KR102197908B1 - 친환경적이며 높은 표면장력을 가지는 카비놀 오일기를 가지는 시멘트 결합형 수분산 폴리우레탄 수지를 포함하는 표면장력 향상용 조성물 및 이의 제조방법 - Google Patents

친환경적이며 높은 표면장력을 가지는 카비놀 오일기를 가지는 시멘트 결합형 수분산 폴리우레탄 수지를 포함하는 표면장력 향상용 조성물 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 적어도 일측 말단에 카비놀 실리콘 오일기를 가지는 수분산 폴리우레탄수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면장력 향상용 조성물을 제공한다.

Description

친환경적이며 높은 표면장력을 가지는 카비놀 오일기를 가지는 시멘트 결합형 수분산 폴리우레탄 수지를 포함하는 표면장력 향상용 조성물 및 이의 제조방법{COMPOSITION COMPRISING CEMENT-BONDED WATER-DISPERSED POLYURETHANE RESIN COMBINED WITH ENVIRONMENTALLY FRIENDLY CARBINOL OIL AND METHOD FOR FABRICATING THE SAME}
본 발명은 표면장력 향상용 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 특히 친환경적이며 소수성을 가지며 시멘트에 대해 높은 결합력을 카비놀 실리콘 오일기를 수분산 폴리우레탄 수지에 결합시킴으로써 환경오염없이 시멘트에 적용가능한 표면장력 향상용 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
사계절이 뚜렷한 우리나라에서는 물은 콘크리트 구조물과 같은 건축물을 파괴하는 주요 원인중에 하나이다. 종래에는 발수제 또는 방수제를 이용하여, 이와 같은 물로 인한 건축물 파괴를 예방하고 있다.
그런데 기존의 발수제 또는 방수제는 외부 인자에 의해 쉽게 발수능 또는 방수능을 상실하는 경우가 많다. 무엇보다, 발수능 또는 방수능의 향상을 위해 불소계 화합물을 사용하여 환경 오염이 원인이 되기도 한다.
한편, 환경 오염을 방지하기 위해 이용되는 발수능 또는 방수능 위한 대안들의 개발이 진행되고 있으나, 그 단가가 매우 높아 현업에서 잘 이용되지 않고 있는 실정이다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 수분산이 가능하고, 시멘트에 대한 결합성이 뛰어나고, 친환경적이며 동시에 높은 표면장력을 가지며, 단가가 낮아 이용가능성이 높은 표면장력 향상용 조성물과 이의 제조방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
한편, 본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 것이다.
상기 일 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 표면장력 향상용 조성물은 적어도 일측 말단에 수산기를 가지는 카비놀 실리콘 오일기를 가지는 수분산 폴리우레탄수지를 포함하는 것을 특징으로 한다.
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한편, 상기 일 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 표면장력 향상용 조성물의 제조방법은 (a) 폴리올(polyol) 100 중량부에 대하여 1 내지 5 중량부의 디메틸올 프로피온산(dimethylol propionic acid) 및 10 내지 50 중량부의 디이소시아네이트(diisocyanate)계 화합물을 반응시켜 말단에 NCO기를 가지는 프리폴리머(prepolymer)를 제조하는 프리폴리머 제조 단계; (b) 제조한 프리폴리머 100 중량부에 대하여 5 내지 15 중량부의 카비놀 실리콘 오일을 가하여 프리폴리머 일측 말단의 NCO기에 적어도 일측 말단에 수산기를 가지는 카비놀 실리콘 오일기를 결합시키는 단계; (c) 적어도 일측 말단에 상기 카비놀 실리콘 오일기가 결합된 프리폴리머에 pH 7 내지 10이 될 때까지 아민 중화제를 가하여 디메틸올 프로피온산 유래의 카르복실기를 중화시켜 제조하는 프리폴리머 제조 단계; 및 (d) 제조한 폴리우레탄에 물 100 내지 300 중량부를 가하는 수분산 폴리우레탄 수지 제조 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
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본 발명의 일 실시예에 따른 표면장력 향상용 조성물은 적어도 일측 말단에 카비놀 실리콘 오일기를 가지는 수분산 폴리우레탄수지를 포함함으로써, 표면장력을 향상시킬 수 있는 동시에, 환경에 영향에 줄 수 있는 화학물질이 아닌 카비놀 실리콘 오일을 이용하여 환경 오염을 방지할 수 있다. 특히, 제조과정에서 유기용제를 이용하지 않아 더욱 환경 친화적이라는 장점이 있다.
한편, 여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급됨을 첨언한다.
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본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다.
본 명세서에서 “발수성”은 기재에 물이 스며들지 않고 튕겨 나가도록 하는 성질을 말하며, “방수성”은 기재에 물이 스며들거나 침입하지 못 하도록 하는 성질을 말한다. 또한, 본 명세서에서 “기재”는 구조물 등의 기본 재료를 의미하며, 예컨대 기재는 콘크리트, 석재, 목재, 플라스틱 또는 석고를 의미할 수 있다. 이와 같은 기재는 구조물이나 건축물에 사용되어 외부 환경에 지속적으로 노출되므로 우수한 발수성 및 방수성이 요구된다
본 발명의 일 예에 따른 표면장력 향상용 조성물(이하, '조성물'이라 함)은 적어도 일측 말단에 다음의 화학식 1로 표현되는 카비놀 실리콘 오일기를 가지는 수분산 폴리우레탄수지를 포함한다. 바람직하게는 폴리우레탄수지의 양측 말단에 상기 카비놀 실리콘 오일기가 결합된다. 이처럼 수분산 폴리우레탄수지의 적어도 일측 말단, 바람직하게는 양측 말단에 카비놀 실리콘 오일기가 결합될 경우 내수성, 내마모성 및 접착강도가 향상될 뿐만 아니라 표면장력이 우수하다는 장점이 있다. 카비놀 실리콘 오일기는 소수성을 가지는데, 수분산 폴리우레탄수지의 양쪽 말단에 결합되어 소수성을 가짐으로써 기재가 수분에 의해 쉽게 무너지지 않도록 하며, 나아가 표면장력을 향상시켜 외부에서 기재로 수분이 침투되는 것을 차단하는 역할을 한다. 무엇보다 카비놀 실리콘 오일은 불화계 화합물과 같이 환경오염의 원인이 되는 화합물과 달리 친환경적일뿐만 아니라 가격이 저렴하여 현업에서 실제 적용이 가능하다는 장점이 있다.
조성물은 기재에 적용되어 기재의 표면장력을 향상시킨다. 기재는 건설용 기재를 포함하며, 구체적으로는 콘크리트, 석재, 목재, 플라스틱, 또는 석고를 의미할 수 있다. 특히, 본 발명의 일 예에 따른 조성물은 폴리우레탄수지를 이용함으로써 조성물이 시멘트에 결합되어, 특히 콘크리트에 대하여 우수한 발수성, 방수성, 통기성, 내후성, 내산성, 내화학성, 자외선 저항성, 부착성 및 철근 부식 방지 효과를 나타낼 수 있다.
한편, 콘크리트 등을 형성하기 위한 시멘트 재료에서는 내구성 확보가 가장 중요하다. 시멘트 재료의 내구성 확보방안을 재료화학적 관점에서 고려해보면, 시멘트수화물의 기공 크기(pore size)를 작게하거나, 시멘트 재료의 수화물인 Calcium Silicate Hydrate의 생성에 의한 초밀충진을 도모하거나, 기공(pore)의 물에 대한 접촉각을 증가시키는 것들이 있다. 이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 조성물은 카비놀 실리콘 오일기가 측쇄에 결합된 수분산 폴리우레탄 수지를 이용함으로써, 시멘트와 결합되어 기재에 낮은 표면에너지를 부여하여 높은 접촉각을 형성함으로써 물과 같은 극성 용액이 기재 내로 침투하지 못하도록 하는 기재 표면의 침투저항성이 향상된다. 더욱이, 우수한 성능을 가지는 본 발명의 일 실시예에 따른 조성물은 우수한 성능의 본 조성물은 수분산폴리우레툰 수지의 카비놀 실리콘 오일기가 시멘트 중의 산화칼슘 및 수산화칼슘과 반응하여 미세한 결정의 난용성 화합물은 생성한다. 즉, 이와 같은 반응으로 생성된 난용성 화합물이 시멘트에 결합되어 시멘트의 표면장력을 향상시키는 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 조성물은 시멘트의 기공(pore)에 흡수 및 결합됨으로써 시멘트의 우수한 발수성을 발현하는 것이다. 이를 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 조성물의 입자는 50 내지 150nm, 구체적으로는 50 내지 100 nm, 더욱 구체적으로는 50 내지 80 nm의 크기를 가진다. 시멘트의 기공(pore)의 크기는 약 10 ~ 100,000 nm의 분포 특성을 가지는며, 이 중 특히 10 ~ 1,000 nm의 기공이 가장 큰 비중을 차지한다. 기공이 작아질수록 물의 표면장력으로 인한 힘의 영향을 크게 받으며, 균열의 원인이 될 가능성이 높다. 그런데 본 발명의 일 실시예에 따른 조성물은 입자 크기가 150 nm 이하이므로, 시멘트에서 가장 큰 비중을 차지하는 10 ~ 1,000 nm의 기공에 대해서 유의미하게 흡수 및 결합될 수 있다. 특히 본 발명의 일 실시예에 따른 조성물은 기공에 흡수되는 것 외에도 기재의 표면에 별도의 차단층을 형성할 수 있으므로, 더욱 우수한 발수성 및 방수성을 부여하는 것이 가능하다. 이와 같은 측면에서 본 발명의 일 실시예에 따른 표면장력 향상용 조성물은 기재에 코팅되어 기재의 표면장력을 향상시키는 코팅용 조성물이라 할 수 있다.
기존에 방수성 향상용 조성물로 사용되던 우레탄 화합물에는 메틸에틸케톤, 에틸아세테이트, 부틸아세테이트, 톨루엔 등과 같이 인화점이 낮은 유기 용제가 다량 함유되어 있어 화재 위험이 높을 뿐만 아니라 다루는 동안 휘발성 유기 화합물(VOC)이 방출되어 작업자의 건강 및 생산성을 저하시키며, 대기 및 수질 오염의 가능성이 높다. 하지만 본 발명의 일 실시예에 따른 조성물이 이용하는 수분산 폴리우레탄 수지는 수분산성을 나타내므로, 유기 용제를 물로 대체할 수 있다. 그러므로 본 발명의 일 실시예에 따른 조성물은 유기 용제를 이용할 경우에 발생하는 대기 및 수질오염의 문제가 없이 친환경적이라는 장점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 조성물은 본 발명의 기술적 특징을 변화시키지 않는 범위 내에서 다양한 첨가제를 포함할 수 있다. 예를 들어 항산화제, UV 흡수제, 광안정제, 열적고분자화 금지제, 레벨링제, 계면활성제, 윤활제 등을 통상의 범위 내에서 더 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따른 카비놀 실리콘 오일기를 가지는 수분산 폴리우레탄 수지를 포함하는 조성물은 다양한 구조물의 내구성을 친환경적으로 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 조성물은 콘크리트 구조물의 중성화, 염해, 백화, 동결 융해, 화학적 침식 등의 피해가 발생한 기존 구조물의 보수나, 발수성 향상, 방수성 향상에도 이용될 수 있다.
본 발명의 일 목적은 적어도 일측 말단에 카비놀 실리콘 오일기를 가지는 수분산 폴리우레탄 수지를 제공하는 것이다. 카비놀 실리콘 오일기는 적어도 일측 말단에 수산기를 가지는 구조를 가진다.
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수분산 폴리우레탄 수지는 양측 말단에 카비놀 실리콘 오일기가 결합될 수 있으며, 이와 같이 수분산 폴리우레탄 수지의 양측 말단에 카비놀 실리콘 오일기가 결합된 경우 외부로부터 기재로 수분이 침투하는 것을 강력하게 막아 우수한 발수성 및 방수성을 부여할 수 있다.
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본 발명의 다른 목적은 표면장력 향상용 조성물 제조 방법(이하, '제조 방법'이라 함)을 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 제조방법은 (a) 폴리올(polyol) 100 중량부에 대하여 1 내지 5 중량부의 디메틸올 프로피온산(dimethylol propionic acid) 및 10 내지 50 중량부의 디이소시아네이트(diisocyanate)계 화합물을 반응시켜 말단에 NCO기를 가지는 프리폴리머(prepolymer)를 제조하는 프리폴리머 제조 단계; (b) 제조한 프리폴리머 100 중량부에 대하여 5 내지 15 중량부의 카비놀 실리콘 오일을 가하여 프리폴리머 일측 말단의 적어도 일측 말단에 수산기를 가지는 카비놀 실리콘 오일기를 결합시키는 단계; (c) 적어도 일측 말단에 상기 카비놀 실리콘 오일기가 결합된 프리폴리머에 pH 7 내지 10이 될 때까지 아민 중화제를 가하여 디메틸올 프로피온산 유래의 카르복실기를 중화시켜 제조하는 프리폴리머 제조 단계; 및 (d) 제조한 폴리우레탄에 물 100 내지 300 중량부를 가하는 수분산 폴리우레탄 수지 제조 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
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본 발명의 다른 실시예에 따른 제조방법에서, 폴리올은 C1 내지 C20, 구체적으로 C3 내지 C18, 더 구체적으로 C5 내지 C15의 탄소를 가지며, 2 내지 10개, 구체적으로 3 내지 7개의 수산기(-OH)를 가지는 화합물을 포함한다. 본 발명의 다른 실시예에서, 폴리올은 폴리카보네이트디올을 포함한다. 본 발명의 다른 실시예에서, 폴리올은 수평균 분자량이 200 내지 2,000, 구체적으로 500 내지 2,000인 폴리올을 포함한다.
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본 발명의 다른 실시예에서 이용되는 카비놀 실리콘 오일은 적어도 일측 말단에 수산기를 가지는 구조를 가지며, 수산가가 20-70을 가지는 화합물을 포함한다.
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수산가에 따라 카비놀 실리콘 오일의 분자량이 달라지는데, 프리폴리머측쇄에 카비놀 실리콘 오일기가 결합되어 소수성을 발현하기 위해서는 이용되는 카비놀 실리콘 오일의 수산가가 20 ~ 70 인 것이 바람직하다. 즉, 분자량(MW)이 300 ~ 1000인 것이 바람직한데, 분자량(MW)이 300 미만인 경우에는 결합된 후에 소수성의 발현이 약하고, 분자량(MW)이 1000 초과인 경우에는 프리폴리머 측쇄에 대한 결합율이 떨어져 실질적으로 발수성을 구현하기 힘들다는 문제가 있다.
본 발명의 다른 실시예의 제조방법에서, 프리폴리머는 비교적 중합도가 낮은 중합체를 포함하며, 구체적으로 폴리우레탄을 포함한다.
본 발명의 다른 실시예의 제조방법의 프리폴리머 제조 단계의 이소시아네이트계 화합물은 이소포론 디이소시아네이트 및 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(methylene diphenyl diisocyanate) 중 하나 이상을 포함한다.
본 발명의 다른 실시예의 제조방법의 프리폴리머 제조 단계에서, 폴리올 100 중량부에 대하여 1 내지 5 중량부, 구체적으로 2 내지 5 중량부의 디메틸올 프로피온산 및 10 내지 50 중량부, 구체적으로 20 내지 50 중량부의 디이소시아네이트계 화합물을 반응시킬 수 있다.
본 발명의 다른 실시예의 제조방법의 프리폴리머 제조 단계에서, 폴리올 100 중량부에 대하여 0.001 내지 0.1 중량부의 틴촉매를 더 반응시킬 수 있다. 본 발명의 다른 일측면에서, 틴 촉매는 디부틸틴 디라우레이트(DBTL)를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예의 제조방법에서, 폴리올, 이소시아네이트계 화합물 및 디메틸올 프로피온산을 반응시켜 제조한 프리폴리머는 NCO 말단(terminated)의 프리폴리머를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예의 제조방법의 프리폴리머 제조 단계는 폴리올, 디메틸올 프로피온산 및 디이소시아네이트계 화합물을 60-100℃에서 3-6시간 반응시킬 수 있다.
본 발명의 다른 실시예의 제조방법의 프리폴리머 제조 단계는 구체적으로 이소시아네이트(isocyanate)과 폴리올(polyol)을 반응시켜 우레탄 프리폴리머를 제조하는 단계 및 제조된 우레탄 프리폴리머에 디메틸올 프로피온산을 반응시켜 프리폴리머를 제조하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예의 제조방법에서, 디메틸올 프로피온산을 반응시켜 음이온성기를 도입시킨 프리폴리머는 물에서 안정하다. 본 발명의 일측면에 따른 방법은 소수성인 우레탄의 수분산성을 증가시키기 위해 우레탄에 이온기를 도입하여 친수성화시킨 후 자기 유화시키는 자기 유화법을 사용하므로 유화제를 사용하지 않아, 조성물의 저장성이 뛰어나며 도막 물성이 우수하다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 제조방법의 카비놀 실리콘 오일기를 결합하는 단계에서 프리폴리머에 프리폴리머 100 중량부에 대하여 5 내지 15중량부의 카비놀 실리콘 오일을 가하고 3~8시간 반응시켜 말단의 NCO기에 카비놀 실리콘오일기를 결합시킬 수 있다. 카비놀 실리콘오일이 5 중량부 미만인 경우 충분한 발수 효과가 발현되지 않으며, 15 중량부를 초과하는 경우에는 결합되지 않은 단량체가 프리폴리머의 안정성을 해칠 수도 있고 제조 단가 측면에서 효율성이 낮다.
본 발명의 일측면에 따른 방법의 폴리우레탄 제조 단계에서, 아민 중화제는 NR3을 포함하고, R은 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸 또는 페닐을 예로 들 수 있는 C1 내지 C10의 탄화수소를 포함한다.
본 발명의 일측면에 따른 방법의 수분산 폴리우레탄 제조 단계에서, 폴리우레탄에 가하는 물이 100 중량부 미만인 경우 충분한 수분산이 이루어지지 않으며, 300 중량부 초과인 경우 고체 함량이 낮아져 발수성 및 방수성이 효과적으로 발현되기 어렵다.
본 발명의 일측면에 따른 방법은 조성물에 가교제, 분산제 및 안료 중 하나 이상을 더 가하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일측면에 따른 방법은 본 발명의 기술적 특징을 변화시키지 않는 범위 내에서 다양한 첨가제를 가하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어 항산화제, UV 흡수제, 광안정제, 열적고분자화 금지제, 레벨링제, 계면활성제, 윤활제 등을 통상의 범위 내에서 가하는 단계를 더 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 제조방법을 이용할 경우, 일 실시예에 따른 카비놀 실리콘오일기를 가지는 수분산 폴리우레탄 수지를 포함하는 조성물을 제조할 수 있다.
이하, 실시예, 비교예 및 실험예를 들어 본 발명의 구성 및 효과를 보다 구체적으로 설명한다. 그러나 이들 실시예, 비교예 및 실험예는 본 발명에 대한 이해를 돕기 위해 예시의 목적으로만 제공된 것일 뿐 본 발명의 범주 및 범위가 그에 의해 제한되는 것은 아니다.
[실시예 및 비교예] 카비놀 실리콘오일기를 가지는 수분산 폴리우레탄 수지의 제조
온도계, 냉각기, 온도 조절기 및 교반기가 연결된 500mL 4구 반응기에 폴리올로서 분자량 1,000의 폴리카보네이트디올(DOW chemical, C1000) 30g, 이소포론 디이소시아네이트 13g, DBTL(di-n-butyltin dilaurate) 0.005g을 넣은 다음, 6g의 NMP(N-Methyl Pyrrolidone)에 녹인 디메틸올 프로피온산(DMPA) 2g을 첨가한 후 75℃에서 3시간 동안 교반하여 프리폴리머를 제조한다.
제조한 프리폴리머 100 중량부 대비 카비놀 실리콘오일(수산가 35)을 5 중량부를 투입하고, 75℃에서 3시간 동안 교반하여 프리폴리머 일측 말단에 수산기가 NCO 기와 카비놀실리콘오일 말단의 OH기와 결합 카비놀 실리콘오일기를 도입한다.
반응 후 온도를 50℃로 낮추고 사슬연장제인 1,4-부탄디올을 폴리올 대비 0.1중량부 투입하고 1시간 동안 반응 시킨다.
그리고 프리폴리머의 중화를 위해 트리에틸아민(TEA)을 서서히 첨가하여 중화시킨다.
중화 후 반응 용기에 증류수 200 중량부를 서서히 투입하고 고속으로 교반하면서 수분산 폴리우레탄 조성물을 제조하고 실시예 1로 한다.
위와 실질적으로 동일한 방법을 사용하되, 아래 표 1과 같이 카비놀 실리콘 오일(수산가 35)의 함량을 변화시키면서 실시예 1 내지 4를 제조하였고, 이와 달리 비교예 1 및 2는 카비놀 실리콘 오일을 첨가하지 않고 제조방법이 수행되었다.
Figure 112019100312315-pat00006
한편, 카비놀 실리콘 오일의 수산가의 영향을 살펴보기 위하여, 위와 실질적으로 동일한 방법을 사용하되, 아래 표 2와 같이 폴리올 100중량부에 대해 10 중량부의 카비놀 실리콘 오일의 수산가를 변화시키면서 실시예 5 내지 8과 비교예 3 및 4를 제조하였다.
Figure 112019100312315-pat00007
[실험예] 물성 평가 방법
아래 표 3의 방법을 사용하여 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 및 2를 대상으로 각 지표에 대한 평가를 하였으며, 실시예 5 내지 15와 비교예 3 및 4를 대상으로는 아래의 표 3의 <2> 접촉각에 대해서 실험을 하였다. 그 결과는 각각 표 4 및 표 5와 같다.
Figure 112019100312315-pat00008
Figure 112019100312315-pat00009
Figure 112019100312315-pat00010
표 4에서 보는 바와 같이, 5 내지 15 중량부의 카비놀 실리콘 오일을 제조방법에서 이용함으로써 카비놀 실리콘 오일기를 수분산 폴리우레탄 수지의 측쇄에 결합시켜 제조한 조성물(실시예 1 내지 4)이 그렇지 않은 수분산 폴리우레탄 수지를 포함하는 조성물(비교예 1 및 2)에 비해 내수성, 접촉각 및 물 흡수 계수가 모두 우수하였다. 무엇보다 실시예 1 내지 4는 유기용제 함유량이 10 g/m2으로 측쇄에 실리콘오일이 결합되어있음에도 비교예 1 및 2와 동등하며, 이에 따른 VOCs로 인한 대기오염과 수질오염 등에 영향을 주지않는 친환경적임을 알 수 있다.
또한, 표 5에서 보는 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 제조방법에서 이용되는 카비놀 실리콘 오일의 수산가는 20 내지 70인 것이 바람직하다. 이는 수산가에 따라 카비놀 실리콘 오일의 분자량이 달라지는 것에 기인한 것으로서, 수산가가 20 미만인 경우에는 분자량(MW)이 300 미만으로 낮아 프리폴리머에 카비놀 실리콘 오일기가 결합된 후에도 소수성의 발현이 약하고, 수산가가 70 초과인 경우에는 분자량(MW)이 1000 초과되어 카비놀 실리콘 오일기의 프리폴리머 측쇄에 대한 결합율이 떨어져 실질적으로 발수성을 구현하기 힘들다는 문제가 있다.
발명의 보호범위가 이상에서 명시적으로 설명한 실시예의 기재와 표현에 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 자명한 변경이나 치환으로 말미암아 본 발명이 보호범위가 제한될 수도 없음을 다시 한 번 첨언한다.

Claims (9)

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  6. (a) 폴리올(polyol) 100 중량부에 대하여 1 내지 5 중량부의 디메틸올 프로피온산(dimethylol propionic acid) 및 10 내지 50 중량부의 디이소시아네이트(diisocyanate)계 화합물을 반응시켜 말단에 NCO기를 가지는 프리폴리머(prepolymer)를 제조하는 프리폴리머 제조 단계;
    (b) 제조한 프리폴리머 100 중량부에 대하여 5 내지 15 중량부의 적어도 일측 말단에 수산기를 가지는 카비놀 실리콘 오일을 가하여 프리폴리머 일측 말단의 NCO기에 시멘트에 포함된 산화칼슘 및 수산화칼슘과 결합되는 카비놀 실리콘 오일기의 수산기를 결합시키는 단계;
    (c) 적어도 일측 말단에 상기 카비놀 실리콘 오일기가 결합된 프리폴리머에 pH 7 내지 10이 될 때까지 아민 중화제를 가하여 디메틸올 프로피온산 유래의 카르복실기를 중화시켜 제조하는 프리폴리머 제조 단계; 및
    (d) 제조한 폴리우레탄에 물 100 내지 300 중량부를 가하는 수분산 폴리우레탄 수지 제조 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면장력 향상용 조성물 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 (b)단계에서 상기 카비놀 실리콘 오일기는 프리폴리머의 양측 말단에 결합되는 것을 특징으로 하는 표면장력 향상용 조성물 제조 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서 가해지는 카비놀 실리콘 오일의 수산가는 20 내지 70인 것을 특징으로 하는 표면장력 향상용 조성물 제조 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 (a) 단계는 0.001 내지 0.1 중량부의 틴촉매를 더 반응시키는 것을 특징으로 하는 표면장력 향상용 조성물 제조 방법.
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