KR102186723B1 - 방근 특성이 우수한 폴리우레아 수지 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 말단에 이소시아네이트 작용기(NCO)를 가지는 메틸렌디페닐디이소시아네이트(MDI) 프리폴리머를 포함하는 주제 및 저분자량 폴리에테르폴리올, 고분자량 폴리에테르폴리올, 디에틸톨루엔디아민, 유색안료 및 경화촉진제를 포함하는 경화제를 포함하며, 상기 주제 및 상기 경화제는 이소시아네이트 작용기(NCO)와 수산기(OH)는 1:1.05 내지 1.1의 몰비로 혼합되는 폴리우레아 수지 조성물에 관한 것이다.

Description

방근 특성이 우수한 폴리우레아 수지 조성물{POLYUREA RESIN COMPOSITION HAVING EXCELLENT RESISTANCE TO PENETRATION RESISTANCE}
본 발명은 폴리우레아 수지 조성물에 관한 것으로, 보다 구체적으로 방근 특성이 우수한 폴리우레아 수지 조성물에 관한 것이다.
일반적으로, 빌딩이나 아파트 및 주택 등을 포함하는 건축물을 시공함에 있어, 주로 콘크리트를 이용하여 일정두께의 지붕, 외벽 등을 형성하여 실내공간이 확보되도록 하고 있으며, 건축물은 빗물 등이 스며들었을 때, 일부가 증발되지 않고 내부로 침투하여 구조물의 내구성에 악영향을 주게 되므로, 각종 방수 및 방근 재료를 사용하여 건축물의 지붕, 외벽 등에 시공하고 있다.
또한, 폴리우레아 수지 조성물은 높은 기계적 물성을 보유하고 있기 때문에, 우레탄과 에폭시로 대표되는 유기 방수 재료에 비하여 뛰어난 내구성을 발휘할 수 있다. 또한, 폴리우레아 수지 조성물은 경화속도가 빨라서 시공 시간이 짧을 뿐만 아니라, 내열성이 강하여 적용 범위가 확대되고 있다.
폴리우레아 수지 조성물은 기계적, 물리적, 화학적 물성이 매우 우수하고, 특히, 내마모성, 내충격성, 내수성, 내약품성이 우수하며, 시공 시에 도막의 두께를 자유롭게 조절할 수 있고 콘크리트 뿐만 아니라 철판, 알루미늄 등 다양한 피착면에 우수한 접착력 나타낸다.
일반적으로 폴리우레아 수지 조성물은 2액형으로 구성되어 이소시아네이트 프리폴리머와 아민 화합물을 가열, 혼합, 분사하여 도포시키며 초속 경화 특성을 가진다. 초속 경화 특성에 맞추어 약 70 내지 75℃의 고온, 고압의 충돌 혼합 스프레이 전용 장비를 이용하여 스프레이 방식으로 건축물의 바탕면에 도막층을 형성한다.
또한, 최근의 구조물의 방수 공법, 특히 옥상의 방수공법에서는 옥상녹화와 관련되어 방근 기능의 중요성이 크게 증가하고 있다. 이러한 관심의 증가에 따라서 방수/방근성 재료 등에 대하여 많은 연구가 진행되고 있다.
이 중 현재 사용되고 있는 대표적인 방수/방근 공법으로는 일본이나 유럽 등에서 보다 보편적으로 적용되고 있으며, 대한민국 등록특허공보 제10-1130828호 등에 소개된 것과 같이 PP 또는 PETE 필름 등의 폴리머계 필름층과 필름층 위에 형성된 폴리우레아 도포층을 포함하는 방수/방근용 폴리우레아 복합시트를 활용하는 방법이 공개되어 있다.
특허문헌 1: 대한민국 등록특허공보 제10-1130828호 특허문헌 2: 대한민국 등록특허공보 제10-1463721호
본 발명은 상기 문제점 해결하기 위한 것으로서, 기계적 강도를 충분히 확보하면서 신속한 시공과 우수한 방근 특성을 통하여 시공 후 하자 발생을 최소화할 수 있는 폴리우레아 수지 조성물을 제공하고자 한다.
본 발명은, 상기 언급한 과제 해결을 위하여 말단에 이소시아네이트 작용기(NCO)를 가지는 메틸렌디페닐디이소시아네이트(MDI) 프리폴리머를 포함하는 주제 및 저분자량 폴리에테르폴리올, 고분자량 폴리에테르폴리올, 디에틸톨루엔디아민, 유색안료 및 경화촉진제를 포함하는 경화제를 포함하며, 상기 주제 및 상기 경화제는 이소시아네이트 작용기(NCO)와 아민 작용기(NH2) 및 수산기(OH)는 1:1.05 내지 1.1의 몰비로 혼합되는 폴리우레아 수지 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은, 상기 프리폴리머는 메틸렌디페닐디이소시아네이트 및 폴리프로필렌 글리콜의 반응으로 제조된 것을 특징으로 하는 폴리우레아 수지 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은, 상기 프리폴리머의 상기 이소시아네이트 작용기(NCO) 함량은 13 내지 14몰%인 것을 특징으로 하는 폴리우레아 수지 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은, 상기 주제에는 상기 프리폴리머 90 내지 95중량% 및 TCPP(Tris(1-chloro-2-propyl) Phosphate) 난연제 5 내지 10중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리우레아 수지 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은, 상기 저분자량 폴리에테르폴리올은 1,500 내지 2,500의 수평균분자량을 가지는 폴리에테르폴리올이며, 상기 고분자량 폴리에테르폴리올은 5,500 내지 6,500의 수평균분자량을 가지는 폴리에테르폴리올인 것을 특징으로 하는 폴리우레아 수지 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은, 상기 경화제는, 상기 저분자량 폴리에테르폴리올 60 내지 75중량%, 상기 고분자량 폴리에테르폴리올 5 내지 10중량%, 디에틸톨루엔디아민 15 내지 25중량부, 유색안료 2 내지 5중량% 및 경화촉진제 0.5 내지 1중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리우레아 수지 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은, 상기 폴리우레아 수지 조성물은 인장강도는 17N/mm2 이상이며, 파단신장율은 450% 이상이며, 쇼어 A 경도는 93 이상인 것을 특징으로 하는 폴리우레아 수지 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 방근 특성이 우수한 폴리우레아 수지 조성물은, 이소시아네이트 프리폴리머와 경화제를 반응시켜 도포하여 도막을 형성함에 있어서 각 조성의 조절을 통하여 기계적 강도를 충분히 확보하면서 신속한 시공과 우수한 방근 특성을 통하여 시공 후 하자 발생을 최소화할 수 있다.
첨부된 도면은 해당 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 내용을 보다 상세하게 설명하기 위한 것으로 본 발명의 기술적 사상이 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 폴리우레아 수지 조성물을 이용하여 도막을 형성하는 공정에 사용되는 스프레이형 분사 장치의 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 2a 및 도 2는 본 발명의 폴리우레아 수지 조성물의 방근 특성을 시험하기 위하여 제작된 시험 용기를 설명하기 위한 도면들이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 폴리우레아 수지 조성물의 방근 특성을 시험한 방근 시험 과정을 나타내는 도면들이다.
이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 여기서 제시한 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계없는 부분의 도시를 생략하고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.
본 명세서에 사용되는 전문 용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 그리고, 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 '포함' 또는 '함유'의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 또는 성분의 부가를 제외시키는 것은 아니다.
본 발명에서, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용되며, 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 예시적인 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 구성 요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 구성 요소, 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 예시하고 하기에서 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.
이하, 본 발명에 따른 폴리우레아 수지 조성물에 관하여 상세히 설명하도록 한다
도 1은 본 발명의 폴리우레아 수지 조성물을 이용하여 도막을 형성하는 공정에 사용되는 스프레이형 분사 장치의 개념을 설명하기 위한 도면이다. 도 2a 및 도 2는 본 발명의 폴리우레아 수지 조성물의 방근 특성을 시험하기 위하여 제작된 시험 용기를 설명하기 위한 도면들이다. 도 3a 및 도 3b는 본 발명의 폴리우레아 수지 조성물의 방근 특성을 시험한 방근 시험 과정을 나타내는 도면들이다.
도 1을 참조하면, 상기 스프레이형 분사 장치는 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리우레아 수지 조성물인 주제 및 경화제를 각각 수용하기 위한 제1 수용부재(10a) 및 제2 수용부재(10b)를 포함하고, 상기 제1 수용부재(10a) 및 상기 제2 수용부재(10b)에는 각각 2액형 폴리우레아 수지 조성물의 주제 및 경화제가 수용되어 있을 수 있다. 주제 및 경화제는 상세하게 후술하도록 한다.
주제 및 경화제는 각각의 관을 따라 고압 펌프(20)로 제공되며, 주제 및 경화제 각각에 고압이 인가되며, 예를 들어 1,000 내지 2,500psi의 압력이 인가될 수 있다. 고압의 주제 및 경화제 각각이 관을 따라 스프레이 분사 부재(40)에 제공되며, 제공되는 과정 중에 관을 감싸고 있는 열선 부재(30)를 통하여 관 내부의 주제 및 경화제 각각이 약 45 내지 85℃의 온도로, 바람직하게는 70 내지 75℃의 온도로 승온될 수 있다.
주제 및 경화제는 서로 간의 반응성이 매우 높아, 상기 스프레이 분사 부재 내부에서 혼합되어 동시에 분사되거나, 각각이 분사되어 도포되고자 하는 위치에서 또는 경로 상에서 서로 반응이 일어날 수 있다.
상기 스프레이형 분사 장치는, 예를 들어, GUSMER H20/35, GRACO E-XP1, E-XP2, E-10, H-XP2, H-XP3 등의 장비를 사용할 수 있으며, 폴리우레아 전용 건으로, 예를 들어, 퓨전CS건, 퓨전AP건, 퓨전MP건, 갭건, GX-7, GX-8 등의 장비를 사용할 수 있다.
본 발명은 폴리우레아 수지 조성물에 관한 관한 것으로, 보다 구체적으로, 방근 특성이 우수한 2액형 폴리우레아 수지 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 폴리우레아 수지 조성물은 주제 및 경화제를 포함한다.
상기 주제는 말단에 이소시아네이트 작용기(NCO)를 가지는 메틸렌디페닐디이소시아네이트(MDI) 프리폴리머를 포함한다.
상기 프리폴리머는 단열성 및 탄성 등을 제공하며, 메틸렌디페닐디이소시아네이트(MDI)를 폴리올을 반응시켜 얻을 수 있다. 예를 들어, 상기 프리폴리머는 메틸렌디페닐디이소시아네이트(MDI) 및 폴리프로필렌 글리콜의 반응으로 제조된 것일 수 있다.
상기 주제는 MDI 프리폴리머만을 포함하며, 기타 추가 성분을 포함하고 있지 않으며, 예를 들어, 가소제인 디옥틸프탈레이트(di-octyl-phthalate, DOP)를 포함하고 있지 않다. 상기 가소제가 포함될 경우 상기 MDI 프리폴리머의 반응성을 제한하는 요인이 될 수 있다.
상기 프리폴리머의 상기 이소시아네이트 작용기(NCO) 함량은 13 내지 14질량% 일 수 있다. 상기 이소시아네이트 작용기(NCO) 함량이 13질량% 미만인 경우, 도막에 충분한 단열성, 탄성의 물리적 특성이 향상되지 않으며, 상기 이소시아네이트 작용기(NCO) 함량이 14질량% 초과인 경우, 성능 향상은 미미하나, 고가의 프리폴리머 제작에 따른 비용 상승시키는 요인이 된다.
예를 들어, 상기 주제에는 상기 프리폴리머 90 내지 95중량% 및 TCPP(Tris(1-chloro-2-propyl) Phosphate) 난연제 5 내지 10중량%를 포함할 수 있다.
상기 TCPP(Tris(1-chloro-2-propyl) Phosphate) 난연제는 내열성을 가지는 것이고, 열안정제 및 산화방지제 등의 기능을 수행한다.
상기 TCPP(Tris(1-chloro-2-propyl) Phosphate) 난연제는 투명성을 갖는 것으로, 항균 특성, 물, 기름, 전기 절연 및 호환성이 있어, 주로 셀룰로오스 수지 트리 페닐 포스페이트를 사용하며, 비닐 수지, 천연 고무 및 합성 고무 난연 가소제, 얇은 아세테이트와 트리 아세테이트 필름도 사용할 수 있다. 난연제를 추가 성분으로 혼합함으로써 폴리우레아 수지 조성물을 이용한 도막에 난연성능을 부여할 수 있다.
상기 TCPP 난연제가 5중량% 미만인 경우 열안정제 및 산화방지제 기능이 미비하고, 10중량% 초과인 경우 난연성이 함량 대비 크게 증가하지 않고 비용만이 증가하고 난연제 함량의 증가로 타 성분이 줄어들어 도막의 경도, 인장강도 등 기계적 특성이 저하되는 문제점이 있다.
상기 경화제는 저분자량 폴리에테르폴리올, 고분자량 폴리에테르폴리올, 디에틸톨루엔디아민, 유색안료 및 경화촉진제를 포함한다.
예를 들어, 상기 경화제는, 상기 저분자량 폴리에테르폴리올 60 내지 75중량%, 상기 고분자량 폴리에테르폴리올 5 내지 10중량%, 디에틸톨루엔디아민 15 내지 25중량부, 유색안료 2 내지 5중량% 및 경화촉진제 0.5 내지 1중량%를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 저분자량 폴리에테르폴리올은 1,500 내지 2,500의 수평균분자량을 가지는 폴리에테르폴리올이며, 상기 고분자량 폴리에테르폴리올은 5,500 내지 6,500의 수평균분자량을 가지는 폴리에테르폴리올일 수 있다. 바람직하게는, 상기 저분자량 폴리에테르폴리올은 2,000의 수평균분자량을 가지는 폴리에테르폴리올이며, 상기 고분자량 폴리에테르폴리올은 6,000의 수평균분자량을 가지는 폴리에테르폴리올이다.
상기 저분자량 폴리에테르폴리올은 폴리우레아 도막의 탄성을 부여하여 도막의 방근 특성을 향상시킨다.
상기 저분자량 폴리에테르폴리올은 1,500 내지 2,500의 수평균분자량을 가지며, 수평균분자량이 1,500 미만인 경우, 폴리우레아 조성물의 반응성이 너무 빨라 도막의 강도 및 경도가 저하되며, 수평균분자량이 2,500 초과인 경우, 도막의 유연성이 증가하여 도막에 충분한 경도를 얻을 수 없는 문제점이 있다. 바람직하게는, 상기 저분자량 폴리에테르폴리올은 2,000의 수평균분자량을 가지는 폴리에테르폴리올이다.
상기 저분자량 폴리에테르폴리올은 60 내지 75중량%로 포함될 수 있다.
상기 저분자량 폴리에테르폴리올의 함량이 60중량% 미만인 경우, 너무 빠른 경화 시간에 의한 급격한 반응성으로 도막에 크랙이 발생하며, 상기 저분자량 폴리에테르폴리올의 함량이 75중량% 초과인 경우, 도막에 탄성이 향상되나 도막의 유연성이 증가하여 도막에 충분한 경도를 얻을 수 없는 문제점이 있다.
상기 고분자량 폴리에테르폴리올은 폴리우레아 도막에 강도를 부여하여 도막의 방근 특성을 향상시킨다. 상기 고분자량 폴리에테르폴리올은 5,500 내지 6,500의 수평균분자량을 가지며, 수평균분자량이 5,500 미만인 경우, 도막에 충분한 강도를 부여할 수 없고, 수평균분자량이 6,500 초과인 경우, 폴리우레아 조성물의 점도가 지나치게 높아지는 문제점이 있다. 바람직하게는, 상기 고분자량 폴리에테르폴리올은 6,000의 수평균분자량을 가지는 폴리에테르폴리올이다.
상기 고분자량 폴리에테르폴리올은 5 내지 10중량%로 포함될 수 있다.
상기 고분자량 폴리에테르폴리올의 함량이 5중량% 미만인 경우, 도막에 충분한 인장강도 및 경도 등을 부여할 수 없으며, 상기 고분자량 폴리에테르폴리올의 함량이 10중량% 초과인 경우, 폴리우레아 조성물의 점도가 지나치게 높아져서 작업시 조작성 내지 생산성이 저하되는 문제점이 있다.
상기 경화제는, 쇄연장제로서 디에틸톨루엔디아민을 포함한다.
상기 디에틸톨루엔디아민은 15 내지 25중량% 로 포함될 수 있다.
상기 디에틸톨루엔디아민은 사슬연장제로서 폴리우레아의 가교도를 증가시키고, 가교도(사슬연장제), 인장강도, 경도, 겔타임, 가사시간을 조절할 수 있다.
상기 디에틸톨루엔디아민의 함량이 15 중량% 미만인 경우, 자가 평활성이 향상되나 요구되는 인장강도 및 경도를 획득할 수 없고, 상기 디에틸톨루엔아민의 함량이 25 중량%를 초과할 경우, 인장강도 및 경도가 상승하지만 도막의 자가 평활성이 저하되어 미려한 외관을 구현하기 어려우며, 스프레이 분진이 증가하여 시공시 재료의 손실이 증가할 뿐만 아니라, 겔타임 및 가사시간이 감소되는 문제점이 있다. 예를 들어, 상기 디에틸톨루엔디아민은 15 내지 25중량% 로 포함되는 것이 바람직하다.
상기 유색안료 2 내지 5중량% 로 포함될 수 있다.
상기 유색안료는 도막에 색상을 부여하기 위하여 사용된다. 상기 유색안료는, 이에 한정되는 것은 아니나, 카본 블랙, TiO2 등을 포함할 수 있다.
상기 경화촉진제 0.5 내지 1중량% 로 포함될 수 있다.
상기 경화촉진제는 폴리우레아 도막의 경화를 촉진시키며, 가사시간을 조절하는 기능을 수행한다.
상기 경화촉진제는 납, 주석, 비스무스 계열의 촉매가 사용될 수 있다.
상기 경화촉진제의 함량이 0.05중량% 미만이면 부착성능을 발휘하지 못하고, 0.2중량% 초과이면 폴리우레아 이중 코팅시에 실란 성분이 배어나와 부착력을 저하시키는 문제점이 있다.
예를 들어, 접착증진제 0.05 내지 0.2중량%를 더 포함할 수 있다.
상기 접착증진제는 폴리우레아 도막과 부착되는 바탕면과의 부착력을 증진시키는 기능을 수행한다. 상기 접착증진제는 실란 커플링제, 예를 들어, 감마-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란(Gamma-methacryloxypropyltrimethoxysilane), 감마-글리시드옥시프로필 메톡시실란(Gamma-glycidoxypropyltrimethoxysilane) 또는 베타-(3,4-에폭시싸이클로헥실) 에틸트리메톡시실란(β-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoysilane)가 사용될 수 있다. 상기 접착증진제의 함량이 0.05중량% 미만이면 부착성능을 발휘하지 못하고, 0.2중량% 초과이면 폴리우레아 이중 코팅시에 실란 성분이 배어나와 부착력을 저하시키는 문제점이 있다.
예를 들어, 소포제 0.5 내지 1.0중량%를 더 포함할 수 있다.
소포제는 폴리우레아 도막의 표면의 기포들을 제거하여 도막 외관 및 내마모성을 향상시키는데, 실리콘계와 비실리콘계로써 하나를 선택하는 것이 바람직하다.
만일, 소포제 중량이 0.5중량% 미만이면 용액 내의 기포들을 제거하기가 힘들어 외관에 기포 자국들이 다수 발생하여 외관이 불량하며, 1.0중량%를 초과하여 첨가할 경우에는 과첨가로 도막 표면에 소포제가 부상하여 층간 부착력이 불량으로 나타날 수 있으므로 0.5 내지 1.0중량%로 첨가하는 것이 바람직하다.
상기 주제 및 상기 경화제의 혼합 비율은 구체적 성분, 사용 양태 및 목적에 따라 달라질 수 있으며, 예를 들어, 1:1의 부피비로 사용하는 것이 바람직하다.
상기 프리폴리머 및 상기 경화제 혼합물의 이소시아네이트 작용기(NCO)와 아민 작용기(NH2) 및 수산기(OH)는 1:1.05 내지 1.1의 몰비로 혼합되는 것이 바람직하다. 이소시아네이트 작용기(NCO)와 아민 작용기(NH2) 및 수산기(OH)의 몰비가 1:1.05 미만이면, 프리폴리머의 함량이 많고 잔여 프리폴리머 발생에 따른 제작 비용의 낭비가 발생하며, 이소시아네이트 작용기(NCO)와 아민 작용기(NH2) 및 수산기(OH)의 몰비가 1:1.1 초과이면, 프리폴리머의 부족에 따라 경화 반응이 제대로 일어나지 않으며 이에 폴리우레아 도막의 인장강도, 경도, 신장율 및 인열강도가 저하되는 문제점이 있다.
상기 프리폴리머 및 상기 경화제 혼합물이 서로 접촉하게 되면, 이소시아네이트 작용기(NCO)와 아민 작용기(NH2) 및 수산기(OH)의 반응이 빠르게 일어나, 폴리우레아를 형성함으로써, 도막이 형성된다.
상기 주제 및 경화제 혼합물은 콘트리트 또는 철근에 직접 분사되거나, 먼저 도포된 프라이머층(하도막) 또는 중도막 위에 분사되어 상도막을 형성할 수 있다. 상기 하도막 및 중도막은 폴리우레아 수지, 폴리우레탄 수지, 에폭시 수지 등으로 이루어질 수 있다.
상기 폴리우레아 도막의 두께는 약 1 mm 내지 3 mm일 수 있다.
본 발명에 따르면, 이소시아네이트 프리폴리머와 경화제를 반응시켜 도포하여 도막을 형성함에 있어서 각 조성의 조절을 통하여 폴리우레아의 높은 기계적 강도를 충분히 확보하면서도 신속한 시공과 우수한 방근 특성을 통하여 시공 후 하자 발생을 최소화할 수 있는 도막을 형성할 수 있다.
이에 따른 상기 폴리우레아 수지 조성물을 이용하여 형성된 폴리우레아 도막은 인장강도는 17N/mm2 이상이며, 파단신장율은 450% 이상이며, 쇼어 A 경도는 93 이상으로, 종래 폴리우레아 수지 조성물 대비 도막의 인장강도 및 경도를 동등 수준 이상으로 확보할 수 있다.
실시예
이소시아네이트 작용기(NCO)의 함량이 14질량%인 메틸렌디페닐디이소시아네이트(MDI) 프리폴리머인 주제와, 하기 표 1의 성분에 따른 경화제를 준비하였다.
스프레이형 분사 장치를 이용하여, 상기 쇄연장제 혼합물과 상기 프리폴리머를 약 1,900 psi의 압력으로, 약 70℃에서 분사하여, 가로 및 세로폭이 각 30cm인 폴리에틸렌 판에 약 1.5cm의 두께로 도막을 형성하였다. 여기서, 표 1에 기재된 함량 단위는 g이다.
경화제 성분 실시예1 실시예2 비교예1 비교예2 비교예3
분자량 2,000의 폴리에테르폴리올 70 65 50 80 65
분자량 6,000의 폴리에테르폴리올 8 10 15 0 22
디에틸톨루엔디아민 19 22 32 17 10
유색안료 2.6 2.6 2.6 2.6 2.6
경화촉진제 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4
총배합량(g) 100 100 100 100 100
상기 표 1에 따라 제조된 도막의 물성(인장강도, 파단신장율, 인열강도, 부착강도, 경도)을 측정하여 아래의 표 2에 나타내었다. 구체적으로, 만능인장시험기를 이용하여 인장 강도를 측정하고, 쇼어 A(Shore A) 경도계를 이용하여 경도를 측정하였다.또한, 방근 특성은 한국산업표준 KS F 4938:2010에 따라 수행하였으며, 식물은 초본 및 목본식물을 혼합 식재하였고 식재 후 2년 뒤 뿌리가 폴리우레아 도막을 관통 또는 침입하는지 여부를 관찰하여 방근 특성 유무를 O, X로 표시하였다.
실시예1 실시예2 비교예1 비교예2 비교예3
배합비 A : B = 1 : 1
인장강도(N/mm2) 17 17 15 15 14
파단신장율(%) 450 445 430 460 440
인열강도(N/mm) 65 65 58 60 61
부착강도(N/mm2) 2.1 2.0 1.9 1.8 1.9
경도(shore A) 93 94 91 90 91
크랙 유무 X X O X X
방근 특성 O O X X X
표 1 및 표 2를 참조하면, 저분자량 폴리에테르폴리올 및 고분자량 폴리에테르폴리올의 함량이 본 발명의 조성범위를 벗어난 비교예 1 및 2와 비교하여 본 발명의 실시예 1 및 2의 조성물로 형성한 도막은 우수한 강도 및 경도, 그리고 방근 특성에 있어서 뿌리에 의한 도막 침투가 없음을 확인하였고, 비교예 3의 경우, 고분자량 폴리에테르폴리올의 함량 및 디에틸톨루엔디아민의 함량이 본 발명의 조성범위를 벗어나 기계적 강도 및 방근 특성이 저하됨을 확인할 수 있었다. 특히 비교예 1에 있어서, 저분자량 폴리에테르폴리올의 함량이 본 발명의 조성범위보다 적어 급격한 반응에 따른 도막 표면에 크랙이 발생한 것을 확인할 수 있었다.전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10a, 10b: 제1 수용부재, 제2 수용부재
20: 고압 펌프 30: 열선 부재
40: 스프레이 분사 부재

Claims (7)

  1. 말단에 이소시아네이트 작용기(NCO)를 가지는 메틸렌디페닐디이소시아네이트(MDI) 프리폴리머를 포함하는 주제; 및
    1,500 내지 2,500의 수평균분자량을 가지는 저분자량 폴리에테르폴리올 60 내지 75중량%, 5,500 내지 6,500의 수평균분자량을 가지는 고분자량 폴리에테르폴리올 5 내지 10중량%, 디에틸톨루엔디아민 15 내지 25중량%, 유색안료 2 내지 5중량% 및 경화촉진제 0.5 내지 1중량%를 포함하는 경화제를 포함하며,
    상기 주제 및 상기 경화제는 이소시아네이트 작용기(NCO)와 아민 작용기(NH2) 및 수산기(OH)는 1:1.05 내지 1.1의 몰비로 혼합되는 폴리우레아 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프리폴리머는 메틸렌디페닐디이소시아네이트 및 폴리프로필렌 글리콜의 반응으로 제조된 것을 특징으로 하는 폴리우레아 수지 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 프리폴리머의 상기 이소시아네이트 작용기(NCO) 함량은 13 내지 14질량%인 것을 특징으로 하는 폴리우레아 수지 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 주제에는 상기 프리폴리머 90 내지 95중량% 및 TCPP(Tris(1-chloro-2-propyl) Phosphate) 난연제 5 내지 10중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리우레아 수지 조성물.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 폴리우레아 수지 조성물로 형성된 도막의 인장강도는 17N/mm2 이상이며, 파단신장율은 450% 이상이며, 쇼어 A 경도는 93 이상인 것을 특징으로 하는 폴리우레아 수지 조성물.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114920920A (zh) * 2022-07-05 2022-08-19 山西省建筑科学研究院有限公司 位阻型端氨基聚醚的制备方法以及衍生自所述位阻型端氨基聚醚的产品的制备方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101130828B1 (ko) 2009-10-08 2012-04-12 (주)아해 방수용 및 방수/방근용 초속경 폴리우레아 복합시트 및 이를 이용하는 방수 및 방수/방근 시공 방법.
KR101325017B1 (ko) * 2013-01-25 2013-11-04 강남화성 (주) 고경도 속경성 폴리우레아 수지 조성물
KR101463721B1 (ko) 2014-04-11 2014-11-24 주식회사 경암이앤씨 방수성과 방근성 및 접착성을 갖춘 다층 복합시트 및 이를 이용한 방수공법
JP2015117299A (ja) * 2013-12-18 2015-06-25 第一工業製薬株式会社 二液型ポリウレタン手塗り施工用塗料組成物
KR20150107143A (ko) * 2014-03-13 2015-09-23 조광페인트주식회사 난연 폴리우레아 코팅 조성물
KR20150144875A (ko) * 2014-06-17 2015-12-29 삼화페인트공업주식회사 수작업이 가능한 방수재용 폴리우레아 도료
KR101846423B1 (ko) * 2017-10-19 2018-04-06 산호수건설 주식회사 차열성이 부여된 폴리우레아 도막 방수재 조성물
KR101857384B1 (ko) * 2017-01-18 2018-05-11 주식회사 케이씨씨 폴리우레아 조성물 및 이를 이용한 방수 시공 방법
KR101998601B1 (ko) * 2019-05-09 2019-07-10 한라케미칼(주) 분사 및 롤링 도포용 폴리우레아 수지 도막 방수재

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101130828B1 (ko) 2009-10-08 2012-04-12 (주)아해 방수용 및 방수/방근용 초속경 폴리우레아 복합시트 및 이를 이용하는 방수 및 방수/방근 시공 방법.
KR101325017B1 (ko) * 2013-01-25 2013-11-04 강남화성 (주) 고경도 속경성 폴리우레아 수지 조성물
JP2015117299A (ja) * 2013-12-18 2015-06-25 第一工業製薬株式会社 二液型ポリウレタン手塗り施工用塗料組成物
KR20150107143A (ko) * 2014-03-13 2015-09-23 조광페인트주식회사 난연 폴리우레아 코팅 조성물
KR101463721B1 (ko) 2014-04-11 2014-11-24 주식회사 경암이앤씨 방수성과 방근성 및 접착성을 갖춘 다층 복합시트 및 이를 이용한 방수공법
KR20150144875A (ko) * 2014-06-17 2015-12-29 삼화페인트공업주식회사 수작업이 가능한 방수재용 폴리우레아 도료
KR101857384B1 (ko) * 2017-01-18 2018-05-11 주식회사 케이씨씨 폴리우레아 조성물 및 이를 이용한 방수 시공 방법
KR101846423B1 (ko) * 2017-10-19 2018-04-06 산호수건설 주식회사 차열성이 부여된 폴리우레아 도막 방수재 조성물
KR101998601B1 (ko) * 2019-05-09 2019-07-10 한라케미칼(주) 분사 및 롤링 도포용 폴리우레아 수지 도막 방수재

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114920920A (zh) * 2022-07-05 2022-08-19 山西省建筑科学研究院有限公司 位阻型端氨基聚醚的制备方法以及衍生自所述位阻型端氨基聚醚的产品的制备方法
CN114920920B (zh) * 2022-07-05 2023-10-10 山西省建筑科学研究院集团有限公司 位阻型端氨基聚醚的制备方法以及衍生自所述位阻型端氨基聚醚的产品的制备方法

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