX 108로 조절하고 균일하게 혼합하여 가로,세로 100mm의 폴리우레탄 겔코트를 제조하였다. 16.9% by weight of polyether polyol PP-1000 (KPX chemical hydroxyl value: 108 to 116), 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate (EVONIK
Figure 112016124774017-pat00003
And 83.1% by weight of NCO content 31.8 ~ 32.0% by weight) was applied to prepare an H 12 MDI type polyurethane prepolymer (main part) NCO: 25%. Further, 64.3% by weight of an acrylic polyol (hydroxyl group-containing hydroxyl group: 34.3, NV% 66.6%), 33.9% by weight of Mixed Xylene (SK General Chemicals), 1% by weight of ethylene glycol (Honam Petrochemical) Were mixed to prepare a mixture (curing agent part). Topical part: The hardener part was adjusted to a weight ratio (1: 7.7) and NCO / OH INDEX 108 and uniformly mixed to prepare a polyurethane gel coat having a width of 100 mm.

비교예 3 ( 이소 타입 Iso type 계열 UP 겔코트 제조)Comparative Example 3 (manufactured by Isotype Iso type series UP gelcoat)

Unsaturated ISO/NPG polyester Gelcoat 수지를 구매하여 촉진제 2중량%를 적용 균일하게 혼합하여 가로,세로 100mm의 UP 계열 겔코트를 제조하였다. Unsaturated ISO / NPG polyester gelcoat resin was purchased and 2 wt% of the accelerator was applied uniformly to prepare a UP series gel coat having a width of 100 mm and a length of 100 mm.

비교예 4 ( 올소 타입 Ortho type 계열 UP 겔코트 제조)Comparative Example 4 (Manufacture of UP type gelcoat of ortho type type)

Unsaturated 올소 타입 polyester Gelcoat 수지를 구매하여 촉진제 1.8중량%를 적용 균일하게 혼합하여 가로,세로 100mm의 UP 계열 겔코트를 제조하였다. Unsaturated oligo type polyester gelcoat resin was purchased and 1.8 wt% of the accelerator was uniformly mixed to prepare a UP series gel coat having a width of 100 mm and a length of 100 mm.

비교예 5 ( 비스페놀 타입 계열 에폭시 겔코트 제조)Comparative Example 5 (bisphenol type epoxy gelcoat)

비스페놀 타입 에폭시 수지를 구매하여 정해진 배합비(레진 100: 경화제부 10)에 따라 적용 균일하게 혼합하여 가로,세로 100mm의 에폭시 계열 겔코트를 제조하였다. A bisphenol type epoxy resin was purchased and uniformly mixed according to a prescribed mixing ratio (Resin 100: Curing Agent Part 10) to prepare an epoxy-based gel coat of 100 mm in width and length.

평가예Evaluation example

실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 5의 겔코트 제조 후 25도, 65RH 조건에서 1주이상 숙성 경화시켜 각각의 시험시편(폴리우레탄 겔코트막)을 완성 후 KS M ISO 868(플라스틱 및 에보나이트-듀로미터를 사용한 압입경도 측정)의 방법에 따라 경도를 측정, KS M 6518(가황고무의 물리시험 방법) 방법에 따라 신장률을 측정, ASTM D 4060(마모륜 CS-17, 1kg, 1000회 회전)의 방법에 따라 내마모성능을 평가하였고 그 결과를 하기 표1에 개시하였다.After the gel coats of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 5 were prepared, each of the test specimens (polyurethane gel coat film) was aged and cured for one week or more at 25 ° C and 65RH, and then KS M ISO 868 (plastic and ebonite - Measurement of hardness according to the method of indentation hardness measurement with a durometer), elongation was measured according to the method of KS M 6518 (physical test method of vulcanized rubber), ASTM D 4060 (abrasive wheel CS-17, 1 kg, ). The results are shown in Table 1 below. &Lt; tb &gt; &lt; TABLE &gt;

표 1 (내마모성능 시험결과)Table 1 (Abrasion resistance performance test result)

Figure 112016124774017-pat00004
Figure 112016124774017-pat00004

표 1을 참조하면, 실시예와 비교예에서 형성된 겔코트막은 모두 비슷한 경도와 신장률을 가지고 있으나 내마모성능에서는 많은 차이가 나타남을 확인할 수 있었다. 실시예 1, 2, 3, 4는 내마모성능이 비교예 1, 2, 3, 4, 5보다 우수하게 나타났다. 실시예 1, 2는 반응성 고분자량 폴리에틸렌을 주제대비 15중량%를 사용되었고 실시예 3, 4는 반응성 고분자량 폴리에틸렌을 주제부 대비 7.5중량%가 사용되었다. 겔코트 도료의 제조에 있어서 반응성 고분자량 폴리에틸렌의 함량이 많아 질수록 최종 형성되는 겔코트막의 내마모성능이 향상되는 것이 확인되었다. 이와 같이 본 발명의 겔코트 도료는 기존의 불포화 폴리에스테르, 에폭시 계열의 겔코트를 사용하여 겔코트막을 형성할때보다 보다 우수한 성능의 내마모성능을 갖는 겔코트막이 형성을 확인하였다.Referring to Table 1, it can be seen that the gelcoat membranes formed in Examples and Comparative Examples all have similar hardness and elongation, but there are many differences in abrasion resistance performance. In Examples 1, 2, 3 and 4, abrasion resistance performance was superior to Comparative Examples 1, 2, 3, 4 and 5. In Examples 1 and 2, reactive high molecular weight polyethylene was used in an amount of 15% by weight based on the total weight of the composition. In Examples 3 and 4, reactive high molecular weight polyethylene was used in an amount of 7.5% by weight based on the weight of the composition. It was confirmed that the wear resistance performance of the gel coat film formed in the final stage was improved as the content of the reactive high molecular weight polyethylene increased in the preparation of the gel coat paint. As described above, the gel coat paint of the present invention confirmed formation of a gel coat film having superior abrasion resistance performance than that of forming a gel coat film using an existing unsaturated polyester or epoxy-based gel coat.

Claims (12)

3,000,000 내지 5,000,000 g/mol의 수평균 분자량을 갖고, 10um 내지 300um의 평균 입자크기를 갖고, 입자 표면에 -OH 작용기를 갖는 반응성의 고분자량 폴리에틸렌 6 내지 25 중량%; 폴리올 또는 폴리아민 4 내지 22 중량%; 및 디이소시아네이트 60 내지 86 중량%를 우레탄 반응시켜 형성되는 폴리우레탄 프리폴리머 주제부; 및
폴리올; 디올, 트리올, 테트라올, 디아민 및 아미노 아민 중에서 선택된 적어도 하나의 가교 및 사슬연장제; 촉매 및 유기용매를 혼합하여 형성되는 경화제부로 구성되는 2액형 폴리우레탄 겔코트 도료.
From 6 to 25% by weight of a reactive high molecular weight polyethylene having a number average molecular weight of from 3,000,000 to 5,000,000 g / mol, an average particle size of from 10 [mu] m to 300 [mu] m and an -OH functional group on the particle surface; 4 to 22% by weight of polyol or polyamine; And 60 to 86% by weight of a diisocyanate; And
Polyols; At least one crosslinking and chain extender selected from diols, triols, tetraols, diamines and amino amines; A curing agent part formed by mixing a catalyst and an organic solvent.
삭제delete 제 1항에 있어서, 상기 경화제부는 폴리올 55 내지 75중량%, 가교 및 사슬연장제 0.5 내지 5중량%, 촉매 0.5 내지 2 중량 및 여분의 유기용매를 혼합하여 형성하는 것을 특징으로 하는 2액형 폴리우레탄 겔코트 도료.2. The two-component polyurethane according to claim 1, wherein the curing agent is formed by mixing 55 to 75 wt% of a polyol, 0.5 to 5 wt% of a crosslinking and chain extender, 0.5 to 2 wt% of a catalyst, Gelcoat paint. 삭제delete 제 1항에 있어서, 3 내지 15중량%의 안료를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 2액형 폴리우레탄 겔코트 도료.The two-part polyurethane gelcoat coating according to claim 1, further comprising 3 to 15% by weight of pigment. 3,000,000 내지 5,000,000 g/mol의 수평균 분자량을 갖고, 10um 내지 300um의 평균 입자크기를 갖고, 입자 표면에 -OH 작용기를 갖는 반응성의 고분자량 폴리에틸렌 6 내지 25 중량%, 폴리올 또는 폴리아민 4 내지 22 중량% 및 디이소시아네이트 60 내지 86 중량%를 우레탄 반응시켜 형성되는 폴리우레탄 프리폴리머 주제부를 마련하는 단계; 및
폴리올; 디올, 트리올, 테트라올, 디아민 및 아미노 아민 중에서 선택된 적어도 하나의 가교 및 사슬연장제; 촉매 및 유기용매를 혼합하여 경화제부를 마련하는 단계를 포함하는 2액형 폴리우레탄 겔코트 도료의 제조방법.
From 6 to 25% by weight of a reactive high molecular weight polyethylene having a number average molecular weight of from 3,000,000 to 5,000,000 g / mol, an average particle size of from 10 [mu] m to 300 [mu] And 60 to 86% by weight of a diisocyanate is subjected to a urethane reaction to prepare a polyurethane prepolymer main part; And
Polyols; At least one crosslinking and chain extender selected from diols, triols, tetraols, diamines and amino amines; And a step of mixing a catalyst and an organic solvent to prepare a curing agent part.
제 6항에 있어서, 상기 경화제부는 폴리올 55 내지 75중량%, 가교 및 사슬연장제 0.5 내지 5중량%, 촉매 0.5 내지 2 중량% 및 여분의 유기용매를 혼합하여 형성되는 것을 특징으로 하는 2액형 폴리우레탄 겔코트 도료의 제조방법.7. The composition of claim 6, wherein the curing agent is formed by mixing 55 to 75 wt% of a polyol, 0.5 to 5 wt% of a crosslinking and chain extender, 0.5 to 2 wt% of a catalyst, and an excess of an organic solvent. A method for producing a urethane gel coat paint. 삭제delete 제 6항에 있어서, 3 내지 15중량%의 안료를 더 혼합하는 것을 특징으로 하는 2액형 폴리우레탄 겔코트 도료의 제조방법.The method for producing a two-component polyurethane gelcoat paint according to claim 6, wherein 3 to 15% by weight of a pigment is further mixed. 3,000,000 내지 5,000,000 g/mol의 수평균 분자량을 갖고, 10um 내지 300um의 평균 입자크기를 갖고, 입자 표면에 -OH 작용기를 갖는 반응성의 고분자량 폴리에틸렌 6 내지 25 중량%, 폴리올 또는 폴리아민 4 내지 22 중량% 및 디이소시아네이트 60 내지 86 중량%를 우레탄 반응시켜 형성되는 폴리우레탄 프리폴리머 주제부와
폴리올; 디올, 트리올, 테트라올, 디아민 및 아미노 아민 중에서 선택된 적어도 하나의 가교 및 사슬연장제; 촉매 및 유기용매를 혼합하여 형성된 경화제부를 포함하는 2액형 폴리우레탄 겔코트 도료를 마련하는 단계;
2액형 폴리우레탄 겔코트 도료의 상기 폴리우레탄 프리폴리머 주제부와 경화제부를 혼합하여 대상체의 표면에 코팅시키는 단계; 및
상기 대상체의 표면에 코팅된 2액형 폴리우레탄 겔코트 도료를 경화시키는 단계를 포함하는 폴리우레탄 겔코트막 형성방법.
From 6 to 25% by weight of a reactive high molecular weight polyethylene having a number average molecular weight of from 3,000,000 to 5,000,000 g / mol, an average particle size of from 10 [mu] m to 300 [mu] And 60 to 86% by weight of a diisocyanate is urethane-reacted with a polyurethane prepolymer main part
Polyols; At least one crosslinking and chain extender selected from diols, triols, tetraols, diamines and amino amines; Preparing a two-pack type polyurethane gel coat paint comprising a curing agent portion formed by mixing a catalyst and an organic solvent;
Mixing the polyurethane prepolymer main portion and the curing agent portion of the two-component polyurethane gel coat paint to coat the surface of the object; And
And curing a two-pack type polyurethane gel coat paint coated on the surface of the object.
제 10항에 있어서, 상기 경화제부는 폴리올 55 내지 75중량%, 가교 및 사슬연장제 0.5 내지 5중량%, 촉매 0.5 내지 2 중량% 및 여분의 유기용매를 혼합하여 형성되는 것을 특징으로 하는 폴리우레탄 겔코트막 형성방법.The polyurethane gel according to claim 10, wherein the curing agent is formed by mixing 55 to 75 wt% of a polyol, 0.5 to 5 wt% of a crosslinking and chain extender, 0.5 to 2 wt% of a catalyst, Coat film forming method. 삭제delete
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