KR101993112B1 - 사슬 연장제 조성물을 포함하는 폴리우레탄 방수 바닥재 도료 - Google Patents

사슬 연장제 조성물을 포함하는 폴리우레탄 방수 바닥재 도료 Download PDF

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Abstract

본 발명은 사슬 연장제 조성물을 포함하는 폴리우레탄 방수 바닥재 도료에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 사슬 연장제 조성물을 포함하는 폴리우레탄 방수 바닥재 도료는 안료 100 중량부 당 가소제 50 내지 90 중량부, 폴리올(polyol) 30 내지 60 중량부, 경화촉진제 1 내지 10 중량부, 분산제와 침강 방지제 및 소포제에서 선택된 하나 이상의 첨가제 0.1 내지 10 중량부를 갖는 주제부, 폴리올 100 중량부 당 이소시아네이트(Isocyanate) 20 내지 50 중량부를 혼합하여 80 내지 85℃에서 2 내지 3시간 부분 중합 반응시킨 것으로 상기 주제부 100 중량부 당 30 내지 100 중량부를 갖는 경화제, 그리고, 알디민(Aldimine)과 케티민(Ketimine) 및 폴리아스파틱에스테르(Polyaspartic ester, PAE)에서 선택된 하나 이상의 성분 100 중량부 당 경도 조절용 촉매 및 경화 속도 조절용 촉매에서 선택된 하나 이상의 성분 0.5 내지 10 중량부를 포함하는 것으로 상기 주제부 100 중량부 당 1 내지 5 중량부를 갖는 사슬 연장제 조성물을 포함한다.

Description

사슬 연장제 조성물을 포함하는 폴리우레탄 방수 바닥재 도료{Polyurethane waterproof floor coatings comprising a chain extender composition}
본 발명은 사슬 연장제 조성물을 포함하는 폴리우레탄 방수 바닥재 도료에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폴리우레탄 방수 바닥재 도료의 제조시 사용되는 기존의 인체에 유해한 사슬 연장제 조성물 대신 인체에 저해하며, 경도 및 작업성이 유리하도록 적절한 경화 속도를 부여하는 경제적인 사슬 연장제 조성물을 포함하는 폴리우레탄 방수 바닥재 도료에 관한 것이다.
폴리 우레탄이나 폴리 우레아의 제조시 사슬 연장제 또는 에폭시 경화제가 사용된다. 이러한 사슬 연장제 또는 에폭시 경화제로 MOCA(4,4 '-Methylene bis(ortho-chloroaniline))가 주로 사용되어 오고 있다. MOCA는 방수 및 방습용 우레탄 도료의 경도 향상과 함께 경화제 혼합 후 적절한 도장 시간을 확보하여 안정적인 도장작업을 가능하게 하는 사슬 연장제로 오래 전부터 사용되고 있으나 인체 유해한 것으로 알려져 있으며, 세계보건기구(WHO) 산하 국제암연구소(IARC, International Agency for Research on Cancer)에 따르면 MOCA가 인간에게 암을 유발하는 발암성 물질로 알려져 있으며, 실험용 생쥐와 토끼의 많은 부위에 종양을 일으키고 개에게는 방광 종양을 일으키는 것으로 확인이 되었다[Carcinogenicity of Some Aromatic Amines, Organic Dyes, and Related Exposures, The Lancet Oncology, Volume 9, Issue 4, Pages 322 - 323, April 2008] 참조).
또한, MOCA는 국내에서도 2020년 9월 이후 0.1% 이상 함유 제품에 대한 제조, 수입 및 판매 금지 대상 물질로 지정 입법 예고되어 있어 이를 대체할 사슬 연장제 조성물이 절실하게 요구되고 있는 실정이다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 등록특허 제10-1777432호 "도료 조성물"에서는 다수의 1차 및 2차 비스-방향족 디아민을 혼합 사용함으로써 해결코자 하였으나 사용된 디아민이 고가인 바 MOCA의 대체 효과가 기대에 미치지 못하고 있는 실정이다.
이와 비슷한 사유로 다수의 MOCA 대체 개발품이 현재 존재하나 고가이며 적절한 경화 시간 확보에 어려움이 있어 경제적이면서도 인체에 저해한 MOCA 대체품인 사슬 연장제 조성물을 포함하는 폴리우레탄 방수 바닥재 도료의 개발이 계속적으로 요구되고 있는 실정이다.
KR 10-1777432 B1
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기의 문제점을 해결하여, 발암성 물질로 인체에 유해한 기존 사슬 연장제 조성물인 모카(MOCA)의 대체재로 저가이며 적절한 경화 속도를 가져 경화 시간 확보가 적당하여 경제적이면서도 인체에 저해한 사슬 연장제 조성물을 포함하는 폴리우레탄 방수 바닥재 도료을 제공하는 것이다.
상기의 과제 해결을 위한 본 발명에 따른 사슬 연장제 조성물을 포함하는 폴리우레탄 방수 바닥재 도료는 안료 100 중량부 당 가소제 50 내지 90 중량부, 폴리올(polyol) 30 내지 60 중량부, 경화촉진제 1 내지 10 중량부, 분산제와 침강 방지제 및 소포제에서 선택된 하나 이상의 첨가제 0.1 내지 10 중량부를 갖는 주제부, 폴리올 100 중량부 당 이소시아네이트(Isocyanate) 20 내지 50 중량부를 혼합하여 80 내지 85℃에서 2 내지 3시간 부분 중합 반응시킨 것으로 상기 주제부 100 중량부 당 30 내지 100 중량부를 갖는 경화제, 그리고, 알디민(Aldimine)과 케티민(Ketimine) 및 폴리아스파틱에스테르(Polyaspartic ester, PAE)에서 선택된 하나 이상의 성분 100 중량부 당 경도 조절용 촉매 및 경화 속도 조절용 촉매에서 선택된 하나 이상의 성분 0.5 내지 10 중량부를 포함하는 것으로 상기 주제부 100 중량부 당 1 내지 5 중량부를 갖는 사슬 연장제 조성물을 포함한다.
상기 알디민은 알데히드와 아민의 반응으로 제조되며, 상기 케티민은 케톤과 아민의 반응으로 제조되며, 상기 폴리아스파틱에스테르는 알케닐에스테르와 아민의 반응으로 제조될 수 있다.
상기 알데히드는 포름알데히드, 아세트알데히드, 파라포름알데히드, 프로피온알데히드, 벤즈알데히드, 부틸알데히드, 이소부틸알데히드 및 2-에틸헥산알 중에서 선택된 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있다.
상기 케톤은 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸부틸케톤, 사이클로헥사논, 메틸이소부틸케톤, 이소포론 및 아세토페논 중에서 선택된 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있다.
상기 알케닐에스테르는 디알킬말리에이트 및 디알킬퓨마레이트 중에서 선택된 하나 또는 둘이 상의 혼합물일 수 있다.
상기 아민은 이소포론디아민, 폴리옥시프로필렌디아민, 폴리옥시프로필렌트리아민, 메탄디아민, 1,2-에틸렌디아민, 1,3-프로필렌디아민, 1,4-부틸렌디아민, 1,3-디아미노펜탄, 1,5-디아미노메틸펜탄, 1,3- 및 1,4-크실렌디아민, 1,6-헥사메틸렌디아민, 페닐렌디아민, 토릴렌디아민, 비스(4-아미노페닐)메탄, 비스(4-아미노사이클로헥실)메탄, 1,2-, 1,3- 및 1,4-디아미노사이클로헥산, 2,4- 및 2,6-디에틸톨루엔디아민(DETDA), 2,4- 및 2,6-디메틸톨루엔디아민에서 선택된 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있다.
상기 경화 속도 조절용 촉매는 벤조산 또는 옥살산과 같은 유기산, 염화벤젠 또는 벤질클로라이드(Bz-Cl)인 방향족 염화물, 염산이나 황산 및 인산 중에서 선택된 무기산, 그리고, 황 또는 인을 함유하는 염화물 및 염소산화물 중에서 선택된 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있다.
상기 경도 조절용 촉매는 이소포론디아민, 메탄디아민, 1,2-에틸렌디아민, 1,3-프로필렌디아민, 1,4-부틸렌디아민, 1,3-디아미노펜탄, 1,5-디아미노메틸펜탄, 1,3- 및 1,4-크실렌디아민, 1,6-헥사메틸렌디아민, 페닐렌디아민, 토릴렌디아민, 비스(4-아미노페닐)메탄, 비스(4-아미노사이클로헥실)메탄, 1,2-, 1,3- 및 1,4-디아미노사이클로헥산, 2,4- 및 2,6-디에틸톨루엔디아민(DETDA), 2,4- 및 2,6-디메틸톨루엔디아민(DMTDA), 페날카민, 멜라민, Huntsman사의 Jeffamine D-230, Jeffamine D-2000, Jeffamine D-5000 및 Jeffamine T-403 중에서 선택된 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 사슬 연장제 조성물을 포함하는 폴리우레탄 방수 바닥재 도료에 의하면, 발암성 물질로 인체에 유해한 기존 사슬 연장제 조성물인 모카(MOCA)의 대체재로 저가이며 적절한 경화 속도를 가져 시공 시 경화 시간 확보가 적당하여 경제적이면서도 인체에 저해하여 방수 바닥재 도료용 등의 폴리 우레탄 제품을 저렴한 가격으로 대량 생산할 수 있는 유리한 효과가 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
이하 본 발명의 실시예에 따른 사슬 연장제 조성물을 포함하는 폴리우레탄 방수 바닥재 도료를 상세히 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 사슬 연장제 조성물을 포함하는 폴리우레탄 방수 바닥재 도료는 안료 100 중량부 당 가소제 50 내지 90 중량부, 폴리올(polyol) 30 내지 60 중량부, 경화촉진제 1 내지 10 중량부, 분산제와 침강 방지제 및 소포제에서 선택된 하나 이상의 첨가제 0.1 내지 10 중량부를 갖는 주제부, 폴리올 100 중량부 당 이소시아네이트(Isocyanate) 20 내지 50 중량부를 혼합하여 80 내지 85℃에서 2 내지 3시간 부분 중합 반응시킨 것으로 주제부 100 중량부 당 30 내지 100 중량부를 갖는 경화제, 그리고, 알디민(Aldimine)과 케티민(Ketimine) 및 폴리아스파틱에스테르(Polyaspartic ester, PAE)에서 선택된 하나 이상의 성분 100 중량부 당 경도 조절용 촉매 및 경화 속도 조절용 촉매에서 선택된 하나 이상의 성분 0.5 내지 10 중량부를 포함하는 것으로 주제부 100 중량부 당 1 내지 5 중량부를 갖는 사슬 연장제 조성물을 포함한다.
여기서, 주제부 및 경화제에 사용된 폴리올은 작업의 편의에 따라 상기 수치 한정 범위 내에서 상호 가감되어 전환 사용할 수도 있다. 상기 폴리올은 분자량 약 500 내지 5,000 인 폴리(에틸렌옥시)글리콜, 디프로필렌글리콜, 폴리(프로필렌옥시)글리콜, 디부틸렌글리콜, 폴리(부틸렌옥시)글리콜 등이 포함된다.
상기 이소시아네이트는 페닐렌디이소시아네이트, 톨루엔디이소시아네이트 (TDI), 자일렌디이소시아네이트, 1,5-나프탈렌디이소시아네이트, 클로로페닐렌 2,4-디이소시아네이트, 톨리딘디이소시아네이트, 4,4-메틸렌디페닐디이소시아네이트 (MDI), 3,3'-디메틸-4,4'-디페닐메닐탄디이소시아네이트 등이 포함된다.
폴리우레탄은 하이드록시기를 가진 폴리올과 이소시아네이트기를 가진 디이소시아네이트 화합물의 반응에 의해 생성되는데, 경화제는 일부의 폴리올과 이소시아네이트를 부분 반응시켜 합성된 미반응 이소시아네이트를 포함하는 예비중합체(Prepolymer)로써, 나머지 폴리올과 사슬연장제 및 각종 첨가제 등이 혼합된 주제부와 반응하여 방수바닥재 도료용으로 유용한 폴리우레탄 수지가 만들어진다.
폴리우레탄의 일반적인 반응식은 다음과 같다.
Figure 112019031151049-pat00001
다음으로 사슬 연장제 조성물에 대해 상세히 설명한다.
본 발명에 사용되는 상기 알디민은 알데히드(Aldehyde)와 아민(Amine)의 반응으로 합성되며, 아래 [화학식1]과 같다.
[화학식1]
Figure 112019031151049-pat00002
여기서, R1, R2는 지방족, 지환족, 방향족 탄화수소이며 같거나 다를 수 있다.
상기 아민이 양쪽으로 결합된 디아민의 골격은 임의의 구조로 지방족(Aliphatic), 지환족 (Cycloaliphatic) 또는 방향족(Aromatic) 탄화수소가 가능하다.
상기 알데히드(Aldehyde)와 아민(Amine)의 반응으로부터 알디민 합성은 미국특허등록문헌인 US 5,856,420(Jan.5,1999) "Bis(isobutyraldimine) of 1,4-diaminobutane in HDI trimer and biuret-based coatings " 에서 알려진 바와 같이 적용 가능하며, 사용 가능한 대표적인 알데히드로 포름알데히드, 아세트알데히드, 파라포름알데히드, 프로피온알데히드, 벤즈알데히드, 부틸알데히드, 이소부틸알데히드(IBA) 및 2-에틸헥산알 중에서 선택된 하나 또는 둘 이상의 혼합물이 바람직하다. 이소부틸알데히드로 대표되는 전술한 알데히드는 아민과 반응하여 용이하게 알디민으로 전환되는 경향이 있다.
또한 상기 아민은 사용 가능한 대표적인 디아민으로 이소포론디아민(IPDA), 폴리옥시프로필렌디아민, 폴리옥시프로필렌트리아민, 메탄디아민, 1,2-에틸렌디아민, 1,3-프로필렌디아민, 1,4-부틸렌디아민, 1,3-디아미노펜탄, 1,5-디아미노메틸펜탄, 1,3- 및 1,4-크실렌디아민, 1,6-헥사메틸렌디아민, 페닐렌디아민, 토릴렌디아민, 비스(4-아미노페닐)메탄, 비스(4-아미노사이클로헥실)메탄, 1,2-, 1,3- 및 1,4-디아미노사이클로헥산, 2,4- 및 2,6-디에틸톨루엔디아민(DETDA), 2,4- 및 2,6-디메틸톨루엔디아민(DMTDA)에서 선택된 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 일 수 있다. DETDA로 대표되는 전술한 디아민은 알데히드와 반응하여 알디민으로, 케톤과 반응하여 케티민으로, 알케닐에스테르와 반응하여 폴리아스파틱에스테르로 용이하게 전환되는 경향이 있다. 이하 화학식2 및 화학식 3에서도 동일하다.
합성의 대표예: 디에틸톨루엔디아민(DETDA) +이소부틸알데히드(IBA))
Figure 112019031151049-pat00003
본 발명의 하기 실시예1과 관련된 알디민의 실제 합성은 온도계, 질소 주입관, 냉각관 및 실험초자기구인 딘스탁(Dean Stark) 컬럼이 부착된 3구플라스크에 DETDA 252 g(1.41 mol)과 톨루엔 250 g을 넣고 질소 기류하 30℃ 이하의 온도를 유지하면서 이소부틸알데히드 225 g(3.12 mol)을 적하하고, 70℃에서 1.5 시간 숙성한 후 70℃ 이하의 온도에서 반응중 생성 수분을 톨루엔으로 감압 공비증류 제거 공정을 통해 367.5 g의 알디민을 얻었다(수율 91.0 %).
상기 케티민은 케톤(Ketone)과 아민의 반응으로 합성되며, 아래 [화학식2]와 같다.
[화학식2]
Figure 112019031151049-pat00004
여기서, R1, R2, R3, R4 는 지방족, 지환족, 방향족 탄화수소이며, 같거나 다르다. 디아민의 골격은 임의의 구조로 지방족(Aliphatic), 지환족 (Cycloaliphatic) 또는 방향족(Aromatic) 탄화수소가 가능하다.
상기 케톤(Ketone)과 아민(Amine)의 반응으로부터 케티민 합성은 미국특허출원문헌인 US 3,291,775(November. 13, 1966) "Process for curing polyepoxides with a polyimine" 에서 알려진 바와 같이 적용 가능하며 사용 가능한 대표적인 케톤으로는 아세톤, 메틸에틸케톤(MEK), 메틸부틸케톤, 사이클로헥사논, 메틸이소부틸케톤, 이소포론 및 아세토페논 중에서 선택된 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있다. MEK로 대표되는 전술한 케톤 등은 아민과 반응하여 용이하게 케티민으로 전환되는 경향이 있다.
합성의 대표예: 디에틸톨루엔디아민(DETDA) +메틸에틸케톤(MEK)
Figure 112019031151049-pat00005
본 발명의 하기 실시예2와 관련된 케티민의 실제 합성은 온도계, 질소 주입관과 냉각관 및 딘스탁 컬럼이 부착된 3구 플라스크에 DETDA 252 g(1.41 mol)과 톨루엔 250 g을 넣고 질소 기류하 30℃ 이하의 온도를 유지하면서 메틸에틸케톤 187 g(3.12 mol)을 적하하고, 70℃에서 1.5 시간 숙성한 후 70℃ 이하의 온도에서 반응 중 생성 수분을 톨루엔으로 감압 공비증류 제거 공정을 통해 315 g의 케티민을 얻었다(수율 85.0 %).
상기 폴리아스파틱에스테르(Polyaspartic ester, PAE)는 알케닐에스테르 (Alkenyl ester)와 아민의 반응으로 합성되며, 아래 [화학식3]과 같다.
[화학식3]
Figure 112019031151049-pat00006
여기서, 디아민의 골격은 임의의 구조로 지방족(Aliphatic), 지환족 (Cycloaliphatic) 또는 방향족(Aromatic) 탄화수소가 가능하다.
상기 알케닐에스테르(Alkenyl ester)와 디아민(Amine)의 반응에 의한 폴리아스파틱에스테르 (Polyaspartic ester) 합성은 미국특허등록문헌인 US 5,126,170(Jan. 30, 1992) "Process for the production of polyurethane coatings" 에서 알려진 바와 같이 적용 가능하며, 사용 가능한 알케닐에스테르로는 디알킬말리에이트(여기서 알킬은 탄소수 1 내지 6의 범위를 포함하며 대표적으로 디에틸말리에이트가 해당된다) 및 디알킬퓨마레이트(여기서 알킬은 탄소수 1 내지 6의 범위를 포함한다) 중에서 선택된 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 것이 바람직하다. 디에틸말리에이트(DEM)으로 대표되는 알케닐에스테르은 분자내의 이중결합에 디아민과 Michael addition 반응을 하여 용이하게 아스파틱에스테르로 전환되는 경향이 있다.
합성 대표예: 디에틸말리에이트(DEM) + 이소포론디아민(IPDA)
Figure 112019031151049-pat00007
본 발명의 하기 실시예3과 관련된 폴리아스파틱에스테르(PAE)의 실제 합성은 온도계, 질소 주입관 및 냉각관이 부착된 3구 플라스크에 이소포론디아민(IPDA) 170 g(0.998 mol)을 넣고 질소 기류 하 30℃ 이하의 온도를 유지하면서 디에틸말리에이트 350g(2.033 mol)을 적하 12시간 보온 숙성하는 공정을 통해 폴리아스파틱에스테르 510g(수율 98.0%)을 얻었다.
한편, 사슬 연장제 조성물의 적용 첨가제로는 경화 속도 조절용 촉매와 경도 향상을 위한 경도 조절용 촉매가 있다.
상기 경화 속도 조절용 촉매는 벤조산 또는 옥살산과 같은 유기산, 염화벤젠 또는 벤질클로라이드(Bz-Cl)인 방향족 염화물, 염산이나 황산 및 인산 중에서 선택된 무기산, 그리고, 황 또는 인을 함유하는 염화물 및 염소산화물 중에서 선택된 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있다. 벤질클로라이드(Bz-Cl)로 대표되는 산성 경화 속도 조절용 촉매는 일반적으로 반응속도를 지연시키는 효과를 나타낸다.
상기 경도 조절용 촉매는 이소포론디아민, 메탄디아민, 1,2-에틸렌디아민, 1,3-프로필렌디아민, 1,4-부틸렌디아민, 1,3-디아미노펜탄, 1,5-디아미노메틸펜탄, 1,3- 및 1,4-크실렌디아민, 1,6-헥사메틸렌디아민, 페닐렌디아민, 토릴렌디아민, 비스(4-아미노페닐)메탄, 비스(4-아미노사이클로헥실)메탄, 1,2-, 1,3- 및 1,4-디아미노사이클로헥산, 2,4- 및 2,6-디에틸톨루엔디아민(DETDA), 2,4- 및 2,6-디메틸톨루엔디아민(DMTDA), 페날카민, 멜라민, Huntsman사의 Jeffamine D-230, Jeffamine D-2000, Jeffamine D-5000 및 Jeffamine T-403 중에서 선택된 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있다. 2,4- 및 2,6-디에틸톨루엔디아민(DETDA)로 대표되는 전술한 디아민 등은 우레탄 반응 위치인 이소시아네이트와 반응하여 경도를 증가시키는데 디아민류의 입체 장애 정도 등에 따라 경도 증가의 정도는 다소 차이가 있을 수 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 사슬 연장제 조성물을 포함하는 폴리우레탄 방수 바닥재 도료에 관한 실제 여러 실시예들과 그 물성을 모카(MOCA)를 사용하여 제조된 폴리 우레탄 방수 바닥재 도료인 비교예와 비교하여 설명한다.
실시예들과 비교예의 비교를 위한 실제 실험 방법은 아래와 같다.
안료 100 중량부 당 가소제 50 내지 90 중량부, 폴리올(polyol) 30 내지 60 중량부, 경화촉진제 1 내지 10 중량부, 분산제와 침강 방지제 및 소포제에서 선택된 하나 이상의 첨가제 0.1 내지 10 중량부를 갖는 주제부, 폴리올 100 중량부 당 이소시아네이트(Isocyanate) 20 내지 50 중량부를 혼합하여 80 내지 85℃에서 2 내지 3시간 부분 중합 반응시킨 것으로 주제부 100 중량부 당 30 내지 100 중량부를 갖는 경화제, 그리고, 알디민(Aldimine)과 케티민(Ketimine) 및 폴리아스파틱에스테르(Polyaspartic ester, PAE)에서 선택된 하나 이상의 성분 100 중량부 당 경도 조절용 촉매 및 경화 속도 조절용 촉매에서 선택된 하나 이상의 성분 0.5 내지 10 중량부를 포함하는 것으로 주제주 100 중량부 당 1 내지 5 중량부를 갖는 사슬 연장제로 혼합된 폴리 우레탄 방수 바닥재 도료를 혼합 후 점도가 10만 cPs에 도달하는 시간으로 경화 속도를 측정하고, Shore A 경도계로 1일 및 3일 후의 경도를 측정하는 실험 방법을 선택했다.
( 실시예 1)
주제부 100 중량 g와 경화제 70 중량 g에 사슬 연장제로 디에틸톨루엔디아민(DETDA)와 이소부틸알데히드로부터 합성된 알디민 1.663 중량 g (1.16 아민당량(%)(아민몰당량 143.3))에 촉매로서 경도 조절용인 DETDA 0.0050 내지 0.0915 중량 g와 경화 속도 조절용 벤질클로라이드(Bz-Cl) 0.0050 내지 0.0915 중량 g를 단독 또는 혼합 사용하여 합성한 폴리우레탄 중합체의 물성은 [표 1]과 같다.
한편, 주제부와 경화제의 반응후 미반응 잔여 이소시아네이트와 사슬연장제의 아민이 결합하여 폴리우레탄 수지인 방수 바닥재 도료가 만들어지므로 실시예1과 비교예간 사슬연장제 조성물의 성능 비교를 위해서는 아민의 당량(%)이 동일하여야 하므로 비교예인 MOCA의 경우 아민당량(%) 1.16으로 동일하게 하는 경우 중량 단위로 환산하면 1.55 중량 g 이 된다.
아민몰당량은 해당 화합물의 한 개의 아민기에 해당하는 분자량으로 본 실시예1에 언급된 알디민의 분자량은 286.6 이고 분자내 아민기의 수가 2개이므로 본 알디민의 아민몰당량은 143.3 이며, 비교 대상인 MOCA의 경우 분자량은 267.2 이고 분자내 아민기의 수가 2개므로 MOCA의 아민몰당량은 133.6 이다.
구분 비교예 실시예1-1 실시예1-2 실시예1-3 실시예1-4
주제부(중량 g) 100
경화제(중량 g)(*1) 70
사슬
연장제		 MOCA(중량 g) 1.55
MOCA 아민당량 (%)(*2) 1.16
알디민(중량 g) 1.663
알디민 아민당량 (%)(*3) 1.16
촉매 DETDA(중량 g) 0.0832 0.0499
Bz-Cl(중량 g) 0.0832 0.0499 0.0083 0.0832
경화속도(10만cPs 도달 시간)(*4) 58'35" 54'45" 53'58" 53'08" 61'30"
1일후 경도(Shore A) 50 52 53 55 45
3일후 경도(Shore A) 71 74 76 78 71
구분 실시예 1-5 실시예1-6 실시예1-7 실시예1-8 실시예1-9
주제부(중량 g) 100
경화제(중량 g)(*1) 70
사슬
연장제		 MOCA(중량 g)
MOCA 아민당량 (%)(*2)
알디민(중량 g) 1.663
알디민 아민당량 (%)(*3) 1.16
촉매 DETDA(중량 g) 0.0499 0.0083
Bz-Cl(중량 g) 0.0499 0.0083 0.0832 0.0499 0.0083
경화속도(10만cPs 도달 시간)(*4) 60'10" 57'27" 62'12" 60'06" 58'20"
1일후 경도(Shore A) 48 52 45 46 48
3일후 경도(Shore A) 72 73 66 68 70
구분 실시예1-10 실시예1-11 실시예1-12 실시예1-13 실시예1-14
주제부(중량 g) 100
경화제(중량 g)(*1) 70
사슬
연장제		 MOCA(중량 g)
MOCA 아민당량 (%)(*2)
알디민(중량 g) 1.663
알디민 아민당량 (%)(*3) 1.16
촉매 DETDA(중량 g) 0.0083 0.0050 0.0915
Bz-Cl(중량 g) 0.0083 0.0050 0.0915
경화속도(10만cPs 도달 시간)(*4) 56'52" 60'35" 57'43" 63'03" 62'20"
1일후 경도(Shore A) 47 45 40 38 63
3일후 경도(Shore A) 68 64 60 58 85
<물성 평가 방법>
(*1) 경화제 적정 사용량은 폴리우레탄의 물성에 따라 다양할 것이나 본 실시예1의 중요 관점이 사슬 연장제의 성능 비교이므로 경화제의 사용량은 70 중량부로 한정하고 사슬 연장제의 함량에 따른 물성을 비교 평가 진행하였다. (이하 실시예 2 내지 실시예 6까지 동일)
(*2) MOCA 아민당량(%) = 사용한 MOCA의 사용 중량 / MOCA 아민몰당량(133.6) * 100
(*3) 알디민 아민당량(%) = 사용한 알디민의 사용 중량 / 알디민 아민몰당량(143.3) * 100
(*4) 경화속도는 25℃에서 Brookfield 사 LV type, Spindle 64, RPM 6의 점도계로 점도 측정하여 10만 cPs에 도달하는 시간을 측정하였다.
(*5) MOCA와 알디민의 성능을 비교하기 위하여 MOCA와 알디민의 아민당량(%)를 동일하게 1.16으로 하여 비교하였다.
<물성 평가 결과>
종래 사슬 연장제 조성물인 MOCA를 대체하기 위한 본 실시예1들과의 유사성은 주제와 경화제의 혼합 이후 경화 속도가 지나치게 빠르면 실제 방수 바닥재 도료 등의 도장 작업 중 혼합 도료 내부에서 일부 경화가 일어나 작업 초반부와 후반부의 도장 작업성이 달라지게 되어 안정적인 도장 작업이 이루어질 수 없으며, 반대로 경화 속도가 너무 느리면 도장 작업 공정 시간이 지체되는 문제점이 발생할 수 있다. 또한, 경도가 너무 낮으면 내마모성 등의 물성이 저하되어 상품성이 저하되고, 경도가 너무 높으면 시공 후 크랙이나 균열 등이 발생할 수 있는 문제점이 있다.
종래 사슬 연장제로 MOCA를 사용하는 비교예 대비 상기 실시예1-1 내지 1-14의 14가지 배합 조건을 상호 비교해 보면 상기 실시예1-1 내지 실시예1-11 의 경우 기존에 사용중인 비교예인 MOCA의 경화속도(58'35"와 비교시 53'08" 내지 62'12"로 MOCA와 유사한 경화 속도(±10% 이내) 를 나타내었다. 또한, 1일 후의 경도는 비교예인 MOCA 50 대비 45 내지 55로 유사(±10% 이내)하고, 3일 후의 경도는 MOCA 71 대비 64 내지 78로 유사(±10% 이내)한 것으로 확인되어 양호한 경화 속도 및 경도를 가지므로 방수 바닥재 도료 등의 시공시 작업성을 확보할 수 있음을 알 수 있었다. 즉, 본 발명의 실시예1에서는 유해함에도 불구하고 적절한 작업 안정성과 양호한 물성으로 현재 사용되고 있는 MOCA와 비교하여 편차가 약 10% 이내를 기준으로 하여 경화 속도 및 경도가 유사한 중량부로 환산시 알디민 100 중량부 당 경도 조절용 촉매 또는 경화 속도 조절용 촉매 중 하나 이상의 성분 0.5 내지 10 중량부(0.0083 내지 0.166 중량 g)를 포함하는 실시예 1-1 내지 1-11의 사슬 연장제 조성물이 MOCA의 대체 물질로 사용 가능함을 알 수 있었다.
이와는 달리, 촉매의 사용량이 알디민 100 중량부당 0.5 중량부보다 적은 DETDA 0.3중량부에 해당하는 0.005 중량 g을 사용한 실시예 1-12의 1일후의 경도는 40으로 MOCA의 50 대비 20%나 낮으며 3일후의 경도는 60으로 MOCA 71 대비 15.5% 나 낮으며, Bz-Cl 0.3중량부에 해당하는 0.005 중량 g을를 사용한 실시예1-13의 1일후의 경도는 38로 MOCA 50 대비 24% 나 낮으며, 3일후의 경도는 58로 MOCA 71 대비 18.3% 나 낮았다. 또한, 알디민 100 중량부당 10중량부보다 많은 DETDA 및 Bz-Cl 각 5.5 중량부를 합한 11중량부에 해당하는 0.183 중량g 인 실시예 1-14의 1일후의 경도는 63으로 MOCA 50 대비 26% 나 높고, 3일후의 경도는 85로 MOCA 71 대비 19.7%나 높은 것으로 나타났기에는 물성 편차가 현저히 커서 MOCA의 성능을 대체할 수 없는 것으로 확인되었다.
( 실시예 2)
주제부 100 중량 g와 경화제 70 중량 g에 사슬 연장제로 디에틸톨루엔디아민(DETDA)와 메틸에틸케톤으로부터 합성된 케티민 1.66 중량g(1.16 아민당량(%)(아민몰당량 143.1))에 촉매로써 경도 조절용인 DETDA 0.0050 중량 g 내지 0.0913 중량 g과 경화 속도 조절용인 벤질클로라이드(Bz-Cl) 0.0050 내지 0.0913 중량 g를 단독 또는 혼합 사용하여 합성한 폴리우레탄 중합체의 물성은 [표 2]과 같다.
본 실시예2에 언급된 케티민의 분자량은 286.2 이고 분자내 아민기의 수가 2개이므로 본 케티민의 아민몰당량은 143.1 이다.
물성 평가 방법은 실시예1과 동일하다.
구분 비교예 실시예2-1 실시예2-2 실시예2-3 실시예2-4
주제부(중량 g) 100
경화제(중량 g) 70
사슬
연장제		 MOCA(중량 g) 1.55
MOCA 아민당량 (%) 1.16
케티민(중량 g) 1.660
케티민 아민당량 (%)(*1) 1.16
촉매 DETDA(중량 g) 0.0830 0.0830 0.0830 0.0498
Bz-Cl(중량 g) 0.0830 0.0498 0.0083 0.0830
경화속도(10만cPs 도달 시간) 58'35" 54'31" 53'30" 52'38" 58'23"
1일후 경도(Shore A) 50 53 54 55 48
3일후 경도(Shore A) 71 75 76 77 72
구분 실시예 2-5 실시예2-6 실시예2-7 실시예2-8 실시예2-9
주제부(중량 g) 100
경화제(중량 g) 70
사슬
연장제		 MOCA(중량 g)
MOCA 아민당량 (%)
케티민(중량 g) 1.660
케티민 아민당량 (%)(*1) 1.16
촉매 DETDA(중량 g) 0.0498 0.0498 0.0083 0.0083 0.0083
Bz-Cl(중량 g) 0.0498 0.0083 0.0830 0.0498 0.0083
경화속도(10만cPs 도달 시간) 55'45" 54'55" 62'58" 60'10" 57'31"
1일후 경도(Shore A) 51 53 44 46 48
3일후 경도(Shore A) 73 75 66 68 70
구분 실시예2-10 실시예2-11 실시예2-12 실시예2-13 실시예2-14
주제부(중량 g) 100
경화제(중량 g) 70
사슬
연장제		 MOCA(중량 g)
MOCA 아민당량 (%)
케티민(중량 g) 1.660
케티민 아민당량 (%)(*1) 1.16
촉매 DETDA 0.0083 0.0050 0.0913
Bz-Cl 0.0083 0.0050 0.0913
경화속도(10만cPs 도달 시간) 56'05" 60'11" 58'55" 63'55 61'06"
1일후 경도(Shore A) 47 45 39 37 62
3일후 경도(Shore A) 68 65 58 57 84
<물성 평가 방법>
(*1) 케티민 아민당량(%) = 사용한 케티민의 사용 중량 / 케티민 아민몰당량(143.1) * 100
(*2) MOCA와 케티민의 성능을 비교하기 위하여 MOCA와 케티민의 아민당량(%)를 동일하게 1.16으로 하여 비교하였다.
<물성 평가 결과>
실시예2도 실시예1과 마찬가지로, 경화 속도, 1일 및 3일 후 경도 자료를 보면 MOCA와 비교하여 중량부로 환산시 케티민 100 중량부 당 경도 조절용 촉매 DETDA 또는 경화 속도 조절용 촉매 벤질클로라이드(Bz-Cl) 중 하나 이상의 성분 0.5 내지 10 중량부를 포함하는 실시예 2-1 내지 2- 11이 비교예인 MOCA 사용시의 경화 속도 및 경도와의 편차가 각각 10% 이내로 유사한 결과를 나타내어 저독성 사슬 연장제 조성물인 MOCA의 대체 물질로 사용 가능함을 알 수 있었다.
( 실시예 3)
주제부 100 중량g와 경화제 70 중량g에 디에틸말리에이트(DEM)와 이소포론디아민(IPDA)로부터 합성된 폴리아스파틱에스테르(PAE) 3.24 중량g(1.16 아민당량(%)(아민몰당량 279.3))에 촉매로써 경도 조절용인 DETDA 0.0097 내지 0.1782 중량 g와 경화 속도 조절용인 벤질클로라이드(Bz-Cl) 0.0097 내지 0.1782 중량 g을 혼합한 사슬 연장제를 사용하여 실시예 1과 같은 방법으로 합성한 폴리우레탄 중합체의 물성은 [표 3]과 같다.
본 실시예3에 언급된 PAE의 분자량은 558.6 이고 분자내 아민기의 수가 2개이므로 본 PAE의 아민몰당량은 279.3 이다.
물성 평가 방법은 실시예1과 동일하다.
구분 비교예 실시예3-1 실시예3-2 실시예3-3 실시예3-4
주제부(중량 g) 100
경화제(중량 g) 70
사슬
연장제		 MOCA(중량 g) 1.55
MOCA 아민당량 (%) 1.16
PAE (중량g) 3.240
PAE 아민당량 (%)(*1) 1.16
촉매 DETDA(중량 g) 0.1620 0.1620 0.1620 0.0972
Bz-Cl(중량 g) 0.1620 0.0972 0.0162 0.1620
경화속도(10만cPs 도달 시간) 58'35" 57'35" 56'30" 53'50" 61'23"
1일후 경도(Shore A) 50 53 54 55 45
3일후 경도(Shore A) 71 72 74 76 70
구분 실시예 3-5 실시예3-6 실시예3-7 실시예3-8 실시예3-9
주제부(중량 g) 100
경화제(중량 g) 70
사슬
연장제		 MOCA(중량 g)
MOCA 아민당량 (%)
PAE (중량g) 3.240
PAE 아민당량 (%)(*1) 1.16
촉매 DETDA(중량 g) 0.0972 0.0972 0.0162 0.0162 0.0162
Bz-Cl(중량 g) 0.0972 0.0162 0.1620 0.0972 0.0162
경화속도(10만cPs 도달 시간) 60'45" 58'05" 63'11" 62'25" 60'37"
1일후 경도(Shore A) 50 52 45 46 46
3일후 경도(Shore A) 71 72 65 67 69
구분 실시예3-10 실시예3-11 실시예3-12 실시예3-13 실시예3-14
주제부(중량 g) 100
경화제(중량 g) 70
사슬
연장제		 MOCA(중량 g)
MOCA 아민당량 (%)
PAE (중량g) 3.240
PAE 아민당량 (%)(*1) 1.16
촉매 DETDA(중량 g) 0.0162 0.0097 0.1782
Bz-Cl(중량 g) 0.0162 0.0097 0.1782
경화속도(10만cPs 도달 시간) 57'58" 62'48" 64'04" 66'54" 60'54"
1일후 경도(Shore A) 45 45 41 38 63
3일후 경도(Shore A) 67 64 60 57 84
<물성 평가 방법>
(*1) PAE 아민당량(%) = 사용한 PAE의 사용 중량 / PAE 아민몰당량 * 100
(*2) MOCA와 PAE의 성능을 비교하기 위하여 MOCA와 PAE의 아민당량(%)를 동일하게 1.16% 로 하여 비교하였다.
<물성 평가 결과>
실시예3도 실시예1 및 실시예2와 마찬가지로, 경화 속도, 1일 및 3일 후 경도 자료를 보면 MOCA와 비교하여 중량부로 환산시 폴리아스파틱에스테르(PAE) 100 중량부 당 경도 조절용 촉매 또는 경화 속도 조절용 촉매 중 하나 이상의 성분 0.5 내지 10 중량부를 포함하는 실시예 3-1 내지 3- 11이 비교예인 MOCA 사용시의 경화 속도 및 경도와의 편차가 각각 10% 이내로 유사한 결과를 나타내어 저독성 사슬 연장제 조성물인 MOCA의 대체 물질로 사용 가능함을 알 수 있었다.
( 실시예 4)
주제부 100 중량g와 경화제 70 중량g에 디에틸톨루엔디아민(DETDA)와 이소부틸알데히드로부터 합성된 알디민 1.06 중량g (0.74 아민당량(%)(아민몰당량 143.3))와 IPDA와 디에틸말리에이트로부터 합성된 폴리아스파틱에스테르(PAE) 1.173 중량g (0.42 아민당량(%)(아민몰당량 279.3))에 촉매로써 DETDA 0.0067 내지 0.1228 중량g과 벤질클로라이드 0.0067 내지 0.1228 중량g을 단독 또는 혼합하여 실시예 1과 같은 방법으로 합성한 폴리우레탄 중합체의 물성은 [표 4]와 같다.
본 실시예4에 언급된 알디민의 분자량은 286.6 이고 분자내 아민기의 수가 2개이므로 본 알디민의 아민몰당량은 143.3 이며, 폴리아스파틱에스테르(PAE)의 경우 분자량은 558.6 이고 분자내 아민기의 수가 2개이므로 본 PAE의 아민몰당량은 279.3 이다.
물성 평가 방법은 실시예1과 동일하다.
Figure 112019048567408-pat00008
<물성 평가 방법>
삭제
(*1) 알디민 아민당량(%) = 사용한 알디민의 합계 사용 중량 / 알디민 아민몰당량 * 100
(*2) PAE 아민당량(%) = 사용한 PAE의 사용 중량 / PAE 아민몰당량 * 100
(*3) MOCA와 알디민과 PAE 혼합품의 성능을 비교하기 위하여 알디민 아민당량(0.74%)과 PAE 아민당량(0.42%)의 합계가 MOCA의 아민당량(%)과 동일하게 1.16%로 하여 비교하였다.
<물성 평가 결과>
실시예4도 실시예1 내지 실시예 3과 마찬가지로, 경화 속도, 1일 및 3일 후 경도 자료를 보면 비교예인 MOCA와 비교하여 중량부로 환산시 상호 혼합된 알디민과 폴리아스파틱에스테르(PAE) 100 중량부 당 경도 조절용 촉매 또는 경화 속도 조절용 촉매 중 하나 이상의 성분 0.5 내지 10 중량부를 포함하는 실시예 4-1 내지 4-11이 비교예인 MOCA 사용시의 경화 속도 및 경도와의 편차가 각각 10% 이내로 유사한 결과를 나타내어 저독성 사슬 연장제 조성물인 MOCA의 대체 물질로 사용 가능함을 알 수 있었다.
( 실시예 5)
주제부 100 중량g과 경화제 70 중량g에 사슬 연장제로는 디에틸톨루엔디아민(DETDA)와 메틸에틸케톤으로부터 합성된 케티민 1.059 중량g(0.740 아민당량(%)(아민몰당량 143.1))와 디에틸말리에이트(DEM)와 이소포론디아민(IPDA)으로부터 합성된 폴리아스파틱에스테르(PAE) 1.173 중량g (0.420 아민당량(%)(아민몰당량 279.3))에 촉매로써 DETDA 0.0067 내지 0.1228 중량g와 벤질클로라이드(Bz-Cl) 0.0067 내지 0.1228 중량g를 단독 또는 혼합 사용하여 합성한 폴리우레탄 중합체의 물성은 [표 5]와 같다.
본 실시예5에 언급된 케티민의 분자량은 286.2 이고 분자내 아민기의 수가 2개이므로 본 케티민의 아민몰당량은 143.1 이며 PAE의 경우 분자량은 분자량은 558.6 이고 분자내 아민기의 수가 2개이므로 본 PAE의 아민몰당량은 279.3 이다.
물성 평가 방법은 실시예1과 동일하다.
구분 비교예 실시예5-1 실시예5-2 실시예5-3 실시예5-4
주제부(중량 g) 100
경화제(중량 g) 70
사슬
연장제		 MOCA(중량 g) 1.55
MOCA 아민당량 (%) 1.16
케티민(중량 g) 1.059
케티민아민당량(%)(*1) 0.740
PAE (중량g) 1.173
PAE 아민당량(%)(*2) 0.420
촉매 DETDA 0.1116 0.1116 0.1116 0.0670
Bz-Cl 0.1116 0.0670 0.0112 0.1116
경화속도(10만cPs 도달 시간) 58'35" 56'40" 55'38" 53'52" 63'00"
1일후 경도(Shore A) 50 52 54 55 45
3일후 경도(Shore A) 71 73 75 77 70
구분 실시예 5-5 실시예5-6 실시예5-7 실시예5-8 실시예5-9
주제부(중량 g) 100
경화제(중량 g) 70
사슬
연장제		 MOCA(중량 g)
MOCA 아민당량 (%)
케티민(중량 g) 1.058
케티민아민당량(%)(*1) 0.740
PAE (중량g) 1.173
PAE 아민당량(%)(*2) 0.420
촉매 DETDA 0.0670 0.0670 0.0112 0.0112 0.0112
Bz-Cl 0.0670 0.0112 0.1116 0.0670 0.0112
경화속도(10만cPs 도달 시간) 62'12" 59'01" 63'23" 61'30" 59'40"
1일후 경도(Shore A) 46 47 45 46 48
3일후 경도(Shore A) 71 72 66 68 70
구분 실시예5-10 실시예5-11 실시예5-12 실시예5-13 실시예5-14
주제부(중량 g) 100
경화제(중량 g) 70
사슬
연장제		 MOCA(중량 g)
MOCA 아민당량 (%)
케티민(중량 g) 1.058
케티민아민당량(%)(*1) 0.740
PAE (중량g) 1.173
PAE 아민당량(%)(*2) 0.420
촉매 DETDA 0.0112 0.0067 0.1228
Bz-Cl 0.0112 0.0067 0.1228
경화속도(10만cPs 도달 시간) 57'57" 62'05" 60'30 66'53 60'14"
1일후 경도(Shore A) 48 45 40 39 64
3일후 경도(Shore A) 68 66 60 57 85
<물성 평가 방법>
(*1) 케티민 아민당량(%) = 사용한 케티민의 합계 사용 중량 / 케티민 아민몰당량 * 100
(*2) PAE 아민당량(%) = 사용한 PAE의 사용 중량 / PAE 아민몰당량 * 100
(*3) MOCA와 케티민과 PAE 혼합품의 성능을 비교하기 위하여 케티민 아민당량(%)과 PAE 아민당량(%)의 합계가 MOCA의 아민당량(%)과 동일하게 1.16%로 하여 비교하였다.
<물성 평가 결과>
실시예5도 실시예1 내지 실시예4와 마찬가지로, 경화 속도, 1일 및 3일 후 경도 자료를 보면 MOCA와 비교하여 중량부로 환산시 상호 혼합된 케티민과 폴리아스파틱에스테르(PAE) 100 중량부 당 경도 조절용 촉매 또는 경화 속도 조절용 촉매 중 하나 이상의 성분 0.5 내지 10 중량부를 포함하는 실시예 5-1 내지 5-11이 비교예인 MOCA 사용시의 경화 속도 및 경도와의 편차가 각각 10% 이내로 유사한 결과를 나타내어 저독성 사슬 연장제 조성물인 MOCA의 대체 물질로 사용 가능함을 알 수 있었다.
( 실시예 6)
주제부 100 중량g과 경화제 70 중량g에 사슬 연장제로 디에틸톨루엔디아민(DETDA)와 이소부틸알데히드로부터 합성된 알디민 0.530 중량g (0.370 아민당량(%)(아민몰당량 143.3))와 DETDA와 메틸에틸케톤으로부터 합성된 케티민 0.530 중량g (0.370 아민당량(%)(아민몰당량 143.1))와 IPDA와 디에틸말리에이트로부터 합성된 PAE 1.173 중량g (0.420 아민당량(%)(아민몰당량 279.3))에 촉매로써 DETDA 0.0070 내지 0.1283 중량g과, 벤질클로라이드(Bz-Cl) 0.0070 내지 0.1283 중량 g를 단독 또는 혼합 사용하여 합성한 폴리우레탄 중합체의 물성은 [표 6]과와 같다.
본 실시예6에 언급된 알디민의 분자량은 286.6 이고 분자내 아민기의 수가 2개이므로 본 알디민의 아민몰당량은 143.3, 케티민의 분자량은 286.2 이고 분자내 아민기의 수가 2개이므로 본 케티민의 아민몰당량은 143.1 이며 PAE의 경우 분자량은 분자량은 558.6 이고 분자내 아민기의 수가 2개이므로 본 PAE의 아민몰당량은 279.3 이다.
물성 평가 방법은 실시예1과 동일하다.
구분 비교예 실시예6-1 실시예6-2 실시예6-3 실시예6-4
주제부(중량 g) 100
경화제(중량 g) 70
사슬
연장제		 MOCA(중량 g) 1.55
MOCA 아민당량 (%) 1.16
알디민(중량 g) 0.530
알디민아민당량(%)(*1) 0.370
케티민(중량 g) 0.530
케티민아민당량(%)(*2) 0.370
PAE (중량g) 1.173
PAE 아민당량(%)(*3) 0.420
촉매 DETDA 0.1167 0.1167 0.1167 0.0670
Bz-Cl 0.1167 0.0670 0.0117 0.1167
경화속도(10만cPs 도달 시간) 58'35" 56'51" 55'51" 54'02" 63'10"
1일후 경도(Shore A) 50 52 54 55 45
3일후 경도(Shore A) 71 73 74 76 70
구분 실시예 6-5 실시예6-6 실시예6-7 실시예6-8 실시예6-9
주제부(중량 g) 100
경화제(중량 g) 70
사슬
연장제		 MOCA(중량 g)
MOCA 아민당량 (%)
알디민(중량 g) 0.530
알디민아민당량(%)(*1) 0.370
케티민(중량 g) 0.530
케티민아민당량(%)(*2) 0.370
PAE (중량g) 1.173
PAE 아민당량(%)(*3) 0.420
촉매 DETDA 0.0670 0.0670 0.0117 0.0117 0.0117
Bz-Cl 0.0670 0.0117 0.1167 0.0670 0.0117
경화속도(10만cPs 도달 시간) 62'23" 59'11" 63'35" 61'41" 59'49"
1일후 경도(Shore A) 46 47 45 46 47
3일후 경도(Shore A) 71 72 65 67 69
구분 실시예6-10 실시예6-11 실시예6-12 실시예6-13 실시예6-14
주제부(중량 g) 100
경화제(중량 g) 70
사슬
연장제		 MOCA(중량 g)
MOCA 아민당량 (%)
알디민(중량 g) 0.530
알디민아민당량(%)(*1) 0.370
케티민(중량 g) 0.530
케티민아민당량(%)(*2) 0.370
PAE (중량g) 1.173
PAE 아민당량(%)(*3) 0.420
촉매 DETDA 0.0117 0.0070 0.1283
Bz-Cl 0.0117 0.0070 0.1283
경화속도(10만cPs 도달 시간) 58'10" 62'20" 64'08" 66'48" 60'34"
1일후 경도(Shore A) 48 45 40 39 63
3일후 경도(Shore A) 68 65 60 58 85
<물성 평가 방법>
(*1) 알디민 아민당량(%) = 사용한 알디민의 합계 사용 중량 / 알디민 아민몰당량 * 100
(*2) 케티민 아민당량(%) = 사용한 케티민의 합계 사용 중량 / 케티민 아민몰당량 * 100
(*3) PAE 아민당량(%) = 사용한 PAE의 사용 중량 / PAE 아민몰당량 * 100
(*4) MOCA와 알디민 및 케티민과 PAE 혼합품의 성능을 비교하기 위하여 알디민 아민당량(%), 케티민 아민당량(%)과 PAE 아민당량(%)의 합계가 MOCA의 아민당량(%)과 동일하게 1.16%로 하여 비교하였다.
<물성 평가 결과>
실시예6도 실시예1 내지 실시예5와 마찬가지로, 경화 속도, 1일 및 3일 후 경도 자료를 보면 MOCA와 비교하여 중량부로 환산시 상호 혼합된 알디민, 케티민과 폴리아스파틱에스테르(PAE) 100 중량부 당 경도 조절용 촉매 또는 경화 속도 조절용 촉매 중 하나 이상의 성분 0.5 내지 10 중량부를 포함하는 실시예 6-1 내지 6-11이 비교예인 MOCA 사용시의 경화 속도 및 경도와의 편차가 각각 10% 이내로 유사한 결과를 나타내어 저독성 사슬 연장제 조성물인 MOCA의 대체 물질로 사용 가능함을 알 수 있었다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 상세히 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태의 공정 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (8)

  1. 안료 100 중량부 당 가소제 50 내지 90 중량부, 폴리올(polyol) 30 내지 60 중량부, 경화촉진제 1 내지 10 중량부, 분산제와 침강 방지제 및 소포제에서 선택된 하나 이상의 첨가제 0.1 내지 10 중량부를 갖는 주제부,
    폴리올 100 중량부 당 이소시아네이트(Isocyanate) 20 내지 50 중량부를 혼합하여 80 내지 85℃에서 2 내지 3시간 부분 중합 반응시킨 것으로 상기 주제부 100 중량부 당 30 내지 100 중량부를 갖는 경화제, 그리고,
    알디민(Aldimine)과 케티민(Ketimine) 및 폴리아스파틱에스테르(Polyaspartic ester, PAE)에서 선택된 하나 이상의 성분 100 중량부 당 경도 조절용 촉매 및 경화 속도 조절용 촉매 0.5 내지 10 중량부를 포함하는 것으로 상기 주제부 100 중량부 당 1 내지 5 중량부를 갖는 사슬 연장제 조성물
    을 포함하며,
    상기 경화 속도 조절용 촉매는
    옥살산과 같은 유기산,
    염화벤젠 또는 벤질클로라이드(Bz-Cl)인 방향족 염화물,
    염산이나 황산 및 인산 중에서 선택된 무기산, 그리고,
    황 또는 인을 함유하는 염화물 및 염소산화물
    중에서 선택된 하나 또는 둘 이상의 혼합물이며,
    상기 경도 조절용 촉매는
    이소포론디아민, 메탄디아민, 1,2-에틸렌디아민, 1,3-프로필렌디아민, 1,4-부틸렌디아민, 1,3-디아미노펜탄, 1,5-디아미노메틸펜탄, 1,3- 및 1,4-크실렌디아민, 1,6-헥사메틸렌디아민, 페닐렌디아민, 토릴렌디아민, 비스(4-아미노페닐)메탄, 비스(4-아미노사이클로헥실)메탄, 1,2-, 1,3- 및 1,4-디아미노사이클로헥산, 2,4- 및 2,6-디에틸톨루엔디아민(DETDA), 2,4- 및 2,6-디메틸톨루엔디아민(DMTDA), 페날카민, 멜라민, Huntsman사의 Jeffamine D-230, Jeffamine D-2000, Jeffamine D-5000 및 Jeffamine T-403 중에서 선택된 하나 또는 둘 이상의 혼합물인
    사슬 연장제 조성물을 포함하는 폴리우레탄 방수 바닥재 도료.
  2. 제1항에서,
    상기 알디민은 알데히드와 아민의 반응으로 제조되며,
    상기 케티민은 케톤과 아민의 반응으로 제조되며,
    상기 폴리아스파틱에스테르는 알케닐에스테르와 아민의 반응으로 제조되는
    사슬 연장제 조성물을 포함하는 폴리우레탄 방수 바닥재 도료.
  3. 제2항에서,
    상기 알데히드는
    포름알데히드, 아세트알데히드, 파라포름알데히드, 프로피온알데히드, 벤즈알데히드, 부틸알데히드, 이소부틸알데히드 및 2-에틸헥산알 중에서 선택된 하나 또는 둘 이상의 혼합물인
    사슬 연장제 조성물을 포함하는 폴리우레탄 방수 바닥재 도료.
  4. 제2항에서,
    상기 케톤은
    아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸부틸케톤, 사이클로헥사논, 메틸이소부틸케톤, 이소포론 및 아세토페논 중에서 선택된 하나 또는 둘 이상의 혼합물인
    사슬 연장제 조성물을 포함하는 폴리우레탄 방수 바닥재 도료.
  5. 제2항에서,
    상기 알케닐에스테르는
    디알킬말리에이트 및 디알킬퓨마레이트 중에서 선택된 하나 또는 둘 이상의 혼합물인
    사슬 연장제 조성물을 포함하는 폴리우레탄 방수 바닥재 도료.
  6. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에서,
    상기 아민은
    이소포론디아민, 폴리옥시프로필렌디아민, 폴리옥시프로필렌트리아민, 메탄디아민, 1,2-에틸렌디아민, 1,3-프로필렌디아민, 1,4-부틸렌디아민, 1,3-디아미노펜탄, 1,5-디아미노메틸펜탄, 1,3- 및 1,4-크실렌디아민, 1,6-헥사메틸렌디아민, 페닐렌디아민, 토릴렌디아민, 비스(4-아미노페닐)메탄, 비스(4-아미노사이클로헥실)메탄, 1,2-, 1,3- 및 1,4-디아미노사이클로헥산, 2,4- 및 2,6-디에틸톨루엔디아민(DETDA), 2,4- 및 2,6-디메틸톨루엔디아민에서 선택된 하나 또는 둘 이상의 혼합물인
    사슬 연장제 조성물을 포함하는 폴리우레탄 방수 바닥재 도료.
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