KR20070038704A

KR20070038704A - 수중형 수지 고착제

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Publication number: KR20070038704A
Application number: KR1020050093918A
Authority: KR
Inventors: 박경자; 김기준
Original assignee: 박경자; 김기준
Priority date: 2005-10-06
Filing date: 2005-10-06
Publication date: 2007-04-11

Abstract

본 발명은 건축, 토목용 수지 고착제에 관한 것으로서, 수중에서도 우수한 물성과 빠른 경화속도를 가지는 수중형 수지 고착제에 관한 것이다. 본 발명은 건축, 토목용 수지 고착제에 있어서, 불포화고분자 수지에, 폴리올과 용제에 녹인 디메틸올 프로피오닉산(DMPA ; Dimethylol Propionic Acid)을 혼합 교반한 다음, 반응촉매 존재 하에 이소시아네이트 화합물을 혼합하여 프레폴리머를 합성한 후, 중화제로서 트리에틸아민(TEA)을 투입하여 디메틸올 프로피오닉산(DMPA)의 COOH 그룹을 중화시킨 다음, 여기에 희석제로서 에폭시 및 아크릴로부터 선택된 하나 이상의 단량체를 투입하여 중화, 희석된 프레폴리머를 얻은 후, 상기 중화, 희석된 프레폴리머를 고속으로 교반되고 있는 물 속에 투입하여 수분산 과정을 수행하고, 이 수분산 과정에서 에폭시계 및 아크릴계로부터 선택된 하나 이상의 사슬연장제를 투입, 교반하여 합성된 수분산 폴리우레탄 하이브리드 에멀젼을 공중합시켜 얻은 수분산체와; 무기물로부터 선택된 충전제; 그리고 경화제;를 포함하여 이루어진 수중형 수지 고착제를 제공한다.

건축, 토목, 수지, 고착제, 우레탄, 에멀젼, 불포화에스테르 수지

Description

수중형 수지 고착제 {RESIN ADHESION COMPOSITION HAVING HARDENING PROPERTY IN WATER}

도 1a 및 도 1b는 종래 기술을 설명하기 위한 단면도이다.

도 2는 본 발명에 바람직하게 사용되는 반응기의 단면 구성도이다.

도 3 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 수지 고착제의 SEM(Scanning Electron Microscope) 사진이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 콘크리트 바닥 2 : 철근

3 : 앙카 볼트

본 발명은 건축, 토목용 수지 고착제에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 불포화고분자 수지를 주재료로 하되, 폴리우레탄을 수분산형으로 합성하여 상기 불포 화고분자에 공중합시킴과 동시에 조성성분을 개선함으로써 수중에서도 우수한 물성과 빠른 경화속도를 가지는 수중형 수지 고착제에 관한 것이다.

일반적으로 건축, 토목분야에서는 구조물의 크랙 충진용, 구조물의 연결용, 그리고 콘크리트, 암반 특히 터널의 천정암반에 철근이나 앙카 볼트 등을 고정하기 위한 고착제로서 시멘트 모르타르나 수지 모르타르가 많이 사용되고 있다. 이를 도 1a 및 도 1b를 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 1a 및 도 1b는 콘크리트 바닥(1)에 철근(2)과 앙카 볼트(3)를 고정하는 시공 단면도를 도시한 것이다.

도 1을 참조하여 설명하면 도로공사, 철도공사, 터널공사, 건축물 시공공사는 물론 대형 간판 등을 설치하는 건축, 토목 시공현장에서는 콘크리트 바닥(1)에 철근(2)이나 앙카 볼트(3)를 고정해야 하는 경우가 많다. 이때, 콘크리트 바닥(1)에 구멍(1a)을 천공한 다음, 천공된 구멍(1a)에 시멘트 모르타르나 수지 모르타르 등의 고착제를 타설, 주입함으로써 철근(2)이나 앙카 볼트(3)를 고정한다.

고착제로 사용되는 상기 시멘트 모르타르나 수지 모르타르는 높은 접착력과 강도가 요구되며, 바람직하게는 경화속도가 빨라야 한다.

그러나 시멘트 모르타르는 현장에서 모르타르를 만들어야 하는 불편함이 있고, 무엇보다 양생 경화에 따른 상당한 시간이 요구되며, 인발력, 접착력 및 강도가 떨어지고 균열이 발생하는 문제점이 있었다. 이에 따라, 최근에는 인발력, 접착력 및 경화후의 강도가 우수하고 속성으로 경화되는 수지 모르타르 조성물이 많이 사용되고 있다.

일반적으로, 수지 모르타르 조성물은 에폭시 수지 등의 수지와, 탄산칼슘, 규사, 실리카 등의 충전재로 이루어진 수지 모르타르와; 이를 경화시키기 위한 경화제로 이루어지며, 상기 경화제로는 아민의 화합물이 사용되고 있다.

특히, NATM-Resin(New Austria Tunnel Method)은 터널지지 기반 공법에 많이 사용되는 수지 고착제로서, 이는 우레탄을 원재료하며, 암반의 공극과 Rock-bolt의 전면 접착에 많이 사용된다. 현재 생산, 보급되고 있는 우레탄형 NATM-Resin은 메틸렌 디이소시아네이트(MDI ; Methylene diisocyanate)와 폴리올(polyol)의 화학적 반응에 의해 발포, 인발을 조절하여 용도별(급결용, 선단용, 충진용)로 제조 사용하고 있으며, 상당한 인발력(500g당 10 TON/EA)과 접착력(시멘트 모르타르의 6배)을 갖는다. 또한, 우레탄형 NATM-Resin은 콘크리트의 무수한 균열을 메워 보수하는 이점을 갖는다.

위와 같이, 우레탄형 수지 고착제는 시멘트 모르타르에 비해 많은 장점을 가지고 있다. 그러나, 종래의 우레탄형 수지 고착제는 수분에 약한 문제점이 있다.

일반적으로, 터널이나 지하에서는 주변의 습기나 천공 시의 분진제거의 목적으로 물을 분사되어 수분이 많이 존재하게 되는데, 종래의 우레탄형 수지 고착제는 위와 같은 수중 조건에서는 물성이 현저히 떨어지는 문제점이 있다. 즉, 수중 조건에서는 제용량의 인발력, 접착력, 내후성 그리고 강도를 발휘하지 못하는 문제점이 있다. 이에 따라, 시공될 부분에 수분이 존재할 경우에는 시멘트 모르타르로 대체 시공되어 비용, 인원, 시간의 손실이 가중되고 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 불포화고분자 수지를 주재료로 하는 수지 고착제를 구성함에 있어서, 폴리우레탄에 아크릴 및 에폭시로부터 선택된 하나 이상의 화합물을 도입함과 동시에 수분산형으로 합성하고, 이를 불포화고분자 수지와 혼성 중합체로 합성함으로써 수중에서도 우수한 물성과 빠른 경화속도를 가지는 수중형 수지 고착제를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 건축, 토목용 수지 고착제에 있어서, 폴리올과 용제에 녹인 디메틸올 프로피오닉산(DMPA ; Dimethylol Propionic Acid)을 혼합 교반한 다음, 반응촉매 존재 하에 이소시아네이트 화합물을 혼합하여 프레폴리머를 합성한 후, 중화제로서 트리에틸아민(TEA)을 투입하여 디메틸올 프로피오닉산(DMPA)의 COOH 그룹을 중화시킨 다음, 여기에 희석제로서 에폭시 및 아크릴로부터 선택된 하나 이상의 단량체를 투입하여 중화, 희석된 프레폴리머를 얻은 후, 상기 중화, 희석된 프레폴리머를 고속으로 교반되고 있는 물 속에 투입하여 수분산 과정을 수행하고, 이 수분산 과정에서 에폭시계 및 아크릴계로부터 선택된 하나 이상의 사슬연장제를 투입, 교반하여 합성된 수분산 폴리우레탄 하이브리드 에멀젼을 불포화고분자 수지와 합성하여 얻은 수분산체와;

무기물로부터 선택된 충전제와;

상기 수분산체를 경화시키는 경화제;를 포함하여 이루어진 수중형 수지 고착제를 제공한다.

본 발명에 따른 수지 고착제는 경화제 혼합에 의해 수중에서도 순간적으로 반응하여 경화되어지되, 발열반응에 의해 급경화되며, 우수한 인발력과 접착력 및 고착 강도를 발휘한다.

이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 수지 고착제는 수분산 폴리우레탄 하이브리드 에멀젼과 불포화고분자 수지가 공중합된 수분산체와; 무기물로부터 선택된 충전제와; 상기 수분산체를 경화시키는 경화제;를 포함하여 이루어진다. 이때, 상기 수분산체와 충전제는 혼합된 다음 1개의 용기에 포장되고, 경화제는 별도의 용기에 포장되어 건축, 토목 현장에 보급된다.

상기 수분산 폴리우레탄 하이브리드 에멀젼은 폴리우레탄에 아크릴 및 에폭시로부터 선택된 하나 이상의 화합물이 도입된 에멀젼이다. 구체적으로, 상기 에멀젼은 물 속에서 에멀젼화된 폴리우레탄-아크릴 레진, 폴리우레탄-에폭시 레진 또는 폴리우레탄-에폭시-아크릴 레진이며, 이는 본 발명에 따라서 다음과 같은 방법으로 합성된다.

먼저, 반응기에 폴리올(polyol)을 넣은 후 온도를 80℃까지 가열하여 폴리올을 완전히 녹인다. 그리고 디메틸올 프로피오닉산(DMPA ; Dimethylol Propionic Acid)을 용제 N-메틸-2-피롤리돈(NMP ; N-methyl-2-pyrrolidone)에 녹인 후 이를 반응기에 넣고 같은 온도에서 30분 동안 교반하여 잘 섞어준다. 다음으로, 반응기에 폴리우레탄 반응촉매인 주석(Sn)계 촉매로서 디부틸틴 디라우레이트(DBTL ; dibutyltin dilaurate)와, 이소시아네이트 화합물을 넣고 80℃에서 150분 동안 반응하여 얻고자 하는 최종의 NCO 그룹을 말단기에 가지는 폴리우레탄(PU) 프레폴리머(prepolymer)를 합성한다. 이와 같이, NCO 말단기를 가지는 PU 프레폴리머의 합성이 끝난 후에는 온도를 60℃로 낮추고 중화제로서 트리에틸아민(TEA)을 투입하여 상기 디메틸올 프로피오닉산(DMPA)의 카르복실기(COOH기) 그룹을 중화시킨다. 중화 후 20분이 지나면 희석제로서 에폭시 및 아크릴로부터 선택된 하나 이상의 단량체를 투입하여 10분 동안 완전히 희석한다. 이때, 희석제는 PU 프레폴리머의 점도를 낮춰 합성 시 반응 온도 제어 및 흐름성질을 좋게 하며, 수분산 시 우수한 콜로이드 안정성과 수십 나노 크기의 입도를 가지는 에멀젼 생성을 가능케 한다.

위와는 별도로, 또 다른 반응기에 물을 투입하고 고속으로 교반하면서 상기 합성이 끝나 중화 희석된 PU 프레폴리머를 서서히 투입하여 수분산 과정을 수행한다. 이때, 수분산 공정이 끝남과 동시에 반응하지 않은 NCO 그룹과 물과의 반응을 피하고, 분자량을 증가시키기 위해 사슬연장 반응을 수행한다. 사슬연장 반응은 25℃에서 사슬연장제를 물에 희석하여 투입하고 완전히 사슬연장 반응이 끝날 때까지 약 2시간 동안 더 교반시킨다.

위와 같은 반응과정에서 상기 폴리올(polyol)은 저분자량의 폴리테트라메틸렌에테르 글리콜(PTMG ; poly-tetramethylene ether glycol)을 진공오븐을 이용하여 수분을 완전히 제거한 후에 사용하는 것이 바람직하며, 상기 이소시아네이트 화 합물은 디이소시아네이트로서 이소포론 디이소시아네이트(IPDI ; Isophorone diisocyanate)를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 사슬연장제는 에폭시계 또는 아크릴계로부터 선택되는 것이 바람직하며, 구체적으로는 에폭시 아크릴레이트 메틸메타크릴레이트, 에틸메타 크릴레이트 아크릴산, 아크릴 아미드, 아크릴니트라일 등으로부터 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.

위와 같은 반응이 완료되면, 폴리우레탄에 아크릴 및 에폭시로부터 선택된 하나 이상의 화합물이 도입된 수분산 폴리우레탄 하이브리드 에멀젼이 합성된다.

이때, 사슬연장제의 사용 및 반응 참여에 따라 상기 폴리우레탄 하이브리드 에멀젼은 수분산 폴리우레탄-아크릴 에멀젼, 수분산 폴리우레탄-에폭시 에멀젼, 또는 수분산 폴리우레탄-에폭시-아크릴 에멀젼 형태가 되며 망상구조(cross linked structure)를 갖는다. 바람직하게는 폴리우레탄-에폭시-아크릴 에멀젼이다. 폴리우레탄-에폭시-아크릴 에멀젼은 고착 시 폴리우레탄-아크릴 에멀젼이나 폴리우레탄-에폭시 에멀젼보다 견고한 구조를 나타내고 단단하며 인발력이 가장 좋다.

위와 같이 수분산 폴리우레탄 하이브리드 에멀젼을 제조한 다음에는 여기에 불포화고분자 수지를 첨가, 공중합시켜 불포화고분자 수지와 폴리우레탄 하이브리드가 공중합된 수용성 혼성 수분산체를 제조한다.

상기 불포화고분자 수지는 이중결합을 가지는 고분자 수지이면 사용 가능하며, 바람직하게는 불포화폴리에스테르 또는 불포화폴리비닐에스테르를 사용하는 것이 좋다.

그리고, 위와 같은 혼성 수분산체에 충전재를 혼합시킨다.

상기 충전제는 미분말의 무기물로부터 선택되며, 예를 들어 산화규소(SiO₂), 산화알루미늄(Al₂O₃), 산화철(FeO, Fe₂O₃), 산화칼슘(CaO), 탄산마그네슘(MgCO₃), 탄산칼슘(CaCO₃), 퓸 실리카(Fume silica), 산화마그네슘(MgO), 플라이 애쉬(flyed ash) 및 세라믹(맥반석, 옥 등) 등으로 이루어진 군중에서 선택된 1종 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.

상기 경화제는 퍼옥사이드계 화합물, 구체적으로는 디벤조일 퍼옥사이드 또는 메틸에틸 퍼옥사이드를 사용할 수 있다.

본 발명에서 수분산체는 불포화고분자 수지에 수분산 폴리우레탄 하이브리드 에멀젼이 공중합된 것이며, 이는 건축, 토목 시공현장에 보급되어 경화제와 혼합되면 수중에서도 급경화되면서 우수한 인발력, 접착력 및 고착 강도를 갖는다. 그리고, 충전제는 강도를 더욱 보강한다.

구체적으로 상기 불포화고분자 수지는 경화제의 혼합에 의해 수분산 폴리우레탄 하이브리드 에멀젼과 라디칼 중합 반응하여 경화되어지되, 발열반응을 일으켜 급경화된다. 그리고, 종래의 시멘트 모르타르에 비해서는 10배 이상, 종래의 우레탄형 수지 접착제에 비해서는 2배 이상의 접착력을 발휘한다. 또한, 본 발명에 따르면, 상기 수분산 폴리우레탄 하이브리드 에멀젼의 합성에 사용된 디메틸올 프로피오닉산(DMPA)은 PU 프레폴리머의 망상구조를 발달시켜 접착력을 향상시킴과 동시에 물과 상용성을 가져 고온에서도 상기 수분산체가 겔화되는 것을 방지한다.

상기 수분산체는 특별히 한정하는 것은 아니지만 불포화고분자 수지 100중량 부에 대해 수분산 폴리우레탄 하이브리드 에멀젼은 30 ~ 80중량부가 혼합되어 공중합되어지되, 상기 수분산 폴리우레탄 하이브리드 에멀젼은 물 100중량부에 대하여 에멀젼화된 폴리우레탄 하이브리드 레진이 20 ~ 150중량부로 이루어지는 것이 좋다.

또한, 상기 충전제는 불포화고분자 수지 100중량부에 대해 50 ~ 200중량부로 이루어지고, 상기 수분산체와 경화제는 100 : 0.5 ~ 20 중량비로 혼합하여 사용하는 것이 좋다.

본 발명에 따른 수지 고착제는 건축, 토목 현장에서 통상과 같은 방법으로 고착제 용도로 사용된다. 보다 구체적으로 본 발명에 따른 수지 모르타르 조성물은 건축, 토목분야, 구체적으로는 NATM용 터널공사(도로, 철도, 지하철, 지중선), 암반보강 및 옹벽보강 공사, 절리가 발달된 갱도의 보강공사, 철탑기초 공사, 산악지 교량공사, 댐 공사의 도수로 공사, 지하 발전소 아치부 및 측벽 공사 등에서 구조물의 크랙 충진용, 구조물의 연결용, 그리고 콘크리트, 암반 특히 터널의 천정암반에 철근이나 앙카 볼트 등을 고정하기 위한 고착제로서 사용된다. 특히, 터널이나 지하 등과 같이 수분이 존재하는 시공 현장에서 유용하게 사용된다.

이하, 본 발명의 구체적인 시험 실시예를 설명한다. 하기의 실시예는 본 발명을 보다 상세히 설명하기 제공되는 것일 뿐 이에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1]

모든 반응은 질소(N₂)를 퍼징(purging)한 후 다른 부반응을 배제한 후 실험을 실시하였으며, 반응기는 도 2에 보인 바와 같이 콘덴서(Condenser), 온도 조절기(Thermometer), 교반기(Direct Stirrer)가 설치된 1000ml 둥근 유리 4구 반응기를 사용하였다.

먼저, 4구 반응기에 폴리올, 즉 PTMG(Mw = 1000, OH number = 112)을 넣은 후 온도를 80℃까지 가열하여 폴리올을 완전히 녹였다. 이때, PTMG-1000을 반응기에 투입하기 전에 진공오븐을 이용하여 120℃에서 6시간 놓아두어서 수분을 완전히 제거하였다. 그리고 수용성 그룹을 도입하기 위해 DMPA(Dimethylol propionic acid)를 사용하되, DMPA의 수분을 제거하기 위해 60℃에서 건조하여 수분을 완전히 제거한 후 이를 NMP(Aldrich 사의 시약급 사용)에 녹였다. 그리고 녹인 DMPA를 반응기에 넣고 같은 온도에서 30분 동안 교반하여 잘 섞어주었다.

다음으로, 반응기에 반응촉매인 주석계 DBTL과 IPDI(Isophorone diisocyanate : Bayer Co. 제품)를 넣고 80℃에서 150분 동안 반응하여 얻고자 하는 최종의 NCO 그룹을 말단기에 가지는 PU 프레폴리머(prepolymer)를 합성하였다. 합성된 PU 프레폴리머의 NCO 그룹의 함량은 di-n-butylamine back-titration(DBBT) 방법을 이용하여 측정하였으며, 이론적 잔류 NCO 그룹의 양은 모든 OH 그룹과 반응할 때를 기준으로 계산하였다. 이와 같이, NCO 말단기를 가진 프레폴리머 합성이 끝난 후, 온도를 60℃로 낮추고 중화제로서 TEA(Junsei Chemical사 제품)를 투입하 여 DMPA의 COOH 그룹을 중화시켰다. 중화 후 20분이 지난 후 희석제로서 아크릴 단량체를 투입하여 10분 동안 완전히 희석하였다.

또 다른 반응기에 물을 투입하고 고속으로 교반하면서 합성이 끝난 상기 PU프레폴리머를 서서히 투입하여 수분산 과정을 수행하였다. 이때, 분산 시 사용된 물은 double-distilled deionized water(DDI water)를 사용하였다. 수분산 공정이 끝남과 동시에 반응하지 않은 NCO 그룹과 물과의 반응을 피하고, 분자량을 증가시키기 위해 사슬연장제로서 에폭시 아크릴레이트를 첨가하여 사슬연장 반응을 수행하였다. 이때, 사슬연장 반응은 25℃에서 사슬연장제를 물에 희석하여 투입하고 완전히 사슬연장 반응이 끝날 때까지 약 2시간 동안 더 교반시켜 수분산 폴리우레탄-아크릴 에멀젼을 얻었다. 다음으로 불포화폴리비닐에스테르를 투입, 교반시켜 불포화비닐에스테르에 공중합된 수분산 폴리우레탄-에폭시 에멀젼을 얻었다.

그리고, 상기 불포화폴리비닐에스테르에 공중합된 수분산 폴리우레탄-아크릴에 산화규소(SiO₂), 산화마그네슘(MgO) 및 실리카를 혼합하여 잘 섞어준 다음, 여기에 디벤조일 퍼옥사이드를 혼합하였다. 그리고 직경 20mm, 깊이 50mm의 구멍이 천공된 콘크리트 모재에 상기 혼합물을 곧바로 주입한 다음, 직경 10mm, 길이 100cm의 긴 철근을 세웠다. 약 4시간이 지난 후에 완전히 고착된 시편을 얻을 수 있었다. 이 시편에 대한 표면 SEM 사진을 도 3에 나타내었다.

상기 시편에 대하여 하기 [표 1]과 같은 방법으로 인발력, 철근 접착력 및 고착강도를 측정하였으며, 그 결과는 [표 1]과 같다. 이때, 인발력은 유압인발기 를 사용하여 측정하였으며, 철근 접착력 및 고착강도는 만능시험기 UTM(unversal test machine, Instron, USA)를 사용하여 측정하였다.

[실시예 2]

상기 실시예 1과 대비하여 중화된 PU 프레폴리머의 희석제로 에폭시 단량체를 사용한 것을 제외하는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다. 본 실시예에 따라서는 불포화비닐에스테르에 공중합된 폴리우레탄-에폭시 에멀젼을 얻었으며, 본 실시예의 시편에 대한 표면 SEM 사진을 도 4에 나타내었다.

[실시예 3]

상기 실시예 1과 대비하여 중화된 PU 프레폴리머의 희석제로 에폭시 단량체와 아크릴 단체를 혼합 사용한 것을 제외하는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다. 본 실시예에 따라서는 불포화비닐에스테르에 공중합된 폴리우레탄-에폭시-아크릴 에멀젼을 얻었으며, 본 실시예의 시편에 대한 표면 SEM 사진을 도 5에 나타내었다.

[비교예]

현재, 시판되고 있는 우레탄형 수지 고착제(국내, S사 제품)를 본 비교예로 적용하여, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 콘크리트 모재의 구멍에 주입하여 물성을 측정하였다. 이때, 모재에는 물을 분사시킨 후 제품을 주입하였으며, 그 결 과는 하기 [표 1]과 같다.

평가항목	실시예 1	실시예 2	실시예 3	비교예	평가방법
인발력 (ton)	16	18	22	6	유압인발기
철근 접착력 (kg/㎤)	280	305	350	11	UTM
고착강도 (ton)	19	23	27	2	UTM
시험조건	상온, 4시간 지난후	상온, 4시간 지난후	상온, 4시간 지난후	상온, 3일 지난후	-

상기 [표 1]에 나타난 바와 같이, 본 발명의 실시예가 종래의 비교예보다 인발력, 접착력 및 고착강도가 월등히 우수함을 알 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예의 경우, 구멍에 주입된 후 약 4시간만에 철근이 완전히 고착됨을 알 수 있었으며, 비교예의 제품은 3일이 지나야 비로소 고착됨을 알 수 있었다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 수지 고착제는 수중에서도 발열반응에 의해 급경화되며, 우수한 인발력과 접착력 및 고착 강도를 발휘하는 효과를 갖는다.

Claims

건축, 토목용 수지 고착제에 있어서,

폴리올과 용제에 녹인 디메틸올 프로피오닉산(DMPA ; Dimethylol Propionic Acid)을 혼합 교반한 다음, 반응촉매 존재 하에 이소시아네이트 화합물을 혼합하여 프레폴리머를 합성한 후, 중화제로서 트리에틸아민(TEA)을 투입하여 디메틸올 프로피오닉산(DMPA)의 COOH 그룹을 중화시킨 다음, 여기에 희석제로서 에폭시 및 아크릴로부터 선택된 하나 이상의 단량체를 투입하여 중화, 희석된 프레폴리머를 얻은 후, 상기 중화, 희석된 프레폴리머를 고속으로 교반되고 있는 물 속에 투입하여 수분산 과정을 수행하고, 이 수분산 과정에서 에폭시계 및 아크릴계로부터 선택된 하나 이상의 사슬연장제를 투입, 교반하여 합성된 수분산 폴리우레탄 하이브리드 에멀젼을 불포화고분자 수지와 합성하여 얻은 수분산체와;

무기물로부터 선택된 충전제와;

상기 수분산체를 경화시키는 경화제;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 수중형 수지 고착제.
제 1항에 있어서, 상기 폴리우레탄 하이브리드 에멀젼은 수분산 폴리우레탄-아크릴 에멀젼, 폴리우레탄-에폭시 에멀젼 또는 폴리우레탄-에폭시-아크릴 에멀젼인 것을 특징으로 하는 수중형 수지 고착제.
제 1항에 있어서, 상기 불포화고분자 수지는 불포화폴리에스테르 또는 불포화폴리비닐에스테르이고, 상기 경화제는 디벤조일 퍼옥사이드 또는 메틸에틸 퍼옥사이드인 것을 특징으로 하는 수중형 수지 고착제.