KR20120114302A

KR20120114302A - 옥외 시설물의 포장면 제조 방법, 그에 이용된 표면 마감 물질, 및 그에 의해 수득되는 옥외 시설물의 포장면

Info

Publication number: KR20120114302A
Application number: KR1020127018307A
Authority: KR
Inventors: 무츠꼬 도로; 다다요시 미까미; 아끼라 히까다
Original assignee: 바이엘 머티리얼사이언스 아게
Priority date: 2009-12-15
Filing date: 2010-12-09
Publication date: 2012-10-16
Also published as: CN102741480B; KR101825757B1; JP2011127288A; US20130035439A1; WO2011073086A1; JP5385772B2; CN102741480A; EP2513375A1

Abstract

본 발명은 옥외 시설물의 포장면 제조 방법, 그에 이용된 표면 마감 물질, 및 그에 의해 수득되는 옥외 시설물의 포장면에 관한 것이다.

Description

옥외 시설물의 포장면 제조 방법, 그에 이용된 표면 마감 물질, 및 그에 의해 수득되는 옥외 시설물의 포장면{METHOD FOR PRODUCING PAVEMENTS FOR OUTDOOR FACILITIES, THE SURFACE FINISHING MATERIAL USED THEREIN, AND THE PAVEMENTS FOR OUTDOOR FACILITIES OBTAINED THEREBY}

옥외 시설물, 예컨대 전천후 육상 경기용 트랙, 다목적 운동장, 공원 및 레크리에이션 트레일 등의 포장면의 표면은 종종 (1) 장기간에 걸쳐 우수한 외관이 유지되어야 하고, (2) 표면의 요구되는 기능을 실현하는 데 필요한 특성이 제공되어야 하고, (3) 이러한 시설물 이용자의 안전이 보장되어야 한다는 요건을 충족시키기 위해 다양한 유형의 표면 마감 물질을 이용하여 탄성 포장면 베이스층의 표면에 거친 표면층을 형성함으로써 마감된다.

예를 들어, 이러한 포장면 마감 방법으로는 도 3에 나타낸 바와 같이 폴리우레탄 발포체 입자 (2)를 함유하는 이액 경화성 폴리우레탄 수지 조성물 (3)을 폴리우레탄 포장면 엘라스토머 (1)의 편평한 표면에 분사하여 거친 코팅을 형성하는 방법이 알려져 있다 (JP 57-55846).

게다가, 거친 마감을 제공하는 것이 표면층이 아닌 방법으로는 도 4에 나타낸 바와 같이 가황 고무, 우레탄 엘라스토머 등으로 이루어진 탄성 칩 (4)이 우레탄 결합제 (5)와 결합된 탄성 매트 (6)를 베이스층으로 이용하고 거친 표면 상에 탄성 칩을 함유하지 않는 신속 경화형 우레탄 엘라스토머의 표면층 (7)을 형성하는 방법(JP 63-304804), 및 연질 발포체의 칩이 명시된 발포 폴리우레탄 수지에 포함된 물질이 초석 위에 하층으로 코팅되고 그 위에 비발포 폴리우레탄 물질이 적층되는 탄성 포장면(JP 11-81210)이 제안되었다.

그러나, 상기한 특허 문헌 1에 기술된 방법으로 분사 노즐 등을 통해 탄성 입자(칩)를 함유하는 폴리우레탄 조성물을 분사함으로써 거친 표면 마감을 수득하는 방법의 경우, 분사된 표면 위에 균일하게 탄성 입자를 분포시키기가 쉽지 않고, 의도된 깊이를 갖는 표면 거칠기를 얻기가 쉽지 않다는 추가의 문제가 있다. 게다가, 시간이 지남에 따라 거칠기의 원인이 되는 탄성 입자가 떨어져 나가서, 내구성과 관련해서 추가의 문제가 있다.

한편, 상기 특허 문헌 2 및 3에 기술된 바와 같이 하층 표면의 거칠기를 잃지 않으면서 맨 위에 표면층을 형성하고자 할 때는, 우수한 유동성, 및 거칠기의 골의 바닥으로 흐르지 않도록 하는 점도를 갖는 표면층 마감 물질이 요구되고, 조절이 어렵고, 궁극적으로 수득되는 거칠기의 깊이가 감소할 것이라는 문제가 있다.

게다가, 과거에는, 폴리우레탄 조성물이 이용되는 표면 마감 물질 중 많은 물질에서 우레탄 예비중합체 성분으로 일반적으로 톨릴렌 디이소시아네이트 (이하, TDI라고 부름)가 이용되었지만, TDI는 상온에서 공기 중에서 디페닐메탄 디이소시아네이트 (이하, MDI라고 부름)보다 더 높은 포화 증기압을 가지며, 분사 작업 동안에 증기가 흡입될 개연성이 더 높다. 따라서, 건강 및 작업 환경에서의 안전 및 작업자 안전을 고려하여 TDI 대신 MDI를 이용하는 것이 연구되었지만, MDI는 TDI보다 폴리올 성분과 더 빠르게 반응하고, 그 반응은 조절하기가 훨씬 더 어렵고, 따라서, 분사 노즐 등으로부터 A 성분 및 B 성분의 액체 혼합물을 분사함으로써 거친 표면을 고르게 형성할 수 없다는 점에서 문제가 있다.

게다가, 폴리우레탄 조성물을 위한 우수한 가교제로서 통상적으로 이용되었던 3,3'-디클로로-4,4'-디아미노디페닐메탄 (이하, MOCA라고 부름)은 사람에게 암을 유발할 수 있어서, MOCA를 이용하지 않는 다양한 새로운 포장 방법이 연구되었다.

본 발명은 위에서 개요를 설명한 상황에 대한 이해를 기초로 하고, 상기한 TDI 또는 MOCA를 이용하지 않고서 우수한 물리적 특성을 갖는 포장면 표면을 안전하게 제조할 수 있는 옥외 시설물의 포장면 제조 방법, 이 방법에 이용될 수 있는 표면 마감 물질 및 이 방법으로 수득되는 옥외 시설물의 포장면을 제공하는 것을 의도한다.

상기한 목표를 실현하기 위해, 본 발명의 제1 실시양태는 개별적으로 계량된 하기 A 성분 및 B 성분을 혼합된 상태로 편평한 표면을 갖는 JIS A-경도 40 내지 65의 폴리우레탄 베이스층 상에 분사함으로써 피크-골 깊이 2.0 ㎜ 이상의 표면 거칠기를 갖는 폴리우레탄 표면 마감층을 형성하는 옥외 시설물의 포장면 제조 방법이다.

A 성분: 탄성 칩을 함유하지 않고 1000 내지 10000 mPa?s의 30℃에서의 점도 (BH 타입 제7호 회전자, 20 rpm)를 갖도록 제조된, MDI 및 폴리올을 반응시킴으로써 수득하는 말단 이소시아네이트 기를 갖는 우레탄 예비중합체를 주요 성분으로서 갖는 조성물.

B 성분: 탄성 칩을 함유하지 않고 70000 내지 200000 mPa?s의 30℃에서의 점도 (BH 타입 제7호 회전자, 20 rpm)를 갖도록 제조된, 가교제, 충전제, 촉매 및 무기 요변성제를 함유하며 폴리올을 주요 성분으로서 갖는 조성물.

본 발명의 제2 실시양태는 상기 방법에서 두 액체의 혼합시 수득되는 혼합 액체의 가사 시간이 5 내지 20 초이고 지촉건조 시간이 150 초 이하이도록 하는 반응성을 갖는 성분들을 A 성분 및 B 성분에 이용하는 옥외 시설물의 포장면 제조 방법이다.

게다가, 본 발명의 제3 실시양태는 상기 방법에서 상기 A 성분에 이용된 우레탄 예비중합체가 MDI를 평균 관능성 히드록실 기 수가 2 내지 4이고 평균 분자량이 2000 내지 8000이고 폴리에테르 사슬의 폴리옥시에틸렌 사슬 함량이 30 중량% 이하이고 NCO 함량이 3 내지 10 중량%의 범위 내인 폴리에테르 폴리올과 반응시킴으로써 수득하는 말단 이소시아네이트 기를 갖는 예비중합체인 옥외 시설물의 포장면 제조 방법이고, 본 발명의 제4 실시양태는 상기 B 성분에 이용된 폴리올이 평균 관능성 히드록실 기 수가 2 내지 4이고 OH 가가 20 내지 100 ㎎ KOH/g이고 평균 분자량이 2000 내지 8000이고 폴리에테르 사슬의 폴리옥시에틸렌 사슬 함량이 30 중량% 이하인 폴리에테르 폴리올인 옥외 시설물의 포장면 제조 방법이다.

게다가, 본 발명의 제5 실시양태는 상기 방법에서 상기 B 성분에 이용된 가교제가 방향족 아민 기재 가교제인 옥외 시설물의 포장면 제조 방법이고, 본 발명의 제6 실시양태는 상기 방법에서 상기 폴리우레탄 베이스층이 MDI 및 폴리올의 반응에 의해 수득되는 층인 옥외 시설물의 포장면 제조 방법이고, 본 발명의 제7 실시양태는 상기 방법에서 A 성분이 0.1 내지 2.6 중량%의 유기 요변성제를 함유하는 옥외 시설물의 포장면 제조 방법이다.

게다가, 본 발명의 제8 실시양태는 아래에 나타낸 A 성분 및 B 성분으로 이루어진 상기 제1 발명의 옥외 시설물의 포장면 제조 방법에 이용될 수 있는 표면 마감 물질이다.

게다가, 본 발명의 제9 실시양태는 상기 표면 마감 물질에서 A 성분 및 B 성분이 두 액체의 혼합시 수득되는 혼합 액체의 가사 시간이 5 내지 20 초이고 지촉건조 시간이 150 초 이하이도록 하는 반응성을 갖는 표면 마감 물질이다.

게다가, 본 발명의 제10 실시양태는 상기 표면 마감 물질에서 상기 A 성분에 이용된 우레탄 예비중합체가 MDI를 평균 관능성 히드록실 기 수가 2 내지 4이고 평균 분자량이 2000 내지 8000이고 폴리에테르 사슬의 폴리옥시에틸렌 사슬 함량이 30 중량% 이하이고 NCO 함량이 3 내지 10 중량%의 범위 내인 폴리에테르 폴리올과 반응시킴으로써 수득하는 말단 이소시아네이트 기를 갖는 예비중합체인 표면 마감 물질이고, 본 발명의 제11 실시양태는 상기 B 성분에 이용된 폴리올이 평균 관능성 히드록실 기 수가 2 내지 4이고 OH 가가 20 내지 100 ㎎ KOH/g이고 평균 분자량이 2000 내지 8000이고 폴리에테르 사슬의 폴리옥시에틸렌 사슬 함량이 30 중량% 이하인 폴리에테르 폴리올인 표면 마감 물질이다.

게다가, 본 발명의 제12 실시양태는 상기 물질에서 상기 B 성분에 이용된 가교제가 방향족 아민 기재 가교제인 표면 마감 물질이고, 본 발명의 제13 실시양태는 A 성분이 0.1 내지 2.6 중량%의 유기 요변성제를 함유하는 마감 물질이다.

본 발명의 제14 실시양태는 피크-골 깊이 2.0 ㎜ 이상의 표면 거칠기를 가지며 탄성 칩을 함유하지 않는 파단 신장률 500% 이상의 폴리우레탄 표면 마감층이 편평한 표면을 갖는 JIS A-경도 40 내지 65의 경화된 폴리우레탄을 포함하는 베이스층 상에 형성된, 본 발명의 제1 실시양태 내지 제7 실시양태 중 어느 하나에서 개요를 설명한 제조 방법에 의해 수득되는 옥외 시설물의 포장면이다.

게다가, 본 발명의 제15 실시양태는 상기한 옥외 시설물의 포장면 중에서 포장면의 물리적 특성이 육상 경기용 트랙의 포장면으로 이용될 수 있는 0.6 내지 2.2 ㎜의 변위 및 34 내지 51%의 충격 흡수율인 옥외 시설물의 포장면이다.

다시 말해서, 본 발명의 옥외 시설물의 포장면 제조 방법은 MDI를 주요 성분으로서 가지며 명시된 범위 내에서 설정된 점도를 갖는 우레탄 예비중합체 조성물 (A 성분) 및 명시된 범위 내에서 설정된 점도를 갖는 폴리올 조성물 (B 성분)을 개별적으로 계량하고 그들을 이액형 분사 기계를 이용해서 혼합 상태로 분사함으로써 2.0 ㎜ 이상의 큰 피크-골 깊이를 갖는 거친 표면을 갖는 폴리우레탄 표면 마감층 (이하에서는 간단히 표면 마감층이라고 부름)을 수득하는 방법이다. 이 방법의 경우, 편평한 베이스층 표면 상에 피크-골 깊이를 갖는 거칠기를 균일하고 빠르게 형성하는 것이 가능하고 작업성이 매우 우수하기 때문에, 종래의 경우에서처럼 베이스층 표면에 거칠기를 형성하고 그 위에 거친 형태를 따르는 표면 마감층을 형성하거나, 또는 탄성 칩에 의해 거칠기가 제공되는 표면 마감층을 형성하는 것이 필요하지 않다. 게다가, TDI 대신에 MDI가 A 성분의 주요 성분으로서 이용되기 때문에, 작업자 및 주위 환경에 안전이 보장될 수 있다. 게다가, 수득되는 폴리우레탄 표면 마감층이 탄성 칩을 함유하지 않으므로, 장기적으로 탄성 칩과 폴리우레탄 수지 사이의 접착이 나빠지는 결과로 탄성 칩이 떨어져 나가는 문제가 없어서 내구성이 매우 우수하다.

게다가, 본 발명의 제조 방법에서 두 액체의 혼합시 수득되는 혼합 액체의 가사 시간이 5 내지 20 초이고 지촉건조 시간이 150 초 이하이도록 하는 반응성을 갖는 성분들이 A 성분 및 B 성분으로 이용될 때, 두 액체의 반응성이 매우 높고, 게다가, 우수한 조절을 달성할 수 있고, 매우 짧은 시간 내에 거친 표면 마감층이 형성될 수 있어서, 이것은 이상적이다. 게다가, 반응이 신속하게 진행되고 또한 수지의 물리적 특성이 매우 빠르게 실현됨으로써 후속 작업이 즉시 일어날 수 있어서, 전체 작업 시간을 단축할 수 있다는 이점이 있다.

게다가, 본 발명의 제조 방법에서 상기 A 성분에 이용되는 우레탄 예비중합체는 바람직하게는 MDI 및 평균 관능성 히드록실 기 수가 2 내지 4이고 평균 분자량이 2000 내지 8000이고 폴리에테르 사슬의 폴리옥시에틸렌 사슬 함량이 30 중량% 이하이고 NCO 함량이 3 내지 10 중량%의 범위 내인 폴리에테르 폴리올을 반응시킴으로써 수득하는 말단 이소시아네이트 기를 갖는 예비중합체이고, 상기 B 성분에 이용되는 폴리올은 바람직하게는 평균 관능성 히드록실 기 수가 2 내지 4이고 OH 가가 20 내지 100 ㎎ KOH/g이고 평균 분자량이 2000 내지 8000이고 폴리에테르 사슬의 폴리옥시에틸렌 사슬 함량이 30 중량% 이하인 폴리올이다.

본 발명의 제조 방법에서 상기 B 성분에 이용되는 가교제가 방향족 아민 기재 가교제, 보다 바람직하게는, 특히, 디에틸톨루엔디아민 (이하에서는 DETDA라고 부름)일 때, 연관된 안전 문제를 갖는 MOCA가 이용되지 않아서 작업이 안전하게 우수한 효율로 진행될 수 있다.

게다가, 본 발명의 제조 방법에서 하층을 형성하는 폴리우레탄 베이스층은 바람직하게는 표면 마감층의 성분과 공통인 성분을 갖는 MDI 및 폴리올을 반응시킴으로써 수득하는 층이다. 게다가, 상기 A 성분이 0.1 내지 2.6 중량%의 유기 요변성제를 포함하면, 거칠기가 더 고르게 분포되고 우수한 물리적 특성을 갖는 표면 마감층을 수득할 수 있다.

게다가, 본 발명의 옥외 시설물의 포장면을 제조하는 상기 방법은 본 발명의 표면 마감 물질로 효율적으로 수행할 수 있다.

본 발명의 옥외 시설물의 포장면은 피크-골 깊이 2.0 ㎜ 이상의 거칠기를 가지며 탄성 포장면처럼 우수한 물리적 특성을 가져서 포장면 위에서 걷고 스포츠에 참여하는 사람들이 안전하게 그것을 할 수 있는 표면 마감층을 가진다.

게다가, 본 발명의 옥외 시설물의 포장면의 경우, 포장면의 특성이 특히 0.6 내지 2.2 ㎜의 변위 및 34 내지 51%의 충격 흡수율을 포함하고, 육상 경기용 트랙의 포장면으로 이용하고자 하는 포장면은 국제육상경기연맹에서 정한 규격 (IAAF 규격)을 만족시키는 우수한 품질을 가지며, 따라서 높은 수준의 스포츠 이벤트, 예컨대 국제 육상경기 시합에 이용될 수 있다.

도 1은 폴리우레탄 베이스층 (10)을 보여주는 본 발명의 한 실시양태인 제조 방법의 설명도이다.
도 2는 폴리우레탄 베이스층 (10) 및 거친 표면 (11)을 포함하는 표면 마감층 (12)을 보여주는 본 발명의 한 실시양태인 제조 방법의 설명도이다.
도 3은 통상의 탄성 포장 물질의 표면 마감 구조의 한 예를 보여주는 설명도이다.
도 4는 통상의 탄성 포장 물질의 표면 마감 구조의 또 다른 예를 보여주는 설명도이다.

본 발명의 바람직한 실시양태를 아래에서 설명한다.

먼저, 본 발명에 이용되는 표면 마감 물질은 폴리이소시아네이트 및 폴리올을 반응시킴으로써 수득하는 말단 이소시아네이트 기를 갖는 우레탄 예비중합체를 주요 성분으로서 갖는 A 성분, 및 폴리올을 주요 성분으로서 가지며 가교제, 충전제, 촉매 및 무기 요변성제를 포함하는 B 성분을 조합한 폴리우레탄 조성물을 포함한다.

상기 A 성분의 주성분인 우레탄 예비중합체의 이소시아네이트로는 다양한 형태의 MDI가 이용될 수 있다. 이러한 형태들 중에서 단량체 MDI가 바람직하다. 뿐만 아니라, 또한, 이러한 단량체 MDI 형태 중에는 4,4'-MDI, 2,4'-MDI 및 2,2'-MDI도 포함된다. 그러나, 이러한 이특성체가 많은 양으로 이용될 때는 반응성이 떨어지고 물리적 특성이 불리하게 영향을 받으므로, 이러한 이특성체가 이용될 때 이들은 바람직하게는 단량체 MDI의 70 중량% 이하의 비율로 이용된다. 게다가, 70 중량% 이상의 2,4'-MDI 및 2,2'-MDI를 포함하는 단량체 MDI의 조달은 또한 경제적인 면에서도 바람직하지 않다.

상기한 단량체 MDI는 단독으로 이용될 수 있거나, 또는 그것은 MDI의 올리고머인 중합체 MDI와 조합해서 또는 개질된 단량체 MDI와 조합해서 이용될 수 있다. 그러나, 이들의 이용은 매우 높은 점도를 갖는 우레탄 예비중합체를 수득하는 결과를 초래할 수 있고, 물리적 특성 및 특히, 파단 신장률이 불리하게 영향을 받을 것이라는 점에서 추가의 문제가 있고, 따라서, 이들이 이용될 때, 이들은 바람직하게는 단량체 MDI에 대해 50 중량% 이하의 비율로 이용된다.

게다가, 본 발명에 이용될 수 있는 우레탄 예비중합체를 위해 상기 폴리이소시아네이트와 함께 이용될 수 있는 폴리올로는 폴리에테르 폴리올, 폴리옥시테트라메틸렌 글리콜, 폴리카프로락탐 폴리올, 폴리에스테르 폴리올 등을 들 수 있고, 이들 중에서 프로필렌 옥시드, 에틸렌 옥시드 등과 다가 알콜, 예컨대 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 1,4-부탄디올, 글리세린, 트리메틸올프로판, 펜타에리트리톨 등의 부가 중합에 의해 수득되는 폴리옥시알킬렌 폴리올이 이상적으로 이용될 수 있다. 이들 중에서 2 내지 4의 평균 관능성 히드록실 기 수, 2000 내지 8000의 평균 분자량을 가지며, 폴리에테르 사슬의 폴리옥시에틸렌 사슬 함량이 30 중량% 이하인 폴리에테르 폴리올이 이상적이다.

다시 말해서, 평균 관능성 히드록실 기 수가 2 미만이거나, OH 가가 20 ㎎ KOH/g 미만이거나 또는 평균 분자량이 8000 초과일 때, 폴리우레탄의 경화가 현저하게 방해되고, 평균 관능성 히드록실 기 수가 4를 초과하거나, OH 가가 100 ㎎ KOH/g을 초과하거나 또는 평균 분자량이 2000 미만일 때는 경화된 폴리우레탄의 경도가 너무 높고, 이것은 바람직하지 않다. 게다가, 폴리에테르 사슬의 폴리옥시에틸렌 사슬 함량이 30 중량% 초과이면, 분사할 때, 결함, 예컨대 물 및 끈적거림에 의해 야기되는 공극이 발생하기 쉽고, 이것은 바람직하지 않다.

본 발명에 이용될 수 있는 우레탄 예비중합체는 예를 들어 다음 방법으로 상기 폴리이소시아네이트 및 폴리올을 이용해서 수득할 수 있다. 다시 말해서, 먼저, 상기 폴리이소시아네이트를 폴리올에 대해 과량인 비율로 폴리올과 혼합한다. 이어서, 규정 온도 (예를 들어, 50 내지 120℃)에서 교반함으로써 표적 우레탄 예비중합체를 수득할 수 있다.

상기 우레탄 예비중합체 중의 이소시아네이트 함량 (이하에서는 NCO%라고 부름)은 3.0 내지 10.0 중량%의 범위 내에서, 바람직하게는 4.0 내지 6.0 중량%의 범위 내에서 정한다. 다시 말해서, NCO%가 너무 낮으면, 우레탄 예비중합체의 점도가 증가하여 B 성분과의 혼합이 어려워진다. 게다가, 또한, 생성된 표면 마감층이 여전히 점착성일 위험이 있다. 한편, NCO%가 너무 높으면, 반응이 신속하게 진행하여 표면이 여전히 점착성인 시간은 짧지만, 반응이 너무 신속할 것이고 분사 작업이 어려울 위험이 있다. 게다가, NCO%가 너무 높거나 또는 너무 낮으면, A 성분 및 B 성분의 혼합 비율의 균형이 좋지 않아서, 혼합 실패가 문제가 될 위험이 높다.

본 발명에 이용되는 A 성분에는 상기 우레탄 예비중합체와 함께 무기 요변성제 또는 유기 요변성제가 요구되는 대로 배합될 수 있다. 무기 요변성제 또는 유기 요변성제는 요변 특성을 향상시키는 효과를 가진다. 따라서, 혼합 액체를 더 효과적으로 분사함으로써 거친 표면을 갖는 표면 마감층을 수득하는 것이 가능하다.

게다가, 무기 요변성제 또는 유기 요변성제는 보통은 그것을 쉽게 첨가할 수 있는 B 성분에 배합되지만, B 성분의 점도가 이미 꽤 높고, 분사 기계의 운전 관점에서 제한이 부과되고, B 성분의 요변 특성을 간단히 조절한 결과로 표면 마감층의 거친 형태가 만족스럽지 않을 위험이 있는 경우에는, 무기 요변성제 또는 유기 요변성제를 A 성분에 배합하는 것이 매우 효과적일 수 있다.

그러나, A 성분의 주성분이 말단 NCO 기를 갖는 우레탄 예비중합체이므로, 무기 요변성제가 이용될 때는 점도 조정을 달성하기가 어렵고 무기 요변성제에 포함된 물의 완전 제거를 달성하기가 어렵고 (잔류하는 물은 우레탄 중합체와 반응함) 무기 요변성제가 분리되기 쉬어서, 주로, 유기 요변성제의 이용이 바람직하다.

상기 유기 요변성제가 우레탄 예비중합체와의 반응이 일어나지 않도록 하는 구조를 가져야 하고, 바람직하게는 그것이 고반응성 활성 수소, 예컨대 히드록실 기, 아미노 기 등을 함유하지 않는 액체인 것이 중요하다. 폴리에스테르 에테르 화합물을 이러한 유기 요변성제의 예로 들 수 있다. 배합되는 상기 유기 요변성제의 양은 바람직하게는 A 성분 전체에 대해 0.1 내지 2.6 중량%로 정한다. 너무 적은 유기 요변성제가 있으면, 유기 요변성제의 배합이 거의 효과가 없고, 너무 많은 유기 요변성제가 있으면, 요구되는 것 이상의 효과가 얻어지지 않는다.

무기 요변성제가 상기 유기 요변성제와 함께 이용되는 경우에는, 무기 요변성제를 분산하는 과정에서 무기 요변성제로부터 A 성분에 물이 도입되지 않는다는 것을 보장하도록 충분히 주의해야 하는 것이 중요하다.

게다가, 적당한 첨가제, 예컨대 가소제, 소포제 등이 요구되는 대로 상기 A 성분에 배합될 수 있다. 디이소노닐 프탈레이트 (이하에서는 DINP라고 부름), 디이소노닐 아디페이트 (이하에서는 DINA라고 부름), 디옥틸 프탈레이트, 디옥틸 아디페이트 등을 상기 가소제의 예로 들 수 있다. 디메틸실록산 유형 소포제, 폴리아크릴레이트 유형 소포제 등을 상기 소포제의 예로 들 수 있다.

이러한 본질적 성분 및 임의의 성분으로 이루어진 A 성분의 30℃에서의 점도는 1000 내지 10000 mPa?s, 바람직하게는 3000 내지 6000 mPa?s로 정해야 한다. 이것은 점도가 너무 낮으면 요변 특성이 만족스럽게 실현될 수 없으며 이것이 반응 후 거칠기 형성의 면에서 불리하기 때문이고 또한, 점도가 너무 높으면 분사 기계로 분사하기가 어려울 것이기 때문이다.

게다가, 본 발명에서 점도는 제7호 회전자, 20 rpm 및 30℃의 조건 하에서 브룩필드 점도계 (BH 유형)를 이용해서 측정된 값을 의미한다.

한편, 본 발명에서 B 성분의 주요 성분으로서 이용되는 폴리올은 바람직하게는 평균 관능성 히드록실 기 수 2 내지 4, OH 가 20 내지 100 ㎎ KOH/g 및 평균 분자량 2000 내지 8000을 가지며 폴리에테르 사슬의 폴리옥시에틸렌 사슬 함량이 30 중량% 이하인 폴리에테르 폴리올이다. 게다가, 이용된 폴리올의 유형은 A 성분의 우레탄 예비중합체에 이용된 폴리올의 유형과 동일하거나 또는 상이할 수 있다.

상기 폴리올의 평균 관능성 히드록실 기 수가 2 미만이고 OH 가가 20 ㎎ KOH/g 미만이고 평균 분자량이 2000 미만인 경우에는, 폴리우레탄의 경화가 현저히 억제되고, 평균 관능성 히드록실 기 수가 4 초과이고 OH 가가 100 ㎎ KOH/g을 초과하고 평균 분자량이 8000을 초과하는 경우에는, 경화된 폴리우레탄의 경도가 너무 높고, 이것은 바람직하지 않다. 게다가, 폴리에테르 사슬의 폴리옥시에틸렌 사슬 함량이 30 중량%를 초과하면, 분사할 때, 결함, 예컨대 물 및 끈적거림에 의해 야기되는 공극이 발생하기 쉽고, 이것은 바람직하지 않다.

게다가, 상기 B 성분에서 상기 폴리올과 함께 이용될 수 있는 가교제로는 DETDA, 이소부틸-4-클로로-3,5-디아미노벤조에이트(ICDAB), 디메틸티오톨루엔디아민(DMTDA), 1,4-부탄디올(1,4-BD) 등을 들 수 있다. 이들 중에서 방향족 아민 기재 가교제의 이용이 성능, 예컨대 강도 및 탄성을 유지하고 개선하기 위해 바람직하고, DETDA의 이용이 특히 바람직하다.

상기 B 성분에 이용될 수 있는 충전제로는 탄산칼슘, 황산바륨, 제올라이트, 활석, 무수 석고(CaSO₄), 운모 등을 들 수 있고, 이들은 개별적으로 이용될 수 있거나, 또는 둘 이상의 조합이 이용될 수 있다. 배합되는 이러한 충전제의 양은 바람직하게는 B 성분 전체에 대해서 80 중량% 이하, 예를 들어 30 내지 70 중량%이도록 정한다.

게다가, 상기 B 성분에 이용될 수 있는 촉매로는 납 옥틸레이트(OctPb), 나프텐산납, 디부틸틴 디라우레이트, 디메틸틴 디라우레이트 등을 들 수 있다.

게다가, 상기 B 성분에 이용되는 무기 요변성제는 B 성분의 요변성을 향상시키는 방식으로 작용하고, 상기 A 성분과 혼합되어 분사될 때, 이것은 거친 표면 마감층이 더 효과적으로 형성될 수 있게 하는 효과를 가진다. 이러한 무기 요변성제로는 지방산으로 표면 처리된 탄산칼슘, 탄소 블랙, 콜로이드성 실리카 등을 들 수 있고, 이들은 개별적으로 이용될 수 있거나 또는 둘 이상의 유형의 조합이 이용될 수 있다. 배합되는 이러한 무기 요변성제의 양은 바람직하게는 B 성분 전체에 대해서 5 내지 20 중량%로 정한다. 배합되는 무기 요변성제의 양이 너무 적으면, 거친 표면을 갖는 마감층을 형성하는 효과가 부족할 위험이 있고, 반대로, 배합되는 무기 요변성제의 양이 너무 많으면, B 성분의 점도가 너무 높고, 이것은 바람직하지 않다.

게다가, 유기 요변성제가 상기 무기 요변성제와 조합해서 이용될 수 있다. 이 경우, 배합되는 유기 요변성제의 양은 바람직하게는 B 성분 전체에 대해서 1.5 중량% 이하이도록 정한다. 그러나, 유기 요변성제가 B 성분에 이용될 때는 B 성분의 점도가 너무 높지 않도록 하는 방식으로 충전제, 무기 요변성제 및 유기 요변성제의 배합 비율을 조정하기가 어렵다. 이러한 이유 때문에, 유기 요변성제는 A 성분에 배합되어야 하고, 충전제 및 무기 요변성제는 B 성분에 배합되어야 하는 것이 바람직하다.

게다가, 이러한 필수 성분 외에 추가로, 착색제, 수분 흡수제, 소포제, 가소제, 안정화제, 균염제, 개질제 등이 요구되는 대로 적당히 상기 B 성분에 첨가될 수 있다. 산화제2철, 산화티탄, 적색 산화철, 산화크롬 등을 상기 착색제의 예로 들 수 있고, 제올라이트 등을 수분 흡수제의 예로 들 수 있다. A 성분에 이용되는 것과 동일한 소포제, 예컨대 디메틸실록산 유형 소포제, 폴리아크릴레이트 유형 소포제 등이 소포제로 이용될 수 있고, A 성분에 이용되는 것과 동일한 가소제, 예컨대 DINP, DINA, 디옥틸 프탈레이트, 디옥틸 아디페이트 등을 상기 가소제의 예로 들 수 있다. 게다가, 장애 페놀, 장애 아민, 벤조티아졸 등을 상기 안정화제의 예로 들 수 있다. 이들 임의 성분은 A 성분에 이용되는 것과 동일할 수 있거나, 또는 그들은 A 성분에 이용되는 것과 상이할 수 있다.

상기 B 성분은 15 내지 30 중량%의 폴리올, 2.5 내지 5.0 중량%의 방향족 아민 기재 가교제, 45 내지 55 중량%의 충전제, 1 내지 3 중량%의 촉매, 10 내지 15 중량%의 요변성제 및 7 내지 15 중량%의 첨가제를 적당히 혼합함으로써 수득할 수 있다.

이러한 방법으로 수득되는 B 성분의 30℃에서의 점도는 70000 내지 200000 mPa?s, 바람직하게는 90000 내지 150000 mPa?s로 정해야 한다. B 성분의 점도가 너무 낮으면, 만족스러운 요변 특성을 실현할 수 없고, 물리적 특성과 관련하여 문제가 생기고, 수득되는 거칠기의 피크-골 깊이가 불충분하기 쉽다. 한편, 점도가 너무 높으면, 분사 기계로 분사하는 것이 어려워진다.

상기 B 성분의 요변지수 (이하에서는 TI 값이라고 부름)는 바람직하게는 5.0 내지 8.0으로 정한다. 이것은 TI 값이 이 범위 미만이면 본 발명의 의도된 거친 형태를 수득하기가 어렵기 때문이다. 또한, 그것은 반대로 TI 값이 상기 범위보다 높으면 분사 기계로 분사하기가 어려워지기 때문이다.

게다가, 본 발명의 TI 값은 제7호 회전자, 20 rpm 및 30℃의 조건 하에서 브룩필드 점도계 (BH 유형)를 이용해서 측정한 점도 및 다른 조건은 동일하게 유지하면서 회전 속도를 2 rpm으로 변화시켜서 측정한 점도로부터 하기 수학식 (1)을 이용해서 수득되는 값이다.

TI 값 = 2 rpm에서의 점도/20 rpm에서의 점도 (1)

A 성분 및 B 성분 둘 모두가 탄성 칩, 예컨대 폴리우레탄 칩, 고무 칩 등을 함유하지 않는다. 다시 말해서, 본 발명의 특색있는 특징은 요구되는 표면 거칠기를 갖는 만족스러운 표면 마감층이 탄성 칩을 함유하지 않는 A 성분 및 B 성분을 혼합된 상태로 우레탄 베이스층의 편평한 표면 상에 분사하여 거칠기가 확립되고 있는 동안에 경화시킴으로써 짧은 시간 내에 수득된다는 것이다.

본 발명의 옥외 시설물의 포장면을 형성하기 위해, 상기 A 성분 및 B 성분을 적당한 비율로 각각 계량하여 이액형 분사 기계에 도입하고, 두 성분을 혼합된 상태로 도 1에 나타낸 폴리우레탄 베이스층 (10)의 편평한 표면 상에 분사한다. 이러한 방법으로, 옥외 시설물의 표적 포장면은 도 2에 나타낸 바와 같이 폴리우레탄 베이스층 (10) 상에 거친 표면 (11)을 갖는 표면 마감층 (12)을 형성함으로써 수득된다.

A 성분 및 B 성분의 반응성이 높고, 가사 시간이 짧고, A 성분 및 B 성분이 그들이 적당한 점도로 설정되도록 특수한 구성을 가지며, 그들이 이액 분사 기계로부터 분사됨으로 인해서 우레탄 베이스층 (10) 위에 균일하게 거칠기가 생성되는 동안에 경화가 일어나기 때문에, 이러한 방법으로 수득되는 옥외 시설물의 포장면의 표면 마감층 (12)은 2.0 ㎜ 이상의 피크-골 깊이를 갖는 거친 표면 (11)을 갖는 우수한 형태를 가진다. 물리적 특성들은 500% 이상의 파단 신장률을 갖는 옥외 시설물의 포장면으로서 매우 우수하다. 상기 표면 거칠기는 탄성 입자, 예컨대 고무 칩을 포함하지 않으므로, 심지어 그것이 스파이크 등에 의해 반복적인 충격을 받을 때조차도 탄성 입자 등의 탈착으로 인한 마모가 없고, 포장면의 물리적 특성이 장기간에 걸쳐 유지된다는 점에서 이점이 있다.

게다가, 옥외 시설물의 포장면을 형성하는 상기 방법에서, A 성분 및 B 성분을 혼합할 때 반응성은 가사 시간이 5 내지 20 초이고 지촉건조 시간이 150 초 이하, 바람직하게는 60 초 이하일 때 요구되는 피크-골 깊이를 갖는 거칠기를 갖는 표면 마감층을 수득하는 데 이상적이다. 반응성이 이보다 더 높으면, 분사하는 동안 기계적 문제가 생기기 쉽고, 반대로, 반응성이 이보다 낮으면, 분사 직후 수지의 형상 유지력이 약하기 때문에 요구되는 피크-골 깊이를 갖는 거칠기를 갖는 표면 마감층을 얻기가 어려워진다.

바람직한 반응성을 얻기 위해, A 성분 및 B 성분의 혼합 비율은 바람직하게는 이소시아네이트 및 활성 수소의 당량비가 0.9 내지 1.4이도록 하는 방식으로 정한다. 다시 말해서, 상기 당량비가 0.9 미만이면, 수득되는 표면 마감층의 경도가 감소하고 내구성 같은 물리적 특성이 나빠질 위험이 있고, 반대로, 상기 당량비가 1.4보다 크면, 탄성이 감소되고 지촉건조 시간이 너무 길어질 위험이 있다.

게다가, 옥외 시설물의 포장면을 형성하는 상기 방법에서는, 표면 마감 물질이 분사되는 폴리우레탄 베이스층 (10)이 JIS A-경도 40 내지 65의 폴리우레탄을 주요 성분으로서 갖는 층이어야 한다. 경도가 이 범위 밖이면, 비록 표면 마감 물질을 조정한다 하더라도 요망되는 물리적 특성을 갖는 포장면을 얻기가 어려워진다. 게다가, 상기 폴리우레탄 베이스층 (10)이 반드시 폴리우레탄 단독으로 이루어져야 할 필요는 없고, 여기에 다른 수지 성분 또는 고무 성분, 예컨대 에틸렌-프로필렌-디엔 고무(EPDM), 부타디엔 고무 등을 혼합할 수 있다. 제조하는 동안의 건강 및 안전 관점으로부터, 새로운 포장면을 제조할 때 폴리우레탄 베이스층에는 바람직하게는 TDI 예비중합체 및 MOCA가 이용된 물질 대신에 MDI 예비중합체 및 비-MOCA 유형 가교제 물질이 선택된다.

게다가, 옥외 시설물의 포장면을 제조하는 상기 방법에 이용되는 이액형 분사 기계는 바람직하게는 A 성분 및 B 성분이 기계의 본체에 개별적으로 도입되어 혼합물 형태로 방출될 수 있는 유형의 분사 기계이다. 이 기계는 고압형 또는 저압형일 수 있고, 그것은 두 성분의 액체 혼합물이 방출될 때의 공기 압력 및 방출 속도, 액체 특성, 표면 마감층 (12)의 의도된 두께 및 이러한 종류의 비슷한 인자에 따라서 적당히 선택될 수 있다.

이러한 방법으로 수득되는 본 발명의 옥외 시설물의 포장면은 옥외에서 다양한 유형의 시설물에 설치되는 포장면이고, 더 실용적인 면에서, 그것은 육상 경기용 트랙, 공원, 레크리에이션 트레일, 조깅 코스, 다목적 운동장, 테니스 코트 등으로 제공되는 인공 표면의 포장 마감재, 방수 마감재 등으로 이상적으로 이용될 수 있다.

게다가, 본 발명에 따르면, 수득되는 옥외 시설물의 포장면은 변위 양이 0.6 내지 2.2 ㎜이고 충격 흡수율이 34 내지 51%이도록 하는 방식으로 마감될 수 있다. 이들 값은 IAAF 규격을 만족시키므로, 이 포장면은 높은 수준의 스포츠 이벤트, 예컨대 국제 육상경기 시합 등에 이용될 수 있다.

실시예

아래에서 본 발명의 예시적인 실시예를 비교 실시예와 함께 기술한다. 그러나, 본 발명은 이러한 예시적인 실시예에 의해 제한되지 않는다. 게다가, 아래에 나타낸 성분 조성은 모두 중량 기준으로 주어진다.

A 성분 제조

하기 표 1 및 2에 나타낸 단량체 MDI (4,4'-MDI 함량 60%), 폴리올 및 다른 성분들을 질소 분위기 하에서 혼합하고 혼합물을 80℃에서 20 시간 동안 반응시킨 후 냉각함으로써 말단 이소시아네이트 기를 갖는 우레탄 예비중합체를 주요 성분으로서 함유하는 A 성분 (A-1 내지 A-8)을 제조하였다.

*1: 폴리옥시프로필렌 폴리올 (관능기 수: 2, Mw=3000) (이하의 표에서는 동일함)

*2: 마루오 칼슘 코., 엘티디.(Maruo Calcium Co., Ltd.)에서 제조한 칼파인(Calfine) 200M (이하의 표에서는 동일함)

*3: 수미카 바이엘 우레탄 코., 엘티디(Sumika Bayer Urethane Co., Ltd)에서 제조한 SBU DS (이하의 표에서는 동일함)

B 성분 제조

하기 표 3 및 4에 나타낸 폴리올 및 다른 성분들을 고속 회전 교반기를 이용해서 혼합함으로써 폴리올을 주요 성분으로서 함유하는 B 성분 (B-1 내지 B-7)을 제조하였다.

*11: 폴리옥시프로필렌 폴리올 (관능기 수: 3, Mw 4000, OH 가 42, 이하의 표에서는 동일함)

*12: DETDA (베이텍(Baytec) 505, 비엠에스 엘엘씨 코포레이션(BMS LLC Corporation)에서 제조, 이하의 표에서는 동일함)

*13: 특수 등급 중질 탄산칼슘 (타케하라 카가쿠 코교 코., 엘티디.(Takehara Kagaku Kogyo Co., Ltd.)에서 제조) 및 닙실(Nipsil) LP (니혼 실리카 코교 코., 엘티디.(Nihon Silica Kogyo Co., Ltd.)에서 제조)의 혼합물 (이하의 표에서는 동일함)

*14: 니카옥틱스(Nikkaoctix) 납 17% DINP, 니혼 카가쿠 산교 코., 엘티디.(Nihon Kagaku Sangyo Co., Ltd.)에서 제조 (이하의 표에서는 동일함)

*15: 5 가지 유형의 장애 페놀 및 벤조트리아졸 유형 안정화제의 혼합물(에이피아이 코포레이션(API Corporation), 수미토모 케미칼 코., 엘티디.(Sumitomo Chemical Co., Ltd), 시바 스페셜리티 케미칼즈 코프.(Ciba Speciality Chemicals Corp.) 및 오우치 신코 케미칼 인더스트리얼 코., 엘티디.(Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd.)에서 제조, 이하의 표에서는 동일함)

*16: 산화제2철(벤가라(Bengara) YO-400, 미쿠니 컬러 코., 엘티디.(Mikuni Color Co., Ltd.)에서 제조, 이하의 표에서는 동일함)

*17: VOP-T 분말, 유니온 쇼와 케이.케이.(Union Showa K.K.)에서 제조 (이하의 표에서는 동일함)

실시예 1:

A-1을 A 성분으로 이용하고 B-1을 B 성분으로 이용하고 혼합비 (이소시아네이트 및 활성 수소의 당량비)를 1.25로 정하였다. 액체 혼합물의 반응성은 가사 시간이 12 초이고 지촉건조 시간이 50 초이도록 하였다. A 성분 및 B 성분을 이액형 분사 기계 (히드라 캣 에이치피(Hydra Cat HP)(그레이코 케이.케이.(Graco K.K.)에서 제조))를 이용해서 혼합된 상태로 2.5 ㎏/㎡의 방출률로 폴리우레탄 베이스층 (JIS A-경도 50)의 편평한 표면에 분사하여 경화시켜 표면 마감층을 형성하였고, 의도된 포장면을 수득하였다. 이 표면 마감층의 표면층은 2.5 ㎜의 피크-골 깊이를 갖는 거칠기를 가졌고, 이 물질은 옥외 시설물의 포장 물질로 이용하기 위한 물질로서 우수하였다. 이 표면 마감층을 갖는 포장면의 물리적 특성은 변위 1.0 ㎜ 및 충격 흡수율 35.2%이었고, 따라서 IAAF 규격을 만족시켰다. A 성분 및 B 성분을 함께 혼합함으로써 개별적으로 수득되는 시트의 파단 신장률은 650%였고, 요구되는 값 (500% 이상)을 만족시켰다.

상기 실시예 1에서 언급한 각 물리적 특성은 아래에서 개요를 설명한 방법으로 수득되는 값이었다.

피크-골 깊이는 표면 마감층의 표면의 임의의 위치 10 곳에서 측정하여 평균 값 (㎜)을 계산하였다.

IAAF 표준에 명시된 수직 변형 시험기를 포장면과 수직으로 배열하고, 소정의 높이로부터 20 ㎏의 추를 떨어뜨리고, IAAF 표준 시험 방법에 따라서 변위를 측정하였다.

IAAF 표준에 명시된 충격 흡수 시험기를 포장면과 수직으로 배열하고, 소정의 높이로부터 20 ㎏의 추를 떨어뜨리고, IAAF 표준 시험 방법에 따라서 충격 흡수 값을 측정하였다.

A 성분 및 B 성분을 함께 혼합하고, 혼합물을 불소화 수지로 내표면이 코팅된 (윤활제 이용하지 않음, 상온) 길이 300 ㎜ x 폭 150 ㎜ x 깊이 2 ㎜의 알루미늄 금형을 이용해서 성형한 후 23℃에서 7일 동안 (또는 23℃에서 1일 동안 + 50℃에서 1일 동안) 경화시켜 두께 2 ㎜의 시트를 얻었다. 시트의 파단 신장률(%)을 JIS K6251에 따라서 측정하였다.

실시예 2 내지 8 및 비교 실시예 1 내지 6:

상기한 실시예 1에서와 동일한 방법으로 하기 표 5 내지 8에 나타낸 상기한 8 가지 유형의 A 성분 및 7 가지 유형의 B 성분의 조합을 이용해서 의도된 표면 마감층을 갖는 포장면을 얻었다.

이들 실시예 및 비교 실시예의 생성물의 물리적 특성을 아래에 나타낸 방법으로 평가하고, 그 결과를 하기 표 5 내지 8에 나타내었다.

가사 시간 : A 성분 및 B 성분을 혼합한 후 반응 혼합물이 그의 유동성을 잃기 전의 경과 시간 (초).

지촉건조 시간: A 성분 및 B 성분을 혼합한 후 표면을 손가락으로 만질 때 점착성이 없어지기 전의 경과 시간 (초).

표면층의 점착성은 지촉건조 시간이 150 초 이하일 때는 ○로, 지촉건조 시간이 150 초 초과일 때는 X로 평가하였다.

A 성분 및 B 성분을 이액형 분사 기계를 이용하여 혼합된 상태로 방출할 때의 혼합 상태를 육안으로 관찰하여 2 개의 레벨, 즉, 우수: ○, 불량: X으로 평가하였다.

실시예 1에서와 동일한 방법으로, 피크-골 깊이를 표면 마감층의 표면 상의 임의의 위치 10 곳에서 측정하여 평균값 (㎜)을 계산하였다.

표면 마감층의 표면 상의 거칠기 패턴을 육안으로 관찰하여 2 개의 레벨, 즉, 편차가 없고 균일함: ○; 편차가 있고 고르지 않음: X으로 평가하였다.

상기 결과로부터 다음 결론을 추론할 수 있다.

A 성분 폴리이소시아네이트의 NCO%의 영향:

A 성분의 폴리이소시아네이트의 NCO%가 3.0 내지 10.0%일 때는 우수한 표면을 얻었고 (실시예 2 및 3), NCO%가 12.0%일 때는 균일한 표면을 얻지 못했다 (비교 실시예 1). NCO%가 감소할 때 A 성분의 점도가 증가하였고, 이용가능한 A 성분의 30℃에서의 점도 범위는 1,000 내지 10000 mPa?s인 것으로 생각된다.

A 성분 중의 요변성제의 영향

A 성분 중의 유기 요변성제의 양이 0.1 내지 2.6 부 (0.1 내지 2.53%)일 때는 표면층의 거칠기의 피크-골 깊이가 모두 2.0 ㎜ 이상이었지만 (실시예 1, 4 및 5), 유기 요변성제가 포함되지 않을 때는 거칠기의 피크-골 깊이가 0.5 ㎜에 불과하였다 (비교 실시예 2). 게다가, 유기 요변성제 함량이 3.4 부 (3.29%)로 증가할 때는 거칠기의 피크-골 깊이에 대해 증가시키는 효과가 관찰되지 않았다 (실시예 6).

B 성분의 점도의 영향

A-1이 A 성분으로 이용되고 B 성분의 30℃에서의 점도가 76000 내지 147000 mPa?s일 때는 우수한 표면층을 얻었지만 (실시예 1, 7 및 8), B 성분의 30℃에서의 점도가 23000 mPa?s일 때는 거칠기의 피크-골 깊이가 1.0 ㎜에 불과하였다 (비교 실시예 3). 게다가, B 성분의 30℃에서의 점도가 200000 mPa?s를 초과할 때는 균일한 표면층이 얻어지지 않았다 (비교 실시예 4, 5).

B 성분 중의 요변성제의 영향

이용되는 무기 요변성제의 양이 증가함에 따라 B 성분의 점도가 증가하였다 (실시예 7, 1 및 8, 및 비교 실시예 4). 이리하여, 무기 요변성제는 본 발명에서 B 성분에 요구되는 점도를 달성하는 데 효과적이다. 그러나, B 성분에서 무기 요변성제와 함께 유기 요변성제가 이용될 때는 점도가 사용 상한을 초과하는 경향이 있었다 (비교 실시예 5). 이리하여, 유기 요변성제를 바람직하게는 A 성분에 이용한다.

반응성의 영향

가사 시간이 25 초이고 지촉건조 시간이 170 초인 혼합물을 분사함으로써 표면 마감층을 얻었지만, 거칠기의 피크-골 깊이는 0.5 ㎜에 불과하였다 (비교 실시예 6).

실시예 9 내지 12

A-1을 A 성분으로 이용하고, B-1을 B 성분으로 이용하고, A-1 및 B-1을 혼합할 때 이소시아네이트 및 활성 수소의 당량비를 0.8, 0.9, 1.3 또는 1.5로 정하였다. 그 외에는, 실시예 9 내지 12는 실시예 1과 동일하였다. 그 결과로부터, 0.9 내지 1.4의 범위 내의 당량비가 적당하다는 것을 발견하였다. 다시 말해서, 당량비가 0.9 미만일 때는 반응이 만족스럽게 진행하지 않았고, 물리적 특성, 예컨대 수득되는 표면 마감층의 경도가 불만족스러웠다. 게다가, 당량비가 1.4를 초과할 때는, 파단 신장률이 감소하였고, 지촉건조 시간이 더 길어졌고, 표면 마감층이 경화된 후에 점착성이 남아 있기 쉬었다.

본 발명은 옥외 시설물, 예컨대 전천후 육상 경기용 트랙, 다목적 운동장, 공원 및 레크리에이션 트레일 등의 포장면에 이상적으로 이용할 수 있다.

Claims

개별적으로 계량된 하기 A 성분 및 B 성분을 혼합된 상태로 편평한 표면을 갖는 JIS A-경도 40 내지 65의 폴리우레탄 베이스층 상에 분사함으로써 피크-골 깊이 2.0 ㎜ 이상의 표면 거칠기를 갖는 폴리우레탄 표면 마감층을 형성하는 것을 특징으로 하는, 거친 표면을 갖는 폴리우레탄 표면층을 형성하는 옥외 시설물의 포장면 제조 방법.
A 성분: 탄성 칩을 함유하지 않고 1000 내지 10000 mPa?s의 30℃에서의 점도 (BH 타입 제7호 회전자, 20 rpm)를 갖도록 제조된, MDI 및 폴리올을 반응시킴으로써 수득되는 말단 이소시아네이트 기를 갖는 우레탄 예비중합체를 주요 성분으로서 갖는 조성물.
B 성분: 탄성 칩을 함유하지 않고 70000 내지 200000 mPa?s의 30℃에서의 점도 (BH 타입 제7호 회전자, 20 rpm)를 갖도록 제조된, 가교제, 충전제, 촉매 및 무기 요변성제를 함유하며 폴리올을 주요 성분으로서 갖는 조성물.
제1항에 있어서, 두 액체의 혼합시 수득되는 혼합 액체의 가사 시간이 5 내지 20 초이고 지촉건조 시간이 150 초 이하이도록 하는 반응성을 갖는 성분들이 A 성분 및 B 성분에 이용되는 것인 옥외 시설물의 포장면 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 A 성분에 이용된 우레탄 예비중합체가 디페닐메탄 디이소시아네이트를 평균 관능성 히드록실 기 수가 2 내지 4이고 평균 분자량이 2000 내지 8000이고 폴리에테르 사슬의 폴리옥시에틸렌 사슬 함량이 30 중량% 이하이고 NCO 함량이 3 내지 10 중량%의 범위 내인 폴리에테르 폴리올과 반응시킴으로써 수득되는 말단 이소시아네이트 기를 갖는 예비중합체인 옥외 시설물의 포장면 제조 방법.
제3항에 있어서, 상기 B 성분에 이용된 폴리올이 평균 관능성 히드록실 기 수가 2 내지 4이고 OH 가가 20 내지 100 ㎎ KOH/g이고 평균 분자량이 2000 내지 8000이고 폴리에테르 사슬의 폴리옥시에틸렌 사슬 함량이 30 중량% 이하인 폴리에테르 폴리올인 옥외 시설물의 포장면 제조 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 B 성분에 이용된 가교제가 방향족 아민 기재 가교제인 옥외 시설물의 포장면 제조 방법.
제5항에 있어서, 제1항에 개시된 폴리우레탄 베이스층이 디페닐메탄 디이소시아네이트 및 폴리올을 반응시킴으로써 수득되는 층인 옥외 시설물의 포장면 제조 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 A 성분이 0.1 내지 2.6 중량%의 유기 요변성제를 함유하는 것인 옥외 시설물의 포장면 제조 방법.
하기 A 성분 및 B 성분으로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 제1항에 개시된 옥외 시설물의 포장면 제조 방법에 이용될 수 있는 표면 마감 물질.
A 성분: 탄성 칩을 함유하지 않고 1000 내지 10000 mPa?s의 30℃에서의 점도(BH 타입 제7호 회전자, 20 rpm)를 갖도록 제조된, MDI 및 폴리올을 반응시킴으로써 수득되는 말단 이소시아네이트 기를 갖는 우레탄 예비중합체를 주요 성분으로서 갖는 조성물.
B 성분: 탄성 칩을 함유하지 않고 70000 내지 200000 mPa?s의 30℃에서의 점도 (BH 타입 제7호 회전자, 20 rpm)를 갖도록 제조된, 가교제, 충전제, 촉매 및 무기 요변성제를 함유하며 폴리올을 주요 성분으로서 갖는 조성물.
제8항에 있어서, A 성분 및 B 성분이 두 액체의 혼합시 수득되는 혼합 액체의 가사 시간이 5 내지 20 초이고 지촉건조 시간이 150 초 이하이도록 하는 반응성을 갖는 것인 표면 마감 물질.
제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 A 성분에 이용된 우레탄 예비중합체가 디페닐메탄 디이소시아네이트를 평균 관능성 히드록실 기 수가 2 내지 4이고 평균 분자량이 2000 내지 8000이고 폴리에테르 사슬의 폴리옥시에틸렌 사슬 함량이 30 중량% 이하이고 NCO 함량이 3 내지 10 중량%의 범위 내인 폴리에테르 폴리올과 반응시킴으로써 수득되는 말단 이소시아네이트 기를 갖는 예비중합체인 표면 마감 물질.
제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 B 성분에 이용된 폴리올이 평균 관능성 히드록실 기 수가 2 내지 4이고 OH 가가 20 내지 100 ㎎ KOH/g이고 평균 분자량이 2000 내지 8000이고 폴리에테르 사슬의 폴리옥시에틸렌 사슬 함량이 30 중량% 이하인 폴리에테르 폴리올인 표면 마감 물질.
제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 B 성분에 이용된 가교제가 방향족 아민 기재 가교제인 표면 마감 물질.
제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 A 성분이 0.1 내지 2.6 중량%의 유기 요변성제를 함유하는 것인 마감 물질.
피크-골 깊이 2.0 ㎜ 이상의 표면 거칠기를 가지며 탄성 칩을 함유하지 않는 파단 신장률 500% 이상의 폴리우레탄 표면 마감층이 편평한 표면을 갖는 JIS-A 경도 40 내지 65의 경화된 폴리우레탄을 포함하는 베이스층 상에 형성되는 것을 특징으로 하는, 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 제조 방법에 의해 수득되는 옥외 시설물의 포장면.
제14항에 있어서, 물리적 특성이 육상 경기용 트랙의 포장면으로 이용될 수 있는 0.6 내지 2.2 ㎜의 변위 및 34 내지 51%의 충격 흡수율인 옥외 시설물의 포장면.