KR20030028282A - 이액형 폴리우레탄 접착제의 폴리올 혼합액 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이액형 폴리우레탄 접착제용 폴리올 혼합액에 관한 것으로서, 혼합액중 폴리올로서 비이온수를 포함하는 이온성 폴리에스테르 폴리올과 폴리에테르 폴리올을 배합한 것을 특징으로 하며, 이러한 폴리올 혼합액을 사용하는 이액형 폴리우레탄 접착제는 폴리우레탄구조가 가지는 우수한 접착력에 이온결합력을 부가함으로서 소량으로서도 강력한 접착력이 발현되므로 접착제의 사용량을 줄일 수 있고 또한 접착력이 결여되는 소재에도 적용할 수 있는 등의 장점이 있다.

Description

이액형 폴리우레탄 접착제의 폴리올 혼합액 및 그 제조방법 {Mixed polyol solution for two component polyurethane adhesive and preparation thereof}

본 발명은 이액형 폴리우레탄 접착제에 관한 것으로서, 특히 이액형 폴리우레탄 접착제의 한 액체인 폴리올 혼합액에 관한 것이다.

이액형 폴리우레탄 접착제는 이소시아네이트화합물(A액)과 반응촉매 등의 첨가제가 포함된 폴리올 혼합액(B액)으로 되어 접착하고자 하는 물체들 사이에 두 액체를 도포하였을 때 폴리올과 이소시아네이트 간에 중합반응이 일어나서 폴리우레탄이 형성되면서 폴리우레탄 구조가 가지는 우수한 접착력으로 두 물체를 결합시켜주는 접착제이다. 최근 발포폴리스티렌(Expanded polystyrene: EPS) 샌드위치 패널의 생산량이 증대하면서 보다 소량의 접착제로 보다 강력한 접착력을 부여할 수 있는 폴리우레탄 접착제에 대한 기대가 점차 증가하고 있는 추세에 있다.

한편, 사슬 내에 음이온이 존재하는 폴리에스테르 폴리올은 주로 계면활성제로서 그 용도가 알려져 있으며, 특히 저급 알코올과 무수말레인산을 에스테르화하여 설폰화하면 면섬유 가공용 계면활성제인 고성능 침투제가 제조된다.

이온성 폴리에스테르 폴리올은 제조과정에서 소량의 비이온수(이온이 함유 되어있지 않은 물)를 함유하게 되고 비이온수를 제거하기 위한 공정이 용이하지 않기 때문에 용도가 제한되어 있다.

따라서 본 발명은 소량으로 강력한 접착력을 부여할 수 있는 새로운 이액형 폴리우레탄 접착제를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명자의 연구에서 폴리올로서 이온성 폴리에스테르 폴리올과 폴리에테르 폴리올을 함유하며 통상의 첨가제를 함유하는 폴리올 혼합액(B액)과 통상의 이소시아네이트화합물(A액)으로 되는 이액형 폴리우레탄 접착제가 폴리우레탄구조가 가지는 우수한 접착력에 이온결합력을 부가함으로서 소량으로서도 강력한 접착력이 발현되므로 접착제의 사용량을 줄일 수 있고 또한 접착력이 결여되는 소재에도 적용 가능하다는 사실을 알게 되어 본 발명을 완성하게 되었다.

그러므로 본 발명에 의하면 이소시아네이트화합물(A액)과 첨가제가 포함된 폴리올 혼합액(B액)으로 되는 이액형 폴리우레탄 접착제의 폴리올 혼합액에 있어서, 상기 폴리올로서 비이온수를 포함하는 이온성 폴리에스테르 폴리올과 폴리에테르 폴리올를 함유하는 것을 특징으로 하는 이액형 폴리우레탄 접착제의 폴리올 혼합액이 제공된다.

또한 본 발명에 의하면 상기 혼합액을 제조하기 위한 바람직한 방법의 하나로서, 불포화카르복실산과 포화 카르복실산으로 되는 카르복실산성분과 다가알코올 성분을 반응시켜 불포화 폴리에스테르 폴리올을 합성하고 합성된 불포화 폴리에스테르 폴리올을 산성아황산나트륨과 반응시켜 사슬내에 설폰산염이 존재하는 이온성 폴리에스테르 폴리올을 제조한 후, 제조된 이온성 폴리에스테르 폴리올에 폴리에테르 폴리올 및 통상의 첨가제를 배합하는 것을 특징으로 하는 이액형 폴리우레탄 접착제의 폴리올 혼합액의 제조방법이 제공된다.

이하 본 발명을 보다 상세하게 설명하기로 한다.

이온성 폴리에스테르 폴리올은 폴리올의 주사슬내에 적어도 1개의 불포화 결합을 갖도록 다가알코올과 반응시킬 카르복실산으로 포화 카르복실산과 불포화 카르복실산을 일정의 비율로 사용하여 불포화 폴리에스테르 폴리올을 제조하고 제조된 폴리올의 불포화위치에 이온성 작용기를 도입하는 것에 의해 제조할 수 있다.

포화 카르복실산으로서는 옥살릭산, 숙신닉산, 말로닉산, 아디핀산, 수버직산, 세바식산, 아제라익산, 브라실릭산, 타프식산, 글루타코닉산, 하이드로무코닉산, 무수프탈릭산, 프탈릭산, 이소프탈릭산, 테레프탈릭산, 헤미멜리틱산, 1,4-사이클로헥산디카르보닐릭산 또는 이들의 혼합물이 바람직하다.

불포화 카르복실산으로서는 프마릭산, 말레익산, 무수말레익산, 시트라고닉산, 이타고닉산 또는 이들의 혼합물이 바람직하다.

다가알코올로는 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,2-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,4-펜탄디올, 1,3-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 1,7-헵탄디올, 트리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리테트라메틸렌글리콜, 글리세린, 1,1,1-트리메틸로프로판, 1,1,1-트리에틸로에탄, 헥산-1,2,6-트리올, 펜타에리스리톨, 솔비톨 또는 이들의 혼합물이 바람직하다.

상기 폴리올은 카르복실산과 다가알코올을 바람직하게 0.5:1 내지 1:1의 몰비율로 반응시키는 것이 바람직하며 이때 반응온도는 바람직하게 50℃ 내지 300℃, 보다 바람직하게 100℃ 내지 250℃가 적당하다.

이와 같이 합성되는 폴리올의 작용기는 2 내지 8이 적당하고, 분자량은 200 내지 3000이 바람직하다.

합성된 폴리올에 이온성을 부여하기 위한 방법의 하나는 산성아황산나트륨을 반응시키는 것이다. 산성아황산나트륨의 사용량은 이중결합 함유량에 적합하게 투입하고 반응온도는 50℃ 내지 150℃가 바람직하다.

부가반응의 개시제는 무게비율로 0.1 내지 5%가 바람직하며 종류로서는 벤조일퍼옥사이드, 파라클로로벤조일퍼옥사이드, 2,4-디클로로벤조일퍼옥사이드, 아세틸퍼옥사이드, 메틸에틸케톤퍼옥사이드, 시클로헥사논퍼옥사이드, 케톤퍼옥사이드, 큐멘하이드로퍼옥사이드, t-부틸하이드로퍼옥사이드, t-부틸퍼옥시옥토에이트, t-부틸퍼옥시벤조에이트, 아조비스디메틸발레로니트릴, 아조비스이소부틸니트릴, 퍼디카아보네이트, 퍼케탈 또는 그들의 혼합물이 바람직하다.

본 발명의 이액형 폴리우레탄 접착제용 폴리올 혼합액은 위에 설명한 바와 같은 이온성 폴리에스테르 폴리올에 폴리에테르 폴리올 및 첨가제를 배합하여 제조한다. 이온성 폴리에스테르 폴리올과 배합되는 폴리에테르 폴리올은 작용기가 2 내지 4이고 분자량은 1000 내지 4000정도인 것이 바람직하다.

이온성 폴리에스테르 폴리올 대 폴리에테르 폴리올의 혼합비는 임의의 비율로 해도 좋으므로 특별히 제한되지는 않으나, 바람직하기로는 중량비로 1:99 내지 99:1 정도이다.

첨가제는 이액형 폴리우레탄 접착제용 폴리올 혼합액의 제조에서 잘 알려져 있으며, 그 대표적인 예로는 실리콘계 정포제, 아민 및 금속촉매, 발포제 등이 있다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명의 특징 및 기타의 장점은 후술되는 실시예로부터 보다 명백하게 될 것이다.

[실시예]

아디프산, 무수말레인산, 디에틸렌글리콜을 양론비로 투입하여 200℃의 축합반응으로 분자량이 2000인 불포화 폴리에르테르 폴리올을 제조하였다. 제조된 불포화 폴리에스테르 폴리올의 이중결합에 부가될 수 있는 산성아황산나트륨과 개시제로서 아조비스이소부틸니트릴을 소량 투입하고 100℃로 6시간 반응시켜 이온성 폴리에스테르 폴리올을 제조하였다. 제조된 이온성 폴리에스테르 폴리올과 작용기가 2이고 분자량이 1000인 폴리에테르 폴리올을 무게비로 2:8로 배합하고 정포제로B8404를 1PHR, 아민촉매로 트리에틸렌디아민, 발포제로 물 및 기타 첨가제를 적정량 투입하여 이액형 폴리우레탄 접착제용 폴리올 혼합액을 제조하였다.

제조된 폴리올 혼합액(B액)과 이소시아네이트화합물(A액)으로 이액형 폴리우레탄 접착제를 준비하고 이를 EPS 샌드위치 패널 제조에 사용하였다. 그 결과 폴리우레탄구조가 가지는 우수한 접착력에 이온결합력을 부가함으로써 소량으로서도 강력한 접착력을 나타내었다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르는 폴리올 혼합액을 사용하는 이액형 폴리우레탄 접착제는 폴리우레탄구조가 가지는 우수한 접착력에 이온결합력을 부가함으로서 소량으로서도 강력한 접착력이 발현되므로 접착제의 사용량을 줄일 수 있고 또한 접착력이 결여되는 소재에도 적용할 수 있는 등의 장점이 있다.

Claims (3)

1. 이소시아네이트화합물(A액)과 첨가제가 포함된 폴리올 혼합액(B액)으로 되는 이액형 폴리우레탄 접착제의 폴리올 혼합액에 있어서,

   상기 폴리올로서 비이온수를 포함하는 이온성 폴리에스테르 폴리올과 폴리에테르 폴리올을 함유하는 것을 특징으로 하는 이액형 폴리우레탄 접착제의 폴리올 혼합액.
2. 이액형 폴리우레탄 접착제용 폴리올 혼합액의 제조에 있어서, 불포화카르복실산과 포화 카르복실산으로 되는 카르복실산성분과 다가알코올 성분을 반응시켜 불포화 폴리에스테르 폴리올을 합성하고, 합성된 불포화 폴리에스테르 폴리올을 산성아황산나트륨과 반응시켜 사슬내에 설폰산염이 존재하는 이온성 폴리에스테르 폴리올을 제조한 후, 제조된 이온성 폴리에스테르 폴리올에 폴리에테르 폴리올 및 통상의 첨가제를 배합하는 것을 특징으로 하는 이액형 폴리우레탄 접착제의 폴리올 혼합액의 제조방법.
3. 청구항 1 기재의 폴리올 혼합액을 사용하는 이액형 폴리우레탄 접착제.