KR20060012187A - The packing method oh urethane - elasticity with the reforming urethane binder for elasticity - packing use - Google Patents
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Abstract
본 발명은 1) 말단에 이소시아네이트기를 가지며 이소시아네이트기와 폴리에테르 또는 폴리에스테르 폴리올 중의히드록실기의 당량비(NCO/OH)가 2-20 범위에 있는 우레탄 프리폴리머를 사용하고, 경화제는 2) 활성 수소 화합물이 폴리아민 및/또는 폴리올로 구성되어 있으며 활성 수소 화합물의 사용량(당량비)은 NCO/H(활성 수소)의 비율이 0.5-3.0의 범위에 있는 활성 수소 화합물과 3) 경화제 총량에 대해 0.05-5 중량%의 범위에서 아민류, 황 및 유기금속화합물(주석, 납)로 구성된 촉매를 사용하는 개질 폴리우레탄 바인더를 제조하여 이를 우레탄 탄성 포장에 쓰이는 우레탄 탄성 고무 칩의 바인더로 사용함으로써 탄성 포장재의 내구성과 강도를 향상시키고 경화 속도를 제어할 수가 있다. The present invention uses a urethane prepolymer having 1) an isocyanate group at the terminal and having an equivalent ratio (NCO / OH) of hydroxyl groups in the polyether or polyester polyol in the range of 2-20, the curing agent being 2) an active hydrogen compound. The amount (equivalent ratio) of active hydrogen compounds composed of polyamines and / or polyols is 0.05-5% by weight relative to the total amount of active hydrogen compounds and 3) hardeners in which the ratio of NCO / H (active hydrogen) is in the range of 0.5-3.0. The modified polyurethane binder using a catalyst composed of amines, sulfur, and organometallic compounds (tin, lead) in the range of to produce a modified polyurethane binder and use it as a binder of the urethane elastic rubber chip used in the urethane elastic packaging to improve the durability and strength of the elastic packaging material It is possible to improve and control the curing rate.
폴리우레탄, 탄성 포장, 고무 칩, 우레탄 프리폴리머, 경화제, 폴리올, 폴리이소시아네이트Polyurethanes, Elastic Packaging, Rubber Chips, Urethane Prepolymers, Curing Agents, Polyols, Polyisocyanates
Description
본 발명은 분자 말단에 이소시아네이트기를 가지는 우레탄 프리폴리머와 경화제로 활성 수소 화합물과 황 및 유기금속화합물 촉매를 함유하는 탄성포장용 개질 우레탄 바인더를 제조하고 이를 이용한 우레탄 탄성 포장방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로는 1) 말단에 이소시아네이트기를 가지며 이소시아네이트기와 폴리에테르 또는 폴리에스테르 폴리올 중의 히드록실기의 당량비(NCO/OH)가 2-20 범위에 있는 우레탄 프리폴리머와 2) 활성 수소 화합물이 폴리아민 및/또는 폴리올로 구성되어 있으며, 활성 수소 화합물의 사용량(당량비)은 NCO/H(활성 수소)의 비율이 0.5-3.0의 범위에 있는 활성 수소 화합물인 경화제와 3) 경화제 총량에 대해 0.05-5 중량%의 범위에서 아민류, 황 및 유기금속화합물(주석, 납)로 구성된 촉매를 사용하는 개질 폴리우레탄 바인더를 제조하여 이를 우레탄 탄성 포장에 쓰이는 우레탄 탄성 고무 칩의 바인더로 사용함으로써 탄성 포장재의 내구성과 강도를 향상시키고 경화 속도를 제어할 수가 있는 탄성포장용 개질 우레탄 바인더의 제조 하고 이를 이용한 우레탄 탄성 포장 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a urethane elastic packaging method using an urethane prepolymer having an isocyanate group at its molecular end and a curing agent to prepare a modified urethane binder for elastic packaging containing an active hydrogen compound, sulfur and an organometallic compound catalyst. More specifically, 1) urethane prepolymers having an isocyanate group at the terminal and having an equivalent ratio (NCO / OH) of hydroxyl groups in the polyether or polyester polyol in the range 2-20, and 2) active hydrogen compounds are polyamines and / or It is composed of polyol and the amount of active hydrogen compound (equivalent ratio) is 0.05-5% by weight relative to the total amount of hardener and 3) hardener, which is an active hydrogen compound in the ratio of NCO / H (active hydrogen) in the range of 0.5-3.0. Improved durability and strength of elastic packaging materials by producing modified polyurethane binders using catalysts composed of amines, sulfur and organometallic compounds (tin, lead) in the range and using them as binders for urethane elastic rubber chips used in urethane elastic packaging. And modified urethane binder for elastic packaging which can control curing rate It relates to a packaging method.
최근 골프장, 수영 시설의 보도, 테니스 코트, 육상경기장 등의 체육 시설, 학교의 교정, 산책로, 공원 시설 등에 여러 가지 형태의 수지가 포장되고 있다. 그 가운데 우레탄 수지에 의한 포장은 시공이 쉽고 내마모성, 평탄성, 미장 특성 등이 뛰어나서 널리 이용되고 있다. Recently, various types of resins have been packaged in sports facilities such as golf courses, swimming walkways, tennis courts, track and field stadiums, school campuses, trails, and park facilities. Among them, packaging with urethane resin is widely used because of its easy construction and excellent wear resistance, flatness, and plastering properties.
그러나 일반적으로 우레탄 수지는 가격이 비싸기 때문에 국내에서는 주로 폐타이어를 칩상으로 분쇄하여 우레탄 수지 탄성체와 적당한 비율로 혼합하고 이를 바인더로 경화시켜 우레탄 탄성 포장에 사용하고 있다. 여기에 사용되는 바인더로서는 종래부터 습기 경화형의 우레탄 바인더가 많이 사용되고 있는데 이는 고무 칩과 바인더를 충분히 혼합한 후에 형틀에 흘려 넣든가 또는 시공 현장에서 포설하고 흙손이나 레기를 사용하여 다짐을 한 후 보통 6시간에서 24시간 습기에 의해 자연 경화되기를 기다리는 공법을 사용하고 있다. 여기에 이용되는 습기 경화형의 우레탄 바인더로서는 폴리올류에 과잉의 이소시아네이트류를 반응시켜 얻을 수 있는 분자 말단에 이소시아네이트기를 가지는 우레탄 프리폴리머가 일반적으로 사용되고 있는데, 폴리올류로서는 폴리에테르 폴리올이 사용되며 이소시아네이트류로는 디페닐메탄 디이소시아네이트(MDI)계의 것이 비용 및 작업성 측면에서 많이 사용되고 있다.However, in general, urethane resins are expensive, and in Korea, waste tires are pulverized into chips, mixed with urethane resin elastomers at an appropriate ratio, and cured with a binder to be used for urethane elastic packaging. As a binder used here, a lot of moisture-curable urethane binders are conventionally used. After mixing rubber chips and binders sufficiently, they are poured into molds or laid at the construction site, and then compacted using trowels or rags. It is a process that waits for 24 hours to naturally harden by moisture. As the moisture-curable urethane binder used herein, urethane prepolymers having isocyanate groups at the molecular ends obtained by reacting excess isocyanates with polyols are generally used. As polyols, polyether polyols are used. Diphenylmethane diisocyanate (MDI) type is widely used in terms of cost and workability.
그러나 종래의 습기 경화형 폴리우레탄 바인더는 대기 중의 습기에 의해 서 서히 경화가 일어나므로 경화 시간이 오래 걸려서 교통량이 많은 차도에서는 단시간에 경화하기가 어렵고 경화속도를 조절하기가 곤란하다. 또한 경화 속도를 빠르게 하기 위해서 물을 가하거나 촉매를 이용하는 방법이 있지만 대부분이 물과의 급격한 반응으로 인해 발포가 일어나 경화된 탄성포장재의 강도가 저하된다. However, the conventional moisture-curable polyurethane binder is hard to be cured by moisture in the air, so that hardening takes a long time, so it is difficult to harden in a short time on a road with heavy traffic and it is difficult to control the curing speed. In addition, there is a method of adding water or using a catalyst to increase the curing rate, but most of the foaming occurs due to a rapid reaction with water, thereby reducing the strength of the cured elastic packaging material.
한편 습기 경화형 폴리우레탄 바인더는 고무 칩의 접착제로서 같이 혼합된 후 흙손 또는 열 롤러에 의해 표면을 평탄하게 다짐하여 시공하지만 이러한 다짐은 표면을 매끄럽게 하고 모서리를 마무리하는 것이 목적이어서 바인더가 고무 칩을 결합하는 힘이 약하여 고무 칩이 표면에서 이탈하기 쉽고 특히 골프장, 육상 경기 트랙 등 스파이크를 사용하는 곳에서는 탄성 고무 칩의 이탈로 인해 많은 문제점이 나타나고 있다. 따라서 탄성포장재의 내구성, 강도 등을 향상시키고 경화 속도 등을 조절하기 위해서는 폴리우레탄 바인더의 개질이 필요하다. On the other hand, the moisture-curable polyurethane binder is mixed together as an adhesive for rubber chips, and then constructed by flattening the surface with a trowel or a heat roller. However, this compaction is intended to smooth the surface and finish the edges so that the binder bonds the rubber chips. Due to the weak force, the rubber chip is easily detached from the surface, and in particular, where spikes such as golf courses and tracks are used, many problems appear due to the detachment of the elastic rubber chip. Therefore, in order to improve the durability, strength, etc. of the elastic packaging material and to control the curing rate, it is necessary to modify the polyurethane binder.
본 발명의 폴리우레탄 바인더를 탄성 고무 칩의 결합제로 사용하여 탄성 포장재를 시공하면 경화제의 작용에 의해 경화 속도가 현저히 빨라질 뿐만 아니라 경화제에 함유되어 있는 폴리아민, 폴리올, 촉매 등의 함량을 조절함으로써 경화 시간을 조절할 수 있고 발포 등의 악영향을 억제할 수가 있으며 경화제의 사용으로 인해 바인더와 탄성 고무 칩과의 결합력이 강해져서 포장재의 내구성 및 강도 등의 물성을 향상시킬 수 있는 탄성포장용 개질 우레탄 바인더의 제조하고 이를 이용한 우레탄 탄성 포장 방법을 제공하는 데 있다.
When the elastic packaging material is used by using the polyurethane binder of the present invention as a binder of an elastic rubber chip, the curing time is significantly increased by the action of the curing agent, and the curing time is controlled by controlling the content of the polyamine, polyol, catalyst, etc. contained in the curing agent. It is possible to control the adverse effects such as foaming and to control the elasticity of the binder and the elastic rubber chip due to the use of a curing agent to manufacture a modified urethane binder for elastic packaging that can improve the physical properties such as durability and strength of the packaging material It is to provide a urethane elastic packaging method using the same.
상기한 목적을 달성하기 위한 기술적 수단은 주제로서 분자 말단에 이소시아네이트기를 가지는 우레탄 프리폴리머와 경화제로서 활성 수소 화합물과 황 및 유기금속화합물 촉매를 함유하는 개질 폴리우레탄 바인더를 사용한다. 즉, 본 발명은 주제로서는 1) 말단에 이소시아네이트기를 가지며 이소시아네이트기와 폴리에테르 또는 폴리에스테르 폴리올 중의 히드록실기의 당량비(NCO/OH)가 2-20 범위에 있는 우레탄 프리폴리머를 사용하고 경화제로서는 2) 활성 수소 화합물이 폴리아민 및/또는 폴리올로 구성되어 있으며 활성 수소 화합물의 사용량(당량비)은 NCO/H(활성 수소)의 비율이 0.5-3.0의 범위에 있는 활성 수소 화합물과 3) 경화제 총량에 대해 0.05-5 중량%의 범위에서 사용하는 아민류,황 및 유기금속화합물(주석, 납)로 구성된 촉매를 사용하는 개질 폴리우레탄 바인더를 제조하고 이를 우레탄 탄성 포장에 쓰이는 우레탄 탄성 고무 칩의 바인더로 사용함으로써 이루어진다. Technical means for achieving the above object uses a urethane prepolymer having an isocyanate group at the molecular end as a subject and a modified polyurethane binder containing an active hydrogen compound and sulfur and an organometallic compound catalyst as a curing agent. That is, the present invention uses a urethane prepolymer having 1) an isocyanate group at the terminal and having an equivalent ratio (NCO / OH) of hydroxyl groups in the polyether or polyester polyol in the range of 2-20. 3) The total amount of the active hydrogen compound (equivalent ratio) of the hydrogen compound is composed of polyamines and / or polyols, and the total amount of the active hydrogen compound having the ratio of NCO / H (active hydrogen) is in the range of 0.5-3.0 and 3) the total amount of the curing agent. It is made by producing a modified polyurethane binder using a catalyst composed of amines, sulfur and organometallic compounds (tin, lead) used in the range of 5% by weight and using it as a binder of a urethane elastic rubber chip used for urethane elastic packaging.
여기서, 폴리우레탄 탄성 포장은 아스팔트 콘크리트, 콘크리트, 몰타르 등 대부분의 기반상에 실시할 수가 있으며 기반의 하지 처리가 끝난 뒤 우레탄, 에폭시계의 적절한 프라이머를 도포하며 기반이 아스팔트 콘크리트인 경우는 사용하는 프라이머 중의 용제가 아스팔트 콘크리트를 침범하지 않아야 한다.Here, polyurethane elastic pavement can be carried out on most of the base such as asphalt concrete, concrete, mortar, and after the base treatment of the base, apply a suitable primer of urethane, epoxy-based, if the base is asphalt concrete primer Solvents should not invade asphalt concrete.
폴리우레탄 바인더로서는 분자 말단에 이소시아네이트기를 가지는 우레탄 프리폴리머와 경화제로 구성된다. 분자 말단에 이소시아네이트기를 가지는 우레탄 프 리폴리머는 유기 폴리이소시아네이트와 폴리올을 일반적으로 알려진 우레탄 제조방법에 따라 질소 가스 중에서 섭씨 80-100도에서 1~5 시간 동안 가열 하여 제조할 수가 있다. As a polyurethane binder, it consists of a urethane prepolymer and a hardening | curing agent which have an isocyanate group in a molecule terminal. The urethane prepolymer having an isocyanate group at the terminal of the molecule may be prepared by heating the organic polyisocyanate and the polyol for 1 to 5 hours at 80-100 degrees Celsius in nitrogen gas according to a generally known urethane production method.
더욱 ,폴리우레탄 바인더는 위에서 제조된 말단에 이소시아네이트기를 가지는 우레탄 프리폴리머를 주성분으로 하는 주제와 특정한 비율의 활성 수소 화합물, 황 및 촉매를 함유하는 경화제로 구성되어 있으며 시공할 때에는 이들 두 성분을 중량비로 1 : 3 - 3 : 1의 범위내에서 원하는 경화 속도에 맞추어 자유로운 비율로 혼합함으로써 충분한 경화 시간이 필요한 도로 포장용 바인더나 기반 표면의 미끄럼 방지 가공을 위해 분무기, 에어 콤퓨레셔를 이용한 빠른 경화가 필요한 속경성 바인더를 제조할 수가 있다. 또한 이러한 폴리우레탄 바인더 100 중량부에 대해 탄성 고무 칩을 5-500 중량부의 범위내에서 다양한 비율로 혼합함으로써 우레탄 바닥재에서 경질, 반경질, 탄성 포장에 이르기까지 용도에 맞는 탄성포장을 실시할 수 있다. Further, the polyurethane binder is composed of a main ingredient mainly composed of a urethane prepolymer having an isocyanate group at the terminal prepared above, and a curing agent containing a specific ratio of active hydrogen compound, sulfur, and a catalyst. : 3-3: 1 Mixing at a free ratio to the desired curing speed, which requires rapid curing using sprayer or air compressor for anti-slip processing of road paving binders or foundation surfaces requiring sufficient curing time. Hard binder can be manufactured. In addition, by mixing the elastic rubber chip in various ratios within the range of 5-500 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyurethane binder, it is possible to perform elastic packaging for the purpose ranging from urethane flooring to hard, semi-rigid, elastic packaging. .
상기 말단에 이소시아네이트기를 가지는 우레탄 프리폴리머를 제조하기 위한 원료로서의 유기 폴리이소시아네이트는 2,4-톨릴렌 디이소시아네이트, 2,6-톨릴렌 디이소시아네이트 및 이들 이성체의 혼합물(TDI), 크루드 톨릴렌 디이소시아네이트, 메타페닐렌 디이소시아네이트, 디페닐메탄 디이소시아네이트(MDI), 폴리메틸렌폴리페닐 폴리이소시아네이트(크루드 MDI), 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 4,4‘-디사이클로헥실메탄 디이소시아네이트 등이 있 으며 이것들을 단독, 또는 2종이상 혼합하여 사용한다. Organic polyisocyanates as raw materials for producing urethane prepolymers having isocyanate groups at the terminals include 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate and mixtures of these isomers (TDI), and crude tolylene diisocyanate , Metaphenylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate (MDI), polymethylenepolyphenyl polyisocyanate (crude MDI), hexamethylene diisocyanate, 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate, and the like. Use individually or in mixture of 2 or more types.
말단에 이소시아네이트기를 가지는 우레탄 프리폴리머를 제조하기 위한 원료로서의 폴리올은 각종 폴리에테르 폴리올, 폴리에스테르 폴리올, 폴리부타디엔 폴리올, 폴리테트라메틸렌에테르글리콜 등을 사용할 수 있지만 물, 프로필렌글리콜 등에 프로필렌 옥사이드 또는 프로필렌 옥사이드 및 에틸렌옥사이드를 부가한 폴리옥시알킬렌글리콜, 글리세린, 트리메틸올프로판 등에 프로필렌 옥사이드 또는 프로필렌 옥사이드 및 에틸렌 옥사이드를 부가한 폴리옥시 알킬렌 트리올은 특히 바람직하다. 또한 저분자의 글리콜을 병용할 수도 있다. 저분자 글리콜의 예로서는 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 트리프로필렌 글리콜, 1,3-부틸렌 글리콜, 2,3-부틸렌 글리콜 등이 있다. 이러한 폴리올은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있으며 폴리올의 평균 분자량은 보통 75-10,000 정도의 범위가 바람직하다. As a polyol as a raw material for producing a urethane prepolymer having an isocyanate group at its terminal, various polyether polyols, polyester polyols, polybutadiene polyols, polytetramethylene ether glycol, and the like can be used, but propylene oxide or propylene oxide and ethylene for water, propylene glycol, etc. Particularly preferred are polyoxyalkylene glycols, glycerine, trimethylolpropane, and the like, and polyoxyalkylene triols added with propylene oxide and ethylene oxide. Moreover, a low molecular glycol can also be used together. Examples of low molecular glycols include ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, 1,3-butylene glycol, 2,3-butylene glycol, and the like. These polyols may be used alone or in combination of two or more, and the average molecular weight of the polyol is preferably in the range of about 75-10,000.
또한, 우레탄 프리폴리머는 앞서 설명한 바 같이 유기 폴리이소시아네이트와 폴리올을 일반적으로 알려진 우레탄 제조방법에 따라 질소 가스 중에서 섭씨 80-100도에서 1 ~5시간 가열하여 제조할 수가 있다. 이렇게 제조된 우레탄 프리폴리머 중의 이소시아네이트기와 폴리에테르 또는 폴리에스테르 폴리올 중의 히드록실기의 당량비(NCO/OH)는 보통 2-20으로서 우레탄 프리폴리머 중에 포함되는 유리 이소시아네이트기는 1-15 중량% 정도를 차지한다.In addition, the urethane prepolymer may be prepared by heating the organic polyisocyanate and the polyol as described above in 1 to 5 hours at 80-100 degrees Celsius in nitrogen gas according to a generally known urethane production method. The equivalent ratio (NCO / OH) of the isocyanate group in the urethane prepolymer thus prepared and the hydroxyl group in the polyether or polyester polyol is usually 2-20, and the free isocyanate group in the urethane prepolymer occupies about 1-15% by weight.
경화제는 활성 수소 화합물로서 폴리아민 및/또는 폴리올로 구성되어 있으며 폴리아민으로서는 에틸렌 디아민, 테트라메틸렌디아민, 헥사메틸렌디아민, 파라-페닐렌 디아민, 3,3‘-디클로로 4,4’-디아미노디페닐메탄, 3,3‘-디메틸-4,4’-디아미노디페닐메탄 등이 이용된다. 또 폴리올로서는 많이 알려진 폴리에테르 폴리올, 폴리에스테르 폴리올 또는 폴리머 폴리올 등이 사용된다. 활성 수소 화합물의 사용량(당량비)은 NCO/H(활성 수소)의 비율이 0.5-3.0의 범위에 있는 것이 바람직하다. The curing agent consists of polyamines and / or polyols as active hydrogen compounds, and polyamines include ethylene diamine, tetramethylenediamine, hexamethylenediamine, para-phenylene diamine, 3,3'-dichloro 4,4'-diaminodiphenylmethane , 3,3'-dimethyl-4,4'-diaminodiphenylmethane and the like are used. As the polyol, polyether polyols, polyester polyols, polymer polyols and the like which are well known are used. As for the usage-amount (equivalent ratio) of an active hydrogen compound, it is preferable that the ratio of NCO / H (active hydrogen) exists in the range of 0.5-3.0.
경화제에 쓰이는 촉매로서는 일반적으로 많이 알려진 아민류와 황 및 유기금속화합물(주석, 납)이 많이 쓰이는데 구체적으로는 주석 옥토에이트, 디부틸 주석 디라우레이트나 납 옥토에이트, 납 나프테네이트 등을 단독 또는 2종이상 혼합하여 사용한다. 이와 같은 촉매의 사용량은 경화제의 총량에 대해 0.05-5 중량%가 바람직하다. As the catalyst used in the curing agent, amines and sulfur and organometallic compounds (tin, lead) which are generally known are commonly used. Specific examples thereof include tin octoate, dibutyl tin dilaurate, lead octoate, and lead naphthenate. Use at least two kinds of mixture. The amount of the catalyst used is preferably 0.05-5% by weight based on the total amount of the curing agent.
무기충진제로서는 탄산칼슘, 탈크, 점토, 카본블랙, 무수 규산(화이트 카본), 제올라이트, 이산화티탄이 바람직하다. 이러한 충진제는 단독 또는 2종 혼합하여 사용할 수 있으며 그 사용량은 경화제의 총량에 대해 1-50 중량%가 바람직하다.As the inorganic filler, calcium carbonate, talc, clay, carbon black, silicic anhydride (white carbon), zeolite and titanium dioxide are preferable. Such fillers may be used alone or in combination of two, and the amount thereof is preferably 1-50% by weight based on the total amount of the curing agent.
기타 조제로서는 가소제, 유기 용제, 안료 등이 사용된다. 가소제로서는 프탈산 디옥틸(DOP), 프탈산 디부틸(DBP), 아디핀산 디옥틸(DOA), 인산 트리 크레질(TCP), 염소화 파라핀 등이 있으며 희석제로 쓰이는 유기 용제는 시공시 필요에 따라 적당량을 우레탄 바인더 및 탄성 칩과 함께 혼합하여 사용하며 톨루엔과 같은 비극성 용매가 주로 사용되나 하지에 도포된 프라이머를 침식시키지 않는 범위내에서 여러 가지 종류의 일반 유기 용제를 사용할 수 있다. 착색 포장을 위한 안료의 예로서는 산화 크롬, 적산화철 등의 무기 안료, 프탈로시아닌 안료, 아조 안료 등의 유기안료를 들 수 있다.As other preparations, plasticizers, organic solvents, pigments and the like are used. Plasticizers include dioctyl phthalate (DOP), dibutyl phthalate (DBP), dioctyl adiphthalate (DOA), tricresyl phosphate (TCP), and chlorinated paraffin.The organic solvents used as diluents can be appropriately adjusted according to their needs. It is mixed with a urethane binder and an elastic chip, and a nonpolar solvent such as toluene is mainly used, but various kinds of general organic solvents can be used within a range that does not erode primers applied to the base. Examples of the pigment for colored packaging include organic pigments such as inorganic pigments such as chromium oxide and red iron oxide, phthalocyanine pigments and azo pigments.
탄성 고무 칩으로서는 주로 발포 폴리우레탄 칩 또는 착색된 폴리우레탄 칩을 사용할 수 있으나 비용 절약의 측면에서 디엔계 합성고무나 폐타이어를 분쇄한 고무 칩을 폴리우레탄 칩과 일정 비율로 혼합하여 사용할 수도 있다. 고무 칩의 평균 입경은 0.5-10 mm의 범위에서 용도에 맞게 선택하여 사용할 수 있다. 고무 칩의 평균 입경이 0.5 mm 이하에서는 마찰 저항성과 내마모성이 떨어지며 10 mm를 넘으면 표면으로부터 쉽게 탈리된다. 또한 고무 칩에 무기충진제를 혼합하여 사용할 수도 있으며 혼합 비율은 주제와 경화제의 합계 중량 100 중량부에 대해 5-500 중량부의 범위에서 사용할 수 있다. 5 중량부 이하에서는 마찰 저항성이 떨어지며 500 중량부를 넘으면 표면으로부터 고무 칩의 탈리가 일어나 좋지 않다. 고무 칩의 형상은 원형, 각형, 판상형 등 어떤 형태라도 좋다.As the elastic rubber chip, a foamed polyurethane chip or colored polyurethane chip may be mainly used. However, in view of cost saving, a rubber chip obtained by crushing a diene-based synthetic rubber or waste tire may be mixed with a polyurethane chip at a predetermined ratio. The average particle diameter of a rubber chip can be selected and used according to a use in the range of 0.5-10 mm. If the average particle diameter of the rubber chip is 0.5 mm or less, the friction resistance and the wear resistance are inferior, and if it exceeds 10 mm, it is easily detached from the surface. In addition, an inorganic filler may be mixed with the rubber chip, and the mixing ratio may be used in the range of 5-500 parts by weight based on 100 parts by weight of the total weight of the main material and the curing agent. If it is less than 5 parts by weight, the friction resistance is inferior, and if it exceeds 500 parts by weight, desorption of the rubber chip from the surface is not good. The shape of the rubber chip may be any shape such as circular, square, and plate.
또한, 고무 칩의 배합 시기는 일반 포장인 경우는 경화제의 배합 양을 조절하여 충분한 가사시간을 가지도록 배합 양을 설계한 후에 주제와 경화제를 혼합할 시에 고무 칩을 같이 혼합하고 가사시간 내에 흙손 또는 레기를 사용하여 피착체에 시공하면 좋으며 표면에 미끄럼 방지 가공을 실시할 경우에는 경화제의 배합 비율을 조절하여 가사시간이 짧은 속경성 바인더로 배합 비율을 설계한 후에 주제, 경화제 및 고무 칩을 동시에 일괄 혼합하고 이 혼합액을 분무기를 사용하여 높은 압력으로 내뿜어 피착체 상에 혼합된 상태로 도포하여 속경화시킴으로써 표면에 요철 상태를 주어 마찰 저항성을 크게 한 표면 미끄럼 방지 가공을 실시할 수 있다. In addition, in the case of general packaging, the mixing time of the rubber chip is designed to have sufficient pot life by adjusting the blending amount of the curing agent, and then, when mixing the main ingredient and the curing agent, the rubber chip is mixed together and the trowel in the pot life. Alternatively, it can be applied to the adherend by using regi, and in case of performing anti-slip processing on the surface, adjust the mixing ratio of the curing agent and design the mixing ratio with the short-hard binder with short pot life. The mixture is mixed in a batch, and the mixed liquid is blown out at a high pressure using a sprayer, applied in a mixed state on the adherend, and rapidly cured, thereby giving the surface a concave-convex state, thereby performing a surface anti-slip processing with increased friction resistance.
본 발명의 탄성 포장재에 있어서 배합 비율은 폴리우레탄 바인더 100 중량부에 대해 상기의 여러 가지 종류의 고무 팁을 5-500 중량부, 그리고 필요에 따라서 규사, 석분, 등의 골재나 황산바륨, 탈크, 운모, 점토, 탄산칼슘, 각종 수지의 분쇄물 등의 무기충진제와 희석제로서 벤젠, 톨루엔, 우레탄 신너 등의 유기용제를 일정 비율로 혼합할 수 있고 조제로서 가소제, 소포제, 착색용 안료, 가수분해 방지제, 레벨링제 등을 배합할 수가 있다.In the elastic packaging material of the present invention, the blending ratio is 5-500 parts by weight of the above various kinds of rubber tips with respect to 100 parts by weight of the polyurethane binder, and if necessary, aggregates such as silica sand, stone powder, barium sulfate, talc, Inorganic fillers such as mica, clay, calcium carbonate and ground resins, and organic solvents such as benzene, toluene and urethane thinner can be mixed in a proportion as a diluent.As a preparation, a plasticizer, an antifoaming agent, a coloring pigment, a hydrolysis inhibitor , Leveling agents and the like can be blended.
상기의 배합 성분은 시공 현장에서 배합하여 일반적인 방법으로 혼련한 후에 프라이머가 도포된 하지에 포설하여 시공하는데 혼합하는 고무 칩의 배합 비율을 폴리우레탄 바인더 100중량부에 대해 5-500 중량부의 범위내에서 다양한 비율로 조절함으로써 농구장의 우레탄 바닥재 시공에서부터 경질, 반경질 및 산책로의 탄성 포장에 이르기까지 다양한 용도에 맞는 폴리우레탄 포장을 실시할 수가 있다.The above-mentioned compounding ingredients are blended at a construction site, kneaded by a general method, laid on a base coated with a primer, and then installed in a range of 5-500 parts by weight with respect to 100 parts by weight of a polyurethane binder. By adjusting the ratio at various ratios, it is possible to carry out polyurethane pavement for various purposes, ranging from construction of urethane flooring in basketball courts to elastic pavement of hard, semi-rigid, and trails.
본 발명의 탄성 포장 방법의 일례를 소개한다. 우선 아스팔트 콘크리트, 콘크리트, 몰타르 등의 기반 표면을 진공청소기나 에어 콤푸레셔로 깨끗이 청소한 후 표면의 균열이나 크랙이 발생한 곳은 몰탈이나 퍼터로 메꾸어 주고 주변에 프라이머가 묻지 않도록 테이프를 붙여둔다. 아스팔트용 또는 콘크리트용의 프라이머를 롤러로 기반 표면위에 충분히 바른 후 2-3 시간 말리고 탄성재 포설작업을 시작한다. 다음으로 우레탄 탄성 고무 칩, 합성고무 칩, 폐타이어 고무 칩, 착색된 칼라 칩 등의 여러 가지 고무 칩을 비용 절약 측면과 칼라 연출 목적에 맞게 고무 칩의 종류와 배합 비율을 적절히 선정하여 회전날개가 있는 교반기에 넣고 주제인 우레탄 프리폴리머와 경화제, 그리고 필요에 따라 무기충진제, 희석제, 안료, 가소제, 소포제 등을 소정의 비율로 혼합한 뒤 충분히 교반하여 탄성포장용 혼합액을 얻는다. 이 혼합액을 기반 표면에 포설하고 갈퀴로 일정한 두께(보통 5-15mm)가 되도록 한 뒤에 전기 열 롤러로 골고루 눌러 다짐을 하고 열 흙손으로 거친 면이나 굴곡진 면을 정리하며 정교한 작업이 필요할 시에는 기계 포설이나 수평 줄 눈자를 띄워 작업하는 것이 좋다.An example of the elastic packaging method of this invention is introduced. First, clean the base surface of asphalt concrete, concrete, mortar, etc. with a vacuum cleaner or an air compressor, and fill the cracks or cracks on the surface with mortar or putter and put a tape to prevent the primer from getting around. Apply enough primer for asphalt or concrete onto the surface of the foundation with a roller, dry for 2-3 hours and begin laying elastic material. Next, various types of rubber chips such as urethane rubber chips, synthetic rubber chips, waste tire rubber chips, and colored color chips are appropriately selected according to the cost saving aspect and color rendering purpose, and the rotary chips are appropriately selected. The urethane prepolymer, the curing agent, and the inorganic filler, the diluent, the pigment, the plasticizer, the antifoaming agent, and the like are mixed in a predetermined ratio, and then stirred sufficiently to obtain a mixed solution for elastic packaging. Lay the mixture on the base surface, make it a certain thickness (usually 5-15mm) with a rake, and then press it evenly with an electric heat roller to compact it, clean up rough or curved surfaces with a thermal trowel, It's a good idea to work with laying snow or horizontal stripes.
아래의 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하며 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the following examples.
[실시예 1]Example 1
주제인 우레탄 프리폴리머의 제조Preparation of Urethane Prepolymer, Subject
평균 분자량이 3,000인 폴리옥시 프로필렌 디올 440 중량부, 평균 분자량이 6,000인 폴리옥시 프로필렌 트리올 450 중량부, 2,4-톨릴렌 디이소시아네이트 130 중량부를 균일하게 혼합한 후, 질소 기류하에서 섭씨 80도로 2시간과 섭씨 100도로 4시간을 반응시켜 NCO기 함유량 3.2 중량%, 점도 7,000 cps/섭씨 25도인 우레탄 프리폴리머를 얻었다.440 parts by weight of polyoxypropylene diol having an average molecular weight of 3,000, 450 parts by weight of polyoxypropylene triol having an average molecular weight of 6,000, and 130 parts by weight of 2,4-tolylene diisocyanate were mixed uniformly, followed by 80 degrees Celsius under a nitrogen stream. The reaction was carried out for 2 hours and 4 hours at 100 degrees Celsius to obtain a urethane prepolymer having an NCO content of 3.2% by weight and a viscosity of 7,000 cps / 25 degrees Celsius.
[실시예 2]Example 2
경화제의 제조Preparation of Curing Agent
3,3‘-디클로로 4,4’-디아미노디페닐메탄 8 중량부, 평균 분자량이 4,000인 폴리옥시 프로필렌 디올 24 중량부, 평균 분자량이 6,000인 폴리옥시 프로필렌 트리올 20 중량부, 프탈산 디옥틸 7 중량부, 탄산칼슘 40 중량부, 촉매인 옥틸산 납(납 함유량 25%) 3 중량부, 황 0.01 중량부, 무기안료인 적산화철 5 중량부를 첨가하여 균일하게 혼련해서 경화제를 얻었다.8 parts by weight of 3,3'-dichloro 4,4'-diaminodiphenylmethane, 24 parts by weight of polyoxypropylene diol having an average molecular weight of 4,000, 20 parts by weight of polyoxypropylene triol having an average molecular weight of 6,000, dioctyl phthalate 7 weight part, 40 weight part of calcium carbonate, 3 weight part of lead octylates (25% of lead content) which are a catalyst, 0.01 weight part of sulfur, and 5 weight part of red iron oxides which are inorganic pigments were added, it knead | mixed uniformly, and the hardening | curing agent was obtained.
[실시예 3]Example 3
우레탄 탄성포장Urethane Elastic Packaging
주제인 우레탄 프리폴리머 100 중량부와 경화제 100 중량부를 회전 날개가 부착된 교반장치를 이용하여 약 10분간 기계적으로 혼합하여 폴리우레탄 바인더를 제조한 뒤 여기에 우레탄 탄성고무 칩과 폐타이어 고무 칩을 1 : 1의 배합 비율로 하여 혼합한 고무 칩 600 중량부를 교반기에 투입하고 다시 5분간 균일하게 교반, 혼합하였다. 이 탄성포장용 혼합액을 우레탄 프라이머로 처리된 기반 표면상에 포설하고 갈퀴로 8 mm의 두께가 되도록 한 뒤에 전기 열 롤러로 다짐을 하고 레기를 이용하여 표면을 평활하게 마무리하여 우레탄 탄성포장재를 완성하였다.100 parts by weight of the main urethane prepolymer and 100 parts by weight of the curing agent were mechanically mixed for about 10 minutes using a stirring device equipped with a rotary vane to prepare a polyurethane binder. 600 parts by weight of the rubber chip mixed at a blending ratio of 1 was added to a stirrer, and the mixture was stirred and mixed uniformly for 5 minutes. This elastic packaging mixture was placed on the surface of the urethane primer-treated base material, and the thickness was 8 mm with a rake, followed by compaction with an electric heat roller, and the surface was smoothly finished using a resin to complete the urethane elastic packaging material.
본 발명의 폴리우레탄 바인더를 탄성 고무 칩의 결합제로 사용하여 탄성 포장재를 시공하면 경화제의 작용에 의해 경화 속도가 현저히 빨라질 뿐만 아니라 경화제에 함유되어 있는 폴리아민, 폴리올, 황, 촉매 등의 함량을 조절함으로써 경화 시간을 조절할 수 있고 발포 등의 악영향을 억제할 수가 있으며 경화제의 사용으로 인해 바인더와 탄성 고무 칩과의 결합력이 강해져서 포장재의 내구성 및 강도 등의 물성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. When the elastic packaging material is constructed using the polyurethane binder of the present invention as a binder of the elastic rubber chip, the curing speed is significantly increased by the action of the curing agent, and the content of the polyamine, polyol, sulfur, catalyst, etc. contained in the curing agent is controlled. Hardening time can be adjusted, adverse effects such as foaming can be suppressed, and the use of a curing agent increases the bonding strength between the binder and the elastic rubber chip, thereby improving physical properties such as durability and strength of the packaging material.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구의 범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다. While the invention has been shown and described with respect to particular embodiments, it will be appreciated that the invention can be varied and modified without departing from the spirit or scope of the invention as set forth in the claims below. It will be appreciated that those skilled in the art can easily know.
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