KR102051296B1 - Polyurethane resin composition - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 접착제로서 사용되는 1액형 폴리우레탄 수지 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a one-component polyurethane resin composition used as an adhesive.
일반적으로 폴리우레탄 수지는 분자 중에 우레탄 결합을 갖는 것으로, 내마모성, 내유성, 내용제성 등이 우수하여 접착제, 사출물 성형, 잉크, 도료, 발포체 등 다양한 분야에서 사용되고 있다.In general, polyurethane resins have a urethane bond in the molecule, and are excellent in wear resistance, oil resistance, solvent resistance, and the like, and are used in various fields such as adhesives, injection molding, inks, paints, and foams.
이러한 폴리우레탄 수지가 접착제로 사용되는 경우로는 자동차 차제의 도장면에 유리 등의 기재를 접합시키는 경우를 들 수 있다. 그런데 종래의 폴리우레탄 수지는 자동차 차제의 도장면과의 접착성이 떨어지기 때문에 도장면 상에 프라이머를 먼저 도포하고, 그 위에 폴리우레탄 수지를 도포한 후 유리 등의 기재를 접착시켜야 했다. 이와 같이 프라이머 도포 공정이 필수적으로 요구됨에 따라 종래의 폴리우레탄 수지를 이용할 경우, 자동차 차제의 도장면 상에 유리 등의 기재를 접착시키는 공정이 복잡해지는 문제점이 있었다.When such a polyurethane resin is used as an adhesive agent, the case where a base material, such as glass, is bonded to the painted surface made of automobiles is mentioned. However, since the conventional polyurethane resin is inferior in adhesiveness with the coating surface made by automobiles, it was necessary to first apply a primer on the coating surface, and then apply a polyurethane resin thereon to adhere a substrate such as glass. As the primer coating process is required as described above, when using a conventional polyurethane resin, there is a problem in that a process of adhering a substrate such as glass on a painted surface of a vehicle is complicated.
또한, 종래의 폴리우레탄 수지는 가사시간이 짧아 작업성이 떨어지며, 저온에서의 접착성도 떨어져 폴리우레탄 수지의 사용환경에 제약이 많은 문제점이 있었다.In addition, the conventional polyurethane resin has a problem in that the pot life is short, workability is inferior, and adhesiveness at low temperature is also limited and the use environment of the polyurethane resin is limited.
본 발명은 가사시간을 충분히 확보할 수 있으며, 넓은 온도 범위에서 접착성이 우수한 폴리우레탄 수지 조성물을 제공하고자 한다.The present invention can secure a pot life sufficiently, to provide a polyurethane resin composition excellent in adhesion in a wide temperature range.
본 발명은, 제1 우레탄 수지; 제2 우레탄 수지; 가소제; 및 촉매를 포함하고, 상기 촉매가 디부틸틴 메르캅티드, 디옥틸틴 디라우레이트 및 4,4'-(옥시디-2,1-에탄다일)비스모르폴린을 포함하는 것인 폴리우레탄 수지 조성물을 제공한다.The present invention, the first urethane resin; Second urethane resin; Plasticizers; And a catalyst, wherein the catalyst comprises dibutyltin mercaptide, dioctyltin dilaurate and 4,4 ′-(oxydi-2,1-ethanediyl) bismorpholine To provide.
상기 디부틸틴 메르캅티드, 상기 디옥틸틴 디라우레이트 및 상기 4,4'-(옥시디-2,1-에탄다일)비스모르폴린의 혼합 비율은 0.001 내지 0.1:0.01 내지 0.3:0.001 내지 0.1의 중량비일 수 있다.The mixing ratio of the dibutyltin mercaptide, the dioctyltin dilaurate and the 4,4 '-(oxydi-2,1-ethanediyl) bismorpholine is 0.001 to 0.1: 0.01 to 0.3: 0.001 to 0.1 It may be a weight ratio of.
상기 가소제는 프탈레이트계 가소제 및 포스페이트계 가소제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.The plasticizer may include one or more selected from the group consisting of a phthalate plasticizer and a phosphate plasticizer.
상기 프탈레이트계 가소제는 디부틸 프탈레이트, 디-2-에틸헥실 프탈레이트, 디이소노닐 프탈레이트, 디이소데실 프탈레이트 및 부틸벤질 프탈레이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.The phthalate plasticizer may include one or more selected from the group consisting of dibutyl phthalate, di-2-ethylhexyl phthalate, diisononyl phthalate, diisodecyl phthalate, and butylbenzyl phthalate.
상기 포스페이트계 가소제는 2-에틸헥실디페닐 포스페이트, 트리크레실 포스페이트 및 크레실디페닐 포스페이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.The phosphate plasticizer may include one or more selected from the group consisting of 2-ethylhexyl diphenyl phosphate, tricresyl phosphate and cresyl diphenyl phosphate.
상기 폴리우레탄 수지 조성물은 안료를 더 포함할 수 있다.The polyurethane resin composition may further include a pigment.
상기 폴리우레탄 수지 조성물은 상기 제1 우레탄 수지 35 내지 70 중량부; 상기 제2 우레탄 수지 3 내지 14 중량부; 상기 가소제 5 내지 30 중량부; 상기 촉매 0.001 내지 0.5 중량부; 및 상기 안료 20 내지 40 중량부를 포함할 수 있다.The polyurethane resin composition is 35 to 70 parts by weight of the first urethane resin; 3 to 14 parts by weight of the second urethane resin; 5 to 30 parts by weight of the plasticizer; 0.001 to 0.5 parts by weight of the catalyst; And it may include 20 to 40 parts by weight of the pigment.
본 발명의 폴리우레탄 수지 조성물은 특정의 촉매와 가소제를 포함함에 따라 도장 과정에서 소비되는 가사시간을 충분히 확보할 수 있어, 도장 과정에서의 작업성을 향상시킬 수 있다. 또한 본 발명의 폴리우레탄 수지 조성물은 넓은 온도 범위(예를 들어, 5 내지 35 ℃)에서 접착성이 우수하여, 이를 자동차 차체의 도장면에 유리 등의 기재를 접착시키기 위한 접착제로 사용할 경우, 자동차 차제의 도장면에 프라이머를 도포하지 않아도 우수한 접착 효과를 얻을 수 있다.The polyurethane resin composition of the present invention can sufficiently secure pot life consumed in the coating process by including a specific catalyst and a plasticizer, thereby improving workability in the coating process. In addition, the polyurethane resin composition of the present invention has excellent adhesiveness in a wide temperature range (for example, 5 to 35 ℃), when used as an adhesive for bonding a substrate such as glass on the painted surface of the car body, An excellent adhesive effect can be obtained without applying a primer on the coating surface of a vehicle.
이하, 본 발명을 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described.
본 발명은 특정의 촉매와 가소제를 포함함에 따라 도장 과정에서 충분한 가사시간을 확보할 수 있는 것이 특징인 1액형 폴리우레탄 수지 조성물에 관한 것으로, 이에 대해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The present invention relates to a one-component polyurethane resin composition which is characterized by ensuring a sufficient pot life in the coating process by including a specific catalyst and a plasticizer, which will be described in detail below.
본 발명의 폴리우레탄 수지 조성물은, 제1 우레탄 수지, 제2 우레탄 수지, 가소제 및 촉매를 포함한다.The polyurethane resin composition of this invention contains a 1st urethane resin, a 2nd urethane resin, a plasticizer, and a catalyst.
본 발명의 폴리우레탄 수지 조성물에 포함되는 제1 우레탄 수지는 폴리올 화합물과 이소시아네이트 화합물의 반응에 의해 얻어진 우레탄 프리폴리머(prepolymer)일 수 있다.The first urethane resin included in the polyurethane resin composition of the present invention may be a urethane prepolymer obtained by the reaction of a polyol compound and an isocyanate compound.
상기 폴리올 화합물의 구체적인 예로는 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 폴리테트라메틸렌 글리콜, 또는 폴리프로필렌 트리올 등을 들 수 있다. 이러한 폴리올 화합물의 중량평균분자량은 500 내지 10,000일 수 있고, 구체적으로는 2,000 내지 5,000일 수 있다.Specific examples of the polyol compound include polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol, polypropylene triol, and the like. The weight average molecular weight of the polyol compound may be 500 to 10,000, specifically 2,000 to 5,000.
상기 이소시아네이트 화합물의 구체적인 예로는 2,4-톨루엔 디이소시아네이트(2,4-TDI), 2,6-톨루엔 디이소시아네이트(2,6-TDI), 4,4'-디페닐메틸렌 디이소시아네이트(4,4'-MDI), 2,4'-디페닐메틸렌 디이소시아네이트(2,4'-MDI), 1,4-페닐렌 디이소시아네이트, 1,5-나프탈렌 디이소시아네이트, 에틸렌 디이소시아네이트, 프로필렌 디이소시아네이트, 테트라메틸렌 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 또는 이소포론 디이소시아네이트 등을 들 수 있다.Specific examples of the isocyanate compound include 2,4-toluene diisocyanate (2,4-TDI), 2,6-toluene diisocyanate (2,6-TDI), 4,4'-diphenylmethylene diisocyanate (4, 4'-MDI), 2,4'-diphenylmethylene diisocyanate (2,4'-MDI), 1,4-phenylene diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, ethylene diisocyanate, propylene diisocyanate, Tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, etc. are mentioned.
상기 폴리올 화합물과 상기 이소시아네이트 화합물의 반응에는 가소제(제1 가소제)가 사용될 수 있다. 상기 가소제의 구체적인 예로는 디옥틸 프탈레이트, 디부틸 프탈레이트, 디옥틸 아디페이트, 디이소데실 프탈레이트, 디이소노닐 프탈레이트, 또는 이들의 혼합물 등을 들 수 있다.A plasticizer (first plasticizer) may be used for the reaction of the polyol compound and the isocyanate compound. Specific examples of the plasticizer include dioctyl phthalate, dibutyl phthalate, dioctyl adipate, diisodecyl phthalate, diisononyl phthalate, or mixtures thereof.
이러한 제1 우레탄 수지의 중량평균분자량은 폴리우레탄 수지 조성물의 점도, 유연성 등을 고려할 때, 2,500 내지 15,000일 수 있다. 또한 제1 우레탄 수지의 말단에 결합된 이소시아네이트기의 함량은 0.5 내지 3.0%일 수 있다.The weight average molecular weight of the first urethane resin may be 2,500 to 15,000 when considering the viscosity, flexibility, and the like of the polyurethane resin composition. In addition, the content of the isocyanate group bonded to the terminal of the first urethane resin may be 0.5 to 3.0%.
상기 제1 우레탄 수지의 함량은 폴리우레탄 수지 조성물 100 중량부를 기준으로 35 내지 70 중량부일 수 있다. 제1 우레탄 수지의 함량이 상기 범위를 벗어날 경우, 폴리우레탄 수지 조성물의 유연성, 접착성, 내열성 등이 저하될 수 있다.The content of the first urethane resin may be 35 to 70 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyurethane resin composition. When the content of the first urethane resin is out of the above range, the flexibility, adhesion, heat resistance, etc. of the polyurethane resin composition may be lowered.
본 발명의 폴리우레탄 수지 조성물에 포함되는 제2 우레탄 수지는 아미노 실란, 폴리올 화합물 및 이소시아네이트 화합물의 반응에 의해 얻어진 것이며, 상기 제1 우레탄 수지와 상이한 우레탄 수지일 수 있다. 구체적으로, 폴리우레탄 수지 조성물의 접착성을 보다 높이기 위해 본 발명의 제2 우레탄 수지는 폴리에테르 폴리올, 아미노알콕시 실란계 화합물 및 이소시아네이트가 결합된 뷰렛체를 반응시켜 얻어진 것일 수 있다.The second urethane resin contained in the polyurethane resin composition of the present invention is obtained by the reaction of an amino silane, a polyol compound and an isocyanate compound, and may be a urethane resin different from the first urethane resin. Specifically, in order to further improve the adhesiveness of the polyurethane resin composition, the second urethane resin of the present invention may be obtained by reacting a biuret body in which a polyether polyol, an aminoalkoxy silane compound, and an isocyanate are bound.
상기 폴리에테르 폴리올은 원료 자체의 흡습성으로 인해 공기 중의 수분을 흡수하여 상기 아미노알콕시 실란계 화합물의 가수분해를 촉진하고, 상기 뷰렛체와 반응하여 우레탄 결합을 형성한다. 이러한 폴리에테르 폴리올의 구체적인 예로는 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 폴리부틸렌 글리콜, 폴리테트라메틸렌 글리콜, 또는 이들의 혼합물 등을 들 수 있다. 또한, 폴리에테르 폴리올의 중량평균분자량은 200 내지 2,000일 수 있다.The polyether polyol absorbs moisture in the air due to the hygroscopicity of the raw material itself to promote hydrolysis of the aminoalkoxy silane compound, and reacts with the burette to form a urethane bond. Specific examples of such polyether polyols include polyethylene glycol, polypropylene glycol, polybutylene glycol, polytetramethylene glycol, mixtures thereof, and the like. In addition, the weight average molecular weight of the polyether polyol may be 200 to 2,000.
상기 아미노알콕시 실란계 화합물은 제2 우레탄 수지의 접착성, 저온반응성 등을 향상시킨다. 이러한 아미노알콕시 실란계 화합물은 하기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 화합물일 수 있다.The aminoalkoxy silane compound improves the adhesiveness, low temperature reactivity of the second urethane resin, and the like. The aminoalkoxy silane compound may be a compound represented by the following Chemical Formula 1 or Chemical Formula 2.
[화학식 1][Formula 1]
상기 화학식 1에서,In Chemical Formula 1,
R1은 C1 내지 C10의 알킬기로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C10의 아릴기이고, R2는 C1 내지 C10의 알킬렌기이고, R3 및 R4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 C1 내지 C10의 알킬기이며, n은 1 내지 3의 정수이다.R 1 is an aryl group of C 1 to C 10 with C 6 to C 10 substituted or unsubstituted with an alkyl group and, R 2 is an alkylene group of C 1 to C 10, R 3 and R 4 are the same or different from each other, and Each independently represent an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and n is an integer of 1 to 3.
[화학식 2][Formula 2]
상기 화학식 2에서,In Chemical Formula 2,
R5 및 R6는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 C1 내지 C3의 알킬렌기이고, R7 내지 R10은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 C1 내지 C10의 알킬기이고, a 및 b는 각각 1 내지 3의 정수이다.R 5 and R 6 are the same as or different from each other, and each independently an alkylene group of C 1 to C 3 , R 7 to R 10 are the same or different from each other, and each independently an alkyl group of C 1 to C 10 , a And b are integers of 1 to 3, respectively.
상기 화학식 2로 표시되는 화합물은 아미노 실란 화합물과 에폭시 실란 화합물이 1:0.1 내지 1의 몰비로 반응하여 얻어진 화합물일 수 있다. 이때, 상기 아미노 실란 화합물의 구체적인 예로는 N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란(N-2-(Aminoethyl)-3-aminopropylmethyldimethoxysilane), N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란(N-2-(Aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane), 3-아미노프로필트리메톡시실란(3-Aminopropyltrimethoxysilane), 3-아미노프로필트리에톡시실란(3-Aminopropyltriethoxysilane), 또는 N-페닐-3-아미노프로필트리메톡시실란(N-Phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane) 등을 들 수 있다. 또한, 상기 에폭시 실란의 구체적인 예로는 3-글리시독시프로필 메틸디메톡시실란(3-Glycidoxypropyl methyldimethoxysilane), 3-글리시독시프로필 트리메톡시실란(3-Glycidoxypropyl trimethoxysilane), 3-글리시독시프로필 메틸디에톡시실란(3-Glycidoxypropyl methyldiethoxysilane), 또는 3-글리시독시프로필 트리에톡시실란(3-Glycidoxypropyl triethoxysilane) 등을 들 수 있다.The compound represented by Formula 2 may be a compound obtained by reacting an amino silane compound with an epoxy silane compound in a molar ratio of 1: 0.1 to 1. At this time, specific examples of the amino silane compound are N-2- (aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane (N-2- (Aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane), N-2- (aminoethyl)- 3-aminopropyltrimethoxysilane (N-2- (Aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane), 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, Or N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane. In addition, specific examples of the epoxy silane include 3-glycidoxypropyl methyldimethoxysilane, 3-glycidoxypropyl trimethoxysilane, and 3-glycidoxypropyl methyl. Diethoxysilane (3-Glycidoxypropyl methyldiethoxysilane), 3-glycidoxypropyl triethoxysilane, and the like.
구체적으로, 상기 화학식 1로 표시되는 아미노알콕시 실란계 화합물은 방향족 고리가 결합된 아미노알콕시 실란계 화합물로 N-페닐-감마-아미노프로필트리메톡시 실란(N-phenyl-gamma-aminopropyltrimethoxy Silane)일 수 있다. 또한, 상기 화학식 2로 표시되는 아미노알콕시 실란계 화합물은 3-아미노프로필트리에톡시실란(3-Aminopropyltriethoxysilane)과 3-글리시독시프로필 트리메톡시실란(3-Glycidoxypropyl trimethoxysilane)이 1:1의 몰비로 반응하여 얻어진 화합물일 수 있다.Specifically, the aminoalkoxy silane compound represented by Formula 1 may be N-phenyl-gamma-aminopropyltrimethoxy silane as an aminoalkoxy silane compound having an aromatic ring bonded thereto. have. In addition, the aminoalkoxy silane compound represented by Chemical Formula 2 has a molar ratio of 3-aminopropyltriethoxysilane and 3-glycidoxypropyl trimethoxysilane in a 1: 1 ratio. It may be a compound obtained by reaction.
상기 이소시아네이트가 결합된 뷰렛체는 제2 우레탄 수지의 접착성, 가교반응성 등을 향상시킨다. 이러한 뷰렛체에 결합된 이소시아네이트의 구체적인 예로는 헥사메틸렌 디이소시아네이트(hexamethylene diisocyanate), 사이클로펜틸렌-1,3-디이소시아네이트(cyclopentylene-1,3-diisocyanate), 사이클로헥실렌-1,2-디이소시아네이트(cyclohexylene-1,2-diisocyanate), 헥사하이드로자일렌 디이소시아네이트(hexahydroxylylene diisocyanate), 디사이클로헥실-4,4-디이소시아네이트(dicyclohexyl-4,4-diisocyanate), 1-메틸-2,4-디이소시아나토사이클로헥산(1-methyl-2,4-diisocyanatocyclohexane), 1-메틸-2,6-디이소시아나토사이클로헥산(l-methyl-2,6-diisocyanatocyclohexane), 비스(4-이소시아나토사이클로헥실)메탄(bis(4-isocyanatocyclohexyl)methane), 1,4-디이소시아나토사이클로헥산(1,4-diisocyanatocyclohexane), 1,3-디이소시아나토사이클로헥산(1,3-diisocyanatocyclohexane), 또는 이들의 혼합물 등을 들 수 있다. 구체적으로, 상기 뷰렛체는 이소시아네이트기가 3개 이상 결합된 뷰렛체로써, 1,3,5-트리스(6-이소시아나토헥실)뷰렛(1,3,5-Tris(6-isocyanatohexyl)biuret) 또는 헥사메틸렌 디이소시아네이트(Hexamethylene diisocyanate)의 트라이머(Trimer)일 수 있다.The burette body in which the isocyanate is bonded improves the adhesiveness, crosslinking reactivity and the like of the second urethane resin. Specific examples of the isocyanate bonded to this burette body include hexamethylene diisocyanate, cyclopentylene-1,3-diisocyanate, cyclohexylene-1,2-diisocyanate (cyclohexylene-1,2-diisocyanate), hexahydroxylylene diisocyanate, dicyclohexyl-4,4-diisocyanate, 1-methyl-2,4-dii 1-methyl-2,6-diisocyanatocyclohexane, 1-methyl-2,6-diisocyanatocyclohexane, bis (4-isocyanatocyclohexyl) Methane (bisiso 4-anacyanatocyclohexyl), 1,4-diisocyanatocyclohexane, 1,3-diisocyanatocyclohexane, or mixtures thereof Etc. can be mentioned. Specifically, the burette body is a burette body in which three or more isocyanate groups are bonded, and a 1,3,5-tris (6-isocyanatohexyl) burette (1,3,5-Tris (6-isocyanatohexyl) biuret) or It may be a trimer of hexamethylene diisocyanate.
이러한 이소시아네이트가 결합된 뷰렛체에 함유된 이소시아네이트기의 함유율(NCO%)은 15 내지 30%일 수 있다.The content rate (NCO%) of the isocyanate group contained in the burette body to which such isocyanate is bonded may be 15 to 30%.
상기 제2 우레탄 수지의 중량평균분자량은 폴리우레탄 수지 조성물의 점도, 접착성 등을 고려할 때, 500 내지 2,000일 수 있다. 또한 제2 우레탄 수지의 말단에 결합된 이소시아네이트기의 함량은 5 내지 15%일 수 있다.The weight average molecular weight of the second urethane resin may be 500 to 2,000 when considering the viscosity, adhesiveness, and the like of the polyurethane resin composition. In addition, the content of the isocyanate group bonded to the terminal of the second urethane resin may be 5 to 15%.
상기 제2 우레탄 수지의 함량은 폴리우레탄 수지 조성물 100 중량부를 기준으로 3 내지 14 중량부일 수 있다. 제2 우레탄 수지의 함량이 상기 범위를 벗어날 경우, 폴리우레탄 수지 조성물의 접착성(특히, 저온접착성) 등이 저하될 수 있다.The content of the second urethane resin may be 3 to 14 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyurethane resin composition. When the content of the second urethane resin is out of the above range, the adhesiveness (particularly, low temperature adhesiveness) of the polyurethane resin composition may be lowered.
여기서 제1 우레탄 수지와 제2 우레탄 수지의 혼합 비율은 10:1 내지 3의 중량비일 수 있다. 제1 우레탄 수지와 제2 우레탄 수지의 혼합 비율이 상기 범위를 벗어날 경우, 폴리우레탄 수지 조성물의 접착성이 저하되거나 경화가 지연되고 도막에 크랙 등이 발생할 수 있다.Here, the mixing ratio of the first urethane resin and the second urethane resin may be a weight ratio of 10: 1 to 3. When the mixing ratio of the first urethane resin and the second urethane resin is out of the above range, the adhesiveness of the polyurethane resin composition may be lowered or the curing may be delayed and cracks may occur in the coating film.
본 발명의 폴리우레탄 수지 조성물에 포함되는 가소제(제2 가소제)는 폴리우레탄 수지 조성물에 유연성, 탄성 등을 부여하기 위한 것으로, 프탈레이트계 가소제 및 포스페이트계 가소제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 상기 프탈레이트계 가소제의 구체적인 예로는 디부틸 프탈레이트(Di-butyl phthalate), 디-2-에틸헥실 프탈레이트(Di-2-ethylhexyl phthalate), 디이소노닐 프탈레이트(Di-isonoyl phthalate), 디이소데실 프탈레이트(Di-isodecyl phthalate), 부틸벤질 프탈레이트(Butylbenzyl phthalate), 또는 이들의 혼합물 등을 들 수 있다. 상기 포스페이트계 가소제의 구체적인 예로는 2-에틸헥실디페닐 포스페이트(2-ethylhexyldiphenyl phosphate), 트리크레실 포스페이트(Tri-cresyl phosphate), 크레실디페닐 포스페이트(Cresyldiphenyl phosphate), 또는 이들의 혼합물 등을 들 수 있다. 이때, 폴리우레탄 수지 조성물의 유연성, 가소성과 더불어 열안정성을 보다 높이기 위해 가소제로는 디이소노닐 프탈레이트와 2-에틸헥실디페닐 포스페이트의 혼합물이 사용될 수 있다.The plasticizer (second plasticizer) included in the polyurethane resin composition of the present invention is for imparting flexibility, elasticity, etc. to the polyurethane resin composition, and may include one or more selected from the group consisting of phthalate plasticizers and phosphate plasticizers. Can be. Specific examples of the phthalate-based plasticizers include dibutyl phthalate, di-2-ethylhexyl phthalate, diisononyl phthalate, and diisodecyl phthalate. Di-isodecyl phthalate), butylbenzyl phthalate, or a mixture thereof. Specific examples of the phosphate-based plasticizers include 2-ethylhexyldiphenyl phosphate, tricrecresyl phosphate, cresyldiphenyl phosphate, and mixtures thereof. have. At this time, a mixture of diisononyl phthalate and 2-ethylhexyl diphenyl phosphate may be used as a plasticizer in order to further improve the flexibility and plasticity of the polyurethane resin composition and thermal stability.
이러한 가소제의 함량은 폴리우레탄 수지 조성물 100 중량부를 기준으로, 5 내지 30 중량부일 수 있다. 가소제의 함량이 상기 범위를 벗어날 경우, 폴리우레탄 수지 조성물의 유연성, 가소성 등이 저하될 수 있다.The amount of such plasticizer may be 5 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyurethane resin composition. When the content of the plasticizer is out of the above range, the flexibility, plasticity, etc. of the polyurethane resin composition may be lowered.
본 발명의 폴리우레탄 수지 조성물에 포함되는 촉매는 디부틸틴 메르캅티드, 디옥틸틴 디라우레이트 및 4,4'-(옥시디-2,1-에탄다일)비스모르폴린을 포함한다. 구체적으로, 상기 촉매는 디부틸틴 메르캅티드, 디옥틸틴 디라우레이트 및 4,4'-(옥시디-2,1-에탄다일)비스모르폴린이 혼합된 혼합물이다. 본 발명은 상기 혼합물을 촉매로 포함함에 따라 폴리우레탄 수지 조성물의 경화 반응속도를 제어할 수 있어, 도장 과정에서 충분한 가사시간을 확보할 수 있다.Catalysts included in the polyurethane resin composition of the present invention include dibutyltin mercaptide, dioctyltin dilaurate and 4,4 '-(oxydi-2,1-ethanediyl) bismorpholine. Specifically, the catalyst is a mixture of dibutyltin mercaptide, dioctyltin dilaurate and 4,4 '-(oxydi-2,1-ethanediyl) bismorpholine. The present invention can control the curing reaction rate of the polyurethane resin composition by including the mixture as a catalyst, it is possible to ensure a sufficient pot life in the coating process.
상기 디부틸틴 메르캅티드, 상기 디옥틸틴 디라우레이트 및 상기 4,4'-(옥시디-2,1-에탄다일)비스모르폴린의 혼합 시 혼합 비율은 0.001 내지 0.1: 0.01 내지 0.3:0.001 내지 0.1의 중량비일 수 있다. 상기 화합물들의 혼합 비율이 상기 범위를 벗어날 경우, 폴리우레탄 수지 조성물의 경화 반응속도를 제어하는 것이 어려울 수 있다.The mixing ratio of the dibutyltin mercaptide, the dioctyltin dilaurate and the 4,4 '-(oxydi-2,1-ethanediyl) bismorpholine is 0.001 to 0.1: 0.01 to 0.3: 0.001 And a weight ratio of 0.1 to 0.1. When the mixing ratio of the compounds is out of the above range, it may be difficult to control the curing reaction rate of the polyurethane resin composition.
이러한 촉매의 함량은 폴리우레탄 수지 조성물 100 중량부를 기준으로, 0.001 내지 0.5 중량부일 수 있다. 촉매의 함량이 상기 범위를 벗어날 경우, 폴리우레탄 수지 조성물의 경화 반응성이 저하되거나 가사시간이 짧아져 작업성이 저하될 수 있다.The content of such a catalyst may be 0.001 to 0.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyurethane resin composition. When the content of the catalyst is out of the above range, the curing reactivity of the polyurethane resin composition may be lowered or the pot life may be shortened, thereby reducing workability.
한편, 본 발명의 폴리우레탄 수지 조성물은 안료를 더 포함할 수 있다.On the other hand, the polyurethane resin composition of the present invention may further comprise a pigment.
상기 안료는 폴리우레탄 수지 조성물의 강도를 높이고 색상을 부여하기 위한 것으로, 그 구체적인 예로는 카본블랙, 탄산칼슘, 이산화티탄(TiO2), 산화철황(Iron oxide yellow), 산화철적(Iron oxide red) 등을 들 수 있다.The pigment is to increase the strength and color of the polyurethane resin composition, and specific examples thereof include carbon black, calcium carbonate, titanium dioxide (TiO 2 ), iron oxide yellow, and iron oxide red. Etc. can be mentioned.
이러한 안료의 함량은 폴리우레탄 수지 조성물 100 중량부를 기준으로, 20 내지 40 중량부일 수 있다. 안료의 함량이 상기 범위를 벗어날 경우, 폴리우레탄 수지 조성물의 강도가 저하되거나, 폴리우레탄 수지 조성물의 점도 제어가 어려울 수 있다.The content of such pigments may be 20 to 40 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyurethane resin composition. When the content of the pigment is outside the above range, the strength of the polyurethane resin composition may be lowered, or it may be difficult to control the viscosity of the polyurethane resin composition.
또한, 본 발명의 폴리우레탄 수지 조성물은 조성물의 점도를 조절하기 위해 통상적으로 사용되는 증점제를 더 포함할 수 있다.In addition, the polyurethane resin composition of the present invention may further include a thickener commonly used to control the viscosity of the composition.
이상에서 설명한 본 발명의 폴리우레탄 수지 조성물은 특정 촉매를 포함하기 때문에 도장 과정에서 경화 반응성이 제어되어 충분한 가사시간을 확보할 수 있다. 또한, 본 발명의 폴리우레탄 수지 조성물은 유연성, 내열성, 강도 등과 더불어 접착성이 우수하여, 이를 자동차 자체의 도장면에 유리 등의 기재를 접착하는 접착제로 사용할 경우, 도장면에 프라이머를 도포하지 않고도 기재를 직접 접착시킬 수 있다.Since the polyurethane resin composition of the present invention described above includes a specific catalyst, curing reactivity is controlled in the coating process to ensure sufficient pot life. In addition, the polyurethane resin composition of the present invention is excellent in adhesiveness along with flexibility, heat resistance, strength and the like, when used as an adhesive for bonding a substrate such as glass to the coating surface of the vehicle itself, without applying a primer to the coating surface The substrate can be directly bonded.
이하 본 발명을 실시예를 통하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the following Examples. However, the following examples are merely to illustrate the invention, the present invention is not limited by the following examples.
[[ 실시예Example 1] One]
1) 제1 우레탄 수지 제조1) first urethane resin
교반기, 콘덴서, 온도계가 장착된 유리 플라스크에 폴리프로필렌 글리콜(polypropylene glycol), 디이소노닐 프탈레이트(di-isononyl phthalate), 폴리프로필렌 트리올(polypropylene triol)을 투입하고, 140 ℃로 서서히 승온시키면서 2 시간 동안 진공 감압을 실시하였다. 다음, 60 ℃ 이하로 냉각한 후, 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(methylene diphenyl di-isocyanate, MDI)를 투입하여 발열을 확인한 후, 80 내지 90 ℃의 온도를 유지시키면서 NCO%가 1.72%가 되도록 반응시켰다. 반응 완료 후 40 ℃로 냉각하여 점도가 8,400 cPs이고 중량평균분자량이 9,000인 제1 우레탄 수지를 제조하였다.Into a glass flask equipped with a stirrer, a condenser, and a thermometer, polypropylene glycol, di-isononyl phthalate, and polypropylene triol were added, and the temperature was gradually raised to 140 ° C for 2 hours. Vacuum decompression was carried out. Next, after cooling to 60 ° C. or less, methylene diphenyl di-isocyanate (MDI) was added thereto to check the exotherm, and the reaction was performed such that NCO% was 1.72% while maintaining a temperature of 80 to 90 ° C. . After completion of the reaction was cooled to 40 ℃ to prepare a first urethane resin having a viscosity of 8,400 cPs and a weight average molecular weight of 9,000.
2) 제2 우레탄 수지 제조2) manufacture of the second urethane resin
교반기, 콘덴서, 온도계가 장착된 유리 플라스크에 폴리프로필렌 글리콜(polypropylene glycol)을 투입하고, 140 ℃로 승온시켜 2 시간 동안 진공 감압을 실시하였다. 다음, 60 ℃ 이하로 냉각하고, 1,3,5-트리스(6-이소아나토헥실)뷰렛(1,3,5-Tris(6-isocyanatohexyl)biuret)을 투입하여 발열을 확인한 후, 100 ℃의 온도를 유지시키면서 NCO%가 14.0 내지 15.0%가 되도록 반응시켰다. 그 다음 40 ℃로 냉각한 후, N-페닐-감마-아미노프로필트리메톡시 실란(N-phenyl-gamma-aminopropyltrimethoxy silane)을 투입하고 40 내지 45 ℃의 온도를 유지시키면서 NCO%가 11.3%가 되도록 반응시켰다. 반응 완료 후 40 ℃로 냉각하여 점도가 9,800 cPs인 제2 우레탄 수지를 제조하였다.Polypropylene glycol was added to a glass flask equipped with a stirrer, a condenser, and a thermometer, and the temperature was raised to 140 ° C and vacuum reduced for 2 hours. Next, the mixture was cooled to 60 ° C. or lower, 1,3,5-tris (6-isoanatohexyl) biuret (1,3,5-Tris (6-isocyanatohexyl) biuret) was added thereto to confirm exotherm, and then 100 ° C. The reaction was carried out such that NCO% was 14.0 to 15.0% while maintaining the temperature of. After cooling to 40 ° C., N-phenyl-gamma-aminopropyltrimethoxy silane was added thereto, and the NCO% was 11.3% while maintaining a temperature of 40 to 45 ° C. Reacted. After the reaction was completed, a second urethane resin having a viscosity of 9,800 cPs was cooled to 40 ° C.
3) 폴리우레탄 수지 조성물 제조3) Polyurethane Resin Composition
진공펌프가 연결되어 있고, HEATING 가능한 자켓을 가지며, 고점도 회전 교반 및 기벽 Scrubbing이 가능한 SUS 재질의 Mixer 장치에 상기에서 제조된 제1 우레탄 수지와 가소제를 투입하고 60 ℃로 승온시키면서 교반을 실시하였다. 다음, 안료를 투입하고 20 분 동안 교반시킨 후, 20 Torr 미만의 진공으로 10 분 동안 감압을 실시하여 수분을 제거하였다. 그 다음, 촉매와 상기에서 제조된 제2 우레탄 수지를 투입하고, 30 분 동안 교반하여 점도가 14,000 Ps이고, NCO%가 1.52%인 폴리우레탄 수지 조성물을 제조하였다.The first urethane resin and the plasticizer prepared above were added to a SUS material mixer equipped with a vacuum pump, having a jacket capable of heating, and capable of high viscosity rotary stirring and scrubbing of walls. Next, after the pigment was added and stirred for 20 minutes, water was removed by performing a reduced pressure for 10 minutes in a vacuum of less than 20 Torr. Then, a catalyst and the second urethane resin prepared above were added and stirred for 30 minutes to prepare a polyurethane resin composition having a viscosity of 14,000 Ps and NCO% of 1.52%.
상기 수지 및 조성물 제조 시 각 성분의 조성은 하기 표 1과 같이 조절하였다.The composition of each component was prepared as shown in Table 1 when the resin and composition were prepared.
[[ 실시예Example 2] 2]
하기 표 1의 조성을 적용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 과정으로 폴리우레탄 수지 조성물을 제조하였다. 이때, 실시예 2의 경우 첨가제를 투입하여 점도를 조절하였다.A polyurethane resin composition was prepared in the same manner as in Example 1, except that the composition of Table 1 was applied. At this time, in the case of Example 2 was added to adjust the viscosity.
(분자량: 2,000, 점도: 150-175 cPs)Polypropylene glycol
(Molecular weight: 2,000, Viscosity: 150-175 cPs)
(분자량: 4,800, 점도: 850 cPs)Polypropylene triol
(Molecular weight: 4,800, Viscosity: 850 cPs)
(분자량: 250, NCO%: 33.6%)Methylene diphenyl diisocyanate
(Molecular weight: 250, NCO%: 33.6%)
(분자량: 400, 점도: 100 cPs 이하)Polypropylene glycol
(Molecular weight: 400, viscosity: 100 cPs or less)
(분자량: 478, 점도: 2,000 cPs, NCO%: 23.5%)1,3,5-tris (6-isocyanatohexyl) burette
(Molecular weight: 478, Viscosity: 2,000 cPs, NCO%: 23.5%)
(아민당량: 8.1-8.5)4,4 '-(oxydi-2,1-ethanediyl) bismorpholine
(Amine Equivalent: 8.1-8.5)
[[ 비교예Comparative example 1 내지 3] 1 to 3]
하기 표 2의 조성을 적용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 과정으로 폴리우레탄 수지 조성물을 제조하였다. 이때, 비교예 3의 경우 제2 우레탄 수지로는 하기 표 2의 조성을 적용하여 제조된 것을 사용하였다.Except that the composition of Table 2 was applied, to prepare a polyurethane resin composition in the same manner as in Example 1. At this time, in the case of Comparative Example 3 was used as a second urethane resin prepared by applying the composition of Table 2.
(분자량: 2,000, 점도: 150-175 cPs)Polypropylene glycol
(Molecular weight: 2,000, Viscosity: 150-175 cPs)
(분자량: 4,800, 점도: 850 cPs)Polypropylene triol
(Molecular weight: 4,800, Viscosity: 850 cPs)
(분자량: 250, NCO%: 33.6%)Methylene diphenyl diisocyanate
(Molecular weight: 250, NCO%: 33.6%)
(분자량: 400, 점도: 100 cPs 이하)Polypropylene glycol
(Molecular weight: 400, viscosity: 100 cPs or less)
(분자량: 478, 점도: 2,000 cPs, NCO%: 23.5%)1,3,5-tris (6-isocyanatohexyl) burette
(Molecular weight: 478, Viscosity: 2,000 cPs, NCO%: 23.5%)
[[ 실험예Experimental Example ]]
실시예 1, 2 및 비교예 1 내지 3에서 각각 제조된 폴리우레탄 수지 조성물에 대한 물성을 다음과 같이 평가하였으며, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.The physical properties of the polyurethane resin compositions prepared in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 3, respectively, were evaluated as follows, and the results are shown in Table 3 below.
1. 점도: Brookfield viscometer(모델명: DV2T, 고점도 측정용)로 측정하였다.1. Viscosity: measured by Brookfield viscometer (model name: DV2T, for measuring high viscosity).
2. 비중: 정해진 규격의 온도에서 수중 침적법을 이용하여 측정하였다.2. Specific gravity: It was measured by submersion method at the temperature of the specified standard.
3. 고형분: 직경이 5cm인 알루미늄캔에 1g의 샘플을 고루 펴서 무게를 측정하고, Fan oven에서 150℃×15분의 조건으로 baking하여 baking 전후의 무게 차이를 비율로 기록하였다.3. Solid content: 1g of sample was spread evenly on an aluminum can having a diameter of 5cm, and the weight difference was measured by baking at 150 ° C. × 15 minutes in a fan oven as a ratio.
4. 경도: 샘플을 5mm 두께로 1주일 동안 경화시킨 뒤, Shore A 경도계로 측정하였다.4. Hardness: Samples were cured for 5 weeks to a thickness of 5 mm and then measured with a Shore A durometer.
5. TFT: 샘플을 20℃×65% 상대습도의 조건에서 도장면에 도포한 뒤, 비점착 테이프로 묻어나지 않는 시간을 분 단위로 측정하였다.5. TFT: After the sample was apply | coated to the coating surface on the conditions of 20 degreeCx65% relative humidity, the time which does not adhere with a non-adhesive tape was measured in minutes.
6. 저온접착성: 샘플을 정해진 조건의 온도와 습도에서 5분 동안 방치 후 도장면에 붙이고 20℃×65% 상대습도의 조건에서 7일 동안 양생 후 칼로 잘라내면서 도장면과의 접착성을 확인하여 도장면에 붙어있는 샘플의 면적을 %로 표시하였다(도장면에 하나도 붙어있지 않으면 0%, 도장면에 전부 붙어 있으면 100%로 표시).6. Low temperature adhesiveness: After leaving the sample for 5 minutes at the specified temperature and humidity, attach it to the coated surface and cure for 7 days at 20 ℃ × 65% relative humidity. The area of the sample adhered to the painted surface was expressed in% (0% if none of the coated surfaces were attached, and 100% if all surfaces were attached).
7. Knirf Cut: 샘플을 도장면에 붙이고 20℃×65% 상대습도의 조건에서 7일 동안 양생 후 칼로 잘라내면서 도장면과의 접착성을 확인하여 도장면에 붙어있는 샘플의 면적을 %로 표시하였다(도장면에 하나도 붙어있지 않으면 0%, 도장면에 전부 붙어 있으면 100%로 표시).7. Knirf Cut: After attaching the sample to the painted surface and curing for 7 days under the condition of 20 ℃ × 65% relative humidity, cut it with a knife and check the adhesiveness with the painted surface to indicate the area of the sample attached to the painted surface in%. (0% if none of the coating surface is attached and 100% if all the surface is painted).
8. 전단강도: 샘플을 5mm 두께의 도그본 모양의 경화된 시편으로 만들고 UTM(Universial Testing Machine)으로 측정하였다.8. Shear Strength: Samples were made into 5 mm thick dogbone shaped cured specimens and measured with a universal testing machine (UTM).
9. 가사시간: 샘플을 정해진 조건의 온도와 습도에서 5분 동안 방치 후 도장면에 붙이고 20℃×65% 상대습도의 조건에서 7일 동안 양생 후 칼로 잘라내면서 도장면과의 접착성을 확인하여 도장면에 붙어있는 샘플의 면적을 %로 표시하였다(도장면에 하나도 붙어있지 않으면 0%, 도장면에 전부 붙어 있으면 100%로 표시).9. Pot life: After leaving the sample for 5 minutes at the specified temperature and humidity, attach it to the surface and cure for 7 days at 20 ℃ × 65% relative humidity. The area of the sample attached to the painted surface is expressed in% (0% if none of the painted surfaces are attached, and 100% if all painted surfaces are attached).
(규격: 90% 이상)5 minutes pot life
(Standard: 90% or more)
상기 표 3을 참조하면, 본 발명에 따른 폴리우레탄 수지 조성물은 가사시간이 충분히 확보되어 작업성이 우수한 것을 확인할 수 있으며, 저온접착성도 우수한 것을 확인할 수 있다.Referring to Table 3, the polyurethane resin composition according to the present invention can be confirmed that the pot life is sufficiently secured workability, excellent low-temperature adhesiveness.
Claims (7)
제2 우레탄 수지;
가소제; 및
촉매를 포함하고,
상기 촉매가 디부틸틴 메르캅티드, 디옥틸틴 디라우레이트 및 4,4'-(옥시디-2,1-에탄다일)비스모르폴린을 포함하는 것인 폴리우레탄 수지 조성물.First urethane resin;
Second urethane resin;
Plasticizers; And
Contains a catalyst,
Wherein the catalyst comprises dibutyltin mercaptide, dioctyltin dilaurate and 4,4 ′-(oxydi-2,1-ethanediyl) bismorpholine.
상기 디부틸틴 메르캅티드, 상기 디옥틸틴 디라우레이트 및 상기 4,4'-(옥시디-2,1-에탄다일)비스모르폴린의 혼합 비율이 0.001 내지 0.1:0.01 내지 0.3:0.001 내지 0.1의 중량비인 것인 폴리우레탄 수지 조성물.The method according to claim 1,
The mixing ratio of the dibutyltin mercaptide, the dioctyltin dilaurate and the 4,4 '-(oxydi-2,1-ethanediyl) bismorpholine is 0.001 to 0.1: 0.01 to 0.3: 0.001 to 0.1 Polyurethane resin composition which is the weight ratio of.
상기 가소제가 프탈레이트계 가소제 및 포스페이트계 가소제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것인 폴리우레탄 수지 조성물.The method according to claim 1,
The plasticizer is a polyurethane resin composition comprising one or more selected from the group consisting of phthalate plasticizer and phosphate plasticizer.
상기 프탈레이트계 가소제가 디부틸 프탈레이트, 디-2-에틸헥실 프탈레이트, 디이소노닐 프탈레이트, 디이소데실 프탈레이트 및 부틸벤질 프탈레이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것인 폴리우레탄 수지 조성물.The method according to claim 3,
The phthalate plasticizer is a polyurethane resin composition comprising one or more selected from the group consisting of dibutyl phthalate, di-2-ethylhexyl phthalate, diisononyl phthalate, diisodecyl phthalate and butylbenzyl phthalate.
상기 포스페이트계 가소제가 2-에틸헥실디페닐 포스페이트, 트리크레실 포스페이트 및 크레실디페닐 포스페이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것인 폴리우레탄 수지 조성물.The method according to claim 3,
Polyurethane resin composition wherein the phosphate plasticizer comprises at least one selected from the group consisting of 2-ethylhexyl diphenyl phosphate, tricresyl phosphate and cresyl diphenyl phosphate.
안료를 더 포함하는 것인 폴리우레탄 수지 조성물.The method according to claim 1,
Polyurethane resin composition further comprising a pigment.
상기 제1 우레탄 수지 35 내지 70 중량부;
상기 제2 우레탄 수지 3 내지 14 중량부;
상기 가소제 5 내지 30 중량부;
상기 촉매 0.001 내지 0.5 중량부; 및
상기 안료 20 내지 40 중량부를 포함하는 것인 폴리우레탄 수지 조성물.The method according to claim 6,
35 to 70 parts by weight of the first urethane resin;
3 to 14 parts by weight of the second urethane resin;
5 to 30 parts by weight of the plasticizer;
0.001 to 0.5 parts by weight of the catalyst; And
Polyurethane resin composition comprising 20 to 40 parts by weight of the pigment.
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