KR20160118976A

KR20160118976A - 고강도 폴리우레탄 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20160118976A
Application number: KR1020160040163A
Authority: KR
Inventors: 류훈; 유승현; 김한나
Original assignee: 주식회사 삼양사
Priority date: 2015-04-01
Filing date: 2016-04-01
Publication date: 2016-10-12

Abstract

본 발명은 고강도 폴리우레탄 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 발포체, 탄성체, 접착제, 코팅 재료, 실란트 등의 제조에 널리 사용되는 폴리우레탄에 무수당 알코올을 도입하여 기계적 강도를 획기적으로 향상시킨 고강도 폴리우레탄 및 그 제조방법에 관한 것이다.

Description

고강도 폴리우레탄 및 그 제조방법{Polyurethane with high strength prepared by using anhydrosugar alcohol and method for preparing the same}

오늘날 폴리우레탄은 원료로 사용하는 폴리올과 이소시아네이트 등의 종류가 다양하여 그 성능을 용도에 적합하게 조절하는 것이 용이한 장점을 가진다. 따라서 폴리우레탄은 발포체(폼: foam), 탄성체, 코팅 재료, 실란트, 섬유 등의 제조에 널리 사용되고 있다.

폴리우레탄의 성능은 폴리올의 수산기(-OH)와 이소시아네이트의 이소시아네이트기(-N=C=O)가 반응하여 형성하는 우레탄기(-NH-(C=O)-O)가 분자간 수소 결합을 통하여 구현되는 것으로 이해되고 있다.

폴리우레탄의 제조공정으로는, 원료 물질들을 모두 한꺼번에 혼합하여 제조하는 1단법, 또는 폴리올과 이소시아네이트를 반응시켜 폴리우레탄 예비중합체(polyurethane prepolymer)를 제조한 다음 사슬연장제(chain extender)와 반응시키는 2단법이 있다(예컨대, 한국등록특허 10-1431551호, 한국공개특허 10-2013-0052578호)일반적으로 발포체용 폴리우레탄은 1단법으로 제조되지만, 탄성체, 코팅 재료, 실란트, 접착제 등 용도의 폴리우레탄은 2단법으로 제조된다. 2단법의 경우, 1단법에 비하여 물성의 조절이 용이하고 점도가 낮은 상태에서 성형 가공이 이루어지는 장점을 가진다. 그러나 폴리우레탄 예비중합체가 반응성을 보이는 이소시아네이트기를 포함하고 있는 2액형이어서 저장 안정성을 항상 고려해야 하는 어려움이 있다.

최근 천연 소재를 이용한 폴리머의 제조에 관심이 모아지고 있는데, 이는, 이러한 천연 소재들이 석유화학 원료의 고갈에 대비하는 방안이 될 수 있고, 탄소 중립 소재로서 온실 가스 방출을 하지 않아 지구온난화를 방지할 수 있으며, 생분해성과 생체 적합성에서도 장점이 기대되기 때문이다.

이러한 천연 원료들 중의 하나인 무수당 알코올은 솔비톨, 만니톨, 이디톨 등의 탈수 반응에 의해 얻어지는 생성물로서, 그 예로는 이소소르비드, 이소만니드, 이소이디드 등이 있다. 특히 무수당 알코올 중에서 이소소르비드는 경제성 및 활용성 측면에서 그 가치가 크다.

본 발명은, 천연 소재인 무수당 알코올을 활용하여 인장강도 등 기계적 물성이 현저히 개선된 고강도 폴리우레탄 및 그 제조방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

상기한 기술적 과제를 해결하고자 본 발명은, 폴리우레탄 예비중합체; 및 무수당 알코올에 의한 사슬-연장 부분;을 포함하는, 사슬-연장된 폴리우레탄을 제공한다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, (1) 폴리우레탄 예비중합체를 제조하는 단계; (2) 상기 폴리우레탄 예비중합체에, 무수당 알코올을 포함하는 사슬 연장제 성분을 첨가하는 단계; 및 (3) 상기 (2)단계의 결과 혼합물을 경화시키는 단계;를 포함하는, 사슬-연장된 폴리우레탄의 제조방법이 제공된다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 폴리올 화합물을 포함하는 제1성분; 및 이소시아네이트 화합물을 포함하는 제2성분;을 포함하며, 상기 제1성분 및 제2성분 중 하나 이상이 무수당 알코올을 포함하는 것을 특징으로 하는, 2액형 폴리우레탄 조성물이 제공된다.

본 발명에 따라 제공되는 폴리우레탄은, 인장강도 등 기계적 물성이 현저히 개선된 것일 뿐만 아니라, 천연 소재인 무수당 알코올을 활용하여 제조되기 때문에 친환경적이다. 또한, 본 발명에 따라 제공되는 2액형 폴리우레탄 조성물은 우수한 저장 안정성을 나타낸다.

도 1은 무수당 알코올(이소소르비드)과 디이소시아네이트 화합물(4,4'-diphenylmethane diisocyanate, MDI) 사이에 형성된 우레탄 결합의 가역성을 나타낸 반응식이다.

이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

본 발명의 첫번째 측면에 따르면, 폴리우레탄 예비중합체; 및 무수당 알코올에 의한 사슬-연장 부분;을 포함하는, 사슬-연장된 폴리우레탄이 제공된다.

상기 폴리우레탄 예비중합체로는, 폴리올과 이소시아네이트로부터 제조된 것을 사용할 수 있다.

상기 폴리올 성분으로는 이 기술분야에 공지된 통상의 폴리올 화합물이 특별한 제한 없이 사용될 수 있으며, 복수의 다관능성 알코올이 본 발명의 맥락에서 이용될 수 있다. 이러한 폴리올은 바람직하게는 NCO기, 예를 들어 반응성 아미노기와 반응성인 추가의 관능성 기를 포함하지 않아야 한다. 복수의 OH기를 갖는 화합물은 말단 OH기를 함유하는 화합물 또는 사슬에 걸쳐 분포된 측면 OH기를 포함하는 화합물일 수 있다. 상기 OH기는 이소시아네이트와 반응할 수 있는 기이며, 특히 1차 또는 2차 OH기이다. 분자당 2 내지 10 개, 바람직하게는 2 내지 6개의 OH기를 갖는 폴리올이 적합하다. 해당 평균 관능도가 유지되는 한, 상이한 폴리올의 혼합물이 사용될 수 있다. 상기 폴리올의 분자량은 500~10,000일 수 있다. 적합한 폴리올의 예는 폴리에테르, 폴리알킬렌, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리카보네이트 또는 이들의 조합을 기반하는 폴리올이다. 보다 바람직하게는, 상기 폴리올은 에테르 폴리올(예컨대, 폴리(테트라메틸렌에테르 글리콜), PTMEG), 폴리카보네이트 폴리올, 아크릴계 폴리올, 폴리에스테르 폴리올 또는 이들의 조합일 수 있다. 상기 폴리올은 바람직하게는 실온(25℃)에서 액체 형태로 존재하며, 혼합물일 경우, 각각의 폴리올은 실온(25℃)에서 개별적으로 액체이다.

상기 이소시아네이트는 바람직하게는 평균 2 내지 5개, 바람직하게는 4개 이하의 NCO기를 함유한다. 적합한 이소시아네이트의 예는, 방향족 이소시아네이트, 예컨대 2,4- 또는 4,4'-메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(MDI), 자일릴렌 디이소시아네이트(XDI), m- 또는 p-테트라메틸자일릴렌 디이소시아네이트(TMXDI), 톨루일렌 디이소시아네이트(TDI), 디- 또는 테트라-알킬디페닐메탄 디이소시아네이트, 3,3'-디메틸디페닐-4,4'-디이소시아네이트(TODI), 1,3-페닐렌 디이소시아네이트, 1,4-페닐렌 디이소시아네이트, 나프탈렌 디이소시아네이트(naphthalene diisocyanate, NDI), 4,4'-디벤질디이소시아네이트; 지방족 이소시아네이트, 예컨대 수소화 MDI (H12MDI), 1-메틸-2,4-디이소시아나토시클로헥산, 1,12-디이소시아나토도데칸, 1,6-디이소시아나토-2,2,4-트리메틸헥산,1,6-디이소시아나토-2,4,4-트리메틸헥산, 이소포론 디이소시아네이트(isophorone diisocyanate, IPDI), 테트라메톡시부탄-1,4-디이소시아네이트, 부탄-1,4-디이소시아네이트, 헥산-1,6-디이소시아네이트(HDI), 이량체 지방산 디이소시아네이트, 디시클로헥실메탄 디이소시아네이트, 시클로헥산-1,4-디이소시아네이트, 에틸렌 디이소시아네이트 또는 이들의 조합이다.

본 발명에 있어서 상기 무수당 알코올은 사슬 연장제로서 사용된다. 구체적으로는 상기 무수당 알코올로서 이소소르비드, 이소만니드, 이소이디드, 이들의 유도체 또는 그들의 조합이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 이소소르비드(isosorbide)가 사용된다.

본 발명에 있어서, 상기 무수당 알코올은, 폴리우레탄 예비중합체 100 중량부에 대하여 바람직하게는 1~20 중량부로, 보다 바람직하게는 2~15 중량부로 사용될 수 있다.

본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 무수당 알코올 이외의 사슬 연장제 성분으로서 지방족 글리콜 또는 다가 알코올이 추가로 사용될 수 있다. 즉, 본 발명의 사슬-연장된 폴리우레탄은, 추가로 지방족 글리콜 또는 다가 알코올에 의한 사슬-연장 부분을 포함할 수 있다. 구체적으로 이러한 지방족 글리콜 또는 다가 알코올로는 탄소수 2~10, 특히 2 내지 6의 지방족 글리콜 또는 다가 알코올을 사용할 수 있으며, 예컨대 에틸렌 글리콜, 프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 1,7-헵탄디올, 1,8-옥탄디올, 1,10-데칸디올, 이량체 지방 알코올, 글리세롤, 헥산트리올, 트리메틸올프로판, 펜타에리트리톨 또는 네오펜틸 알코올일 수 있고, 보다 바람직하게는, 부탄디올(BD)을 사용할 수 있다.

본 발명에 있어서 폴리우레탄 예비중합체와 사슬 연장제의 사용량 비로는, 폴리우레탄 예비중합체의 이소시아네이트기 대 사슬 연장제의 수산기의 몰비가 1:1.1∼1:0.9인 것이 바람직하고, 1:1.05∼1:0.95인 것이 보다 바람직하다. 또한, 상기 사슬 연장제 총 100중량% 내에는 무수당 알코올이 20% 이상(예컨대, 20~100중량%) 포함되는 것이 바람직하고, 50% 이상(예컨대, 50~100중량%) 포함되는 것이 보다 바람직하다.

본 발명의 일 구체예에 따르면, 분자량이 1000인 PTMEG의 양말단을 monomeric MDI를 이용하여 캡핑(capping)한 폴리우레탄 예비중합체의 NCO 함량은 5.6%로, 이는 100g의 예비중합체 내에 5.6g(0.133mol)의 이소시아네이트기가 포함되어 있음을 의미한다. 이러한 폴리우레탄 예비중합체에는, 그 이소시아네이트 대 사슬 연장제의 수산기의 몰비가 1:1.1∼1:0.9이 되도록 사슬 연장제를 첨가하여 반응시킨다. 예를 들어, 사슬 연장제로 이소소르비드만을 사용할 경우, 150.05g의 폴리우레탄 예비중합체에 14.6g의 이소소르비드를 첨가한다.

본 발명의 두번째 측면에 따르면, (1) 폴리우레탄 예비중합체를 제조하는 단계; (2) 상기 폴리우레탄 예비중합체에, 무수당 알코올을 포함하는 사슬 연장제 성분을 첨가하는 단계; 및 (3) 상기 (2)단계의 결과 혼합물을 경화시키는 단계;를 포함하는, 사슬-연장된 폴리우레탄의 제조방법이 제공된다.

상기 (1)단계에서 폴리우레탄 예비중합체의 제조는, 앞서 설명한 바와 같은 폴리올과 폴리이소시아네이트를 반응시키는 것에 의해 수행된다.

수산기를 가진 폴리올은 수분을 흡수하는 성질이 있어 폴리우레탄 예비중합체의 제조 전에 수분의 건조 과정이 요구된다. 하나의 폴리올과 그 양 말단에 이소시아네이트가 위치한 반응성 고분자 올리고머가 되도록 하여 폴리우레탄 예비중합체를 제조할 수 있다. 폴리올과 이소시아네이트의 반응은, 수분 및 부반응을 차단하기 위해 질소 분위기에서 진행한다. 반응온도는 60~80℃를 유지하는 것이 바람직하며, 수산기와 이소시아네이트기의 발열반응으로 인한 온도 상승에 유의한다. NCO 함량의 적정을 통해서 반응 진행과정을 확인할 수 있다.

상기 (2)단계에서 사용되는 사슬 연장제 성분은 무수당 알코올을 포함하며, 그 함량은 사슬 연장제 총 100중량% 내에 20% 이상(예컨대, 20~100중량%)일 수 있고 더 바람직하게는 50% 이상(예컨대, 50~100중량%)일 수 있다. 즉, 사슬 연장제 성분으로서 무수당 알코올이 단독으로 사용될 수도 있으며, 무수당 알코올 이외의 성분(예컨대, 상기한 지방족 글리콜)이 추가로 사용될 수도 있다. 수산기를 가진 사슬 연장제 성분(들)은 사용 전에 수분 건조과정이 요구된다. 본 발명에서는 이소소르비드를 포함하는 사슬 연장제를 사용함으로써 겔화 시간을 길게 할 수 있어 폴리우레탄 필름 제조시 기포 제거에 용이한 장점이 있다.

상기 (3)단계에서는, (2)단계에서 얻어진 폴리우레탄 예비중합체와 사슬연장제의 혼합물을 가열하여 경화시킨다. 경화반응은 90~200℃의 온도에서 수행될 수 있으며, 보다 바람직하게는 100~130℃에서 수행될 수 있다. 경화 시간에는 특별한 제한이 없으며, 예컨대 1~24시간(보다 구체적으로는, 2 ~18시간) 동안 수행될 수 있다.

한편, 본 발명의 세번째 측면에 따르면, 폴리올 화합물을 포함하는 제1성분; 및 이소시아네이트 화합물을 포함하는 제2성분;을 포함하며, 상기 제1성분 및 제2성분 중 하나 이상이 무수당 알코올을 포함하는 것을 특징으로 하는, 2액형 폴리우레탄 조성물이 제공된다.

본 발명에서 2액형 폴리우레탄 조성물이란, 이소시아네이트계 화합물 및 폴리올계 화합물을 혼합하여 폴리우레탄을 형성할 수 있는 2성분형 조성물을 의미한다.

본 발명의 2액형 폴리우레탄 조성물에 사용되는 폴리올 화합물, 이소시아네이트 화합물 및 무수당 알코올에 대해서는 앞서 설명한 바와 같으며, 상기 제1성분 및 제2성분 중 하나 이상에는 무수당 알코올 이외의 사슬 연장제 성분(예컨대, 상기한 지방족 글리콜)이 추가로 포함될 수도 있다.

본 발명에 따른 폴리우레탄 조성물은 보조제를 함유할 수 있다. 이는, 조성물의 특성, 예를 들어 점도, 습윤 거동, 안정성, 반응 속도, 기포 형성, 유통 기한 또는 접착을 변형시키기 위하여, 및 또한 의도된 적용에 따라 이용 특성을 조정하기 위하여, 일반적으로 소량으로 첨가되는 물질로서 이해될 수 있다. 보조제의 예는 레벨링제, 습윤제, 촉매, 노화방지제, 색재, 건조제, 수지 및/또는 왁스일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 폴리우레탄 조성물은 경화 촉진제로서, 상온에서 주로 촉진 성능을 발휘하는 상온경화 촉진제 또는 고온에서 주로 촉진 성능을 발휘하는 고온경화 촉진제를 포함할 수 있다. 상기 경화 촉진제의 총 함량은 조성물 총중량 기준으로 5 내지 20 중량%이다. 상기 경화 촉진제의 함량이 5 중량% 미만이면 경화속도가 떨어질 수 있고, 20 중량%를 초과하면 점도가 낮아지는 문제가 발생할 수 있다.

상기 상온 경화 촉진제로서는, 금속염 화합물, 금속-나프텐산계 화합물이 사용될 수 있다. 상기 금속염 화합물로는, 포타슘 올리에이트(Potassium oleate), 테트라-2-에틸-헥실티타네이트(tetra-2-ethyl-hexyltitanate), 주석(IV) 클로라이드(Tin(Ⅳ) Chloride), 철(Ⅲ) 클로라이드(Iron(Ⅲ) Chloride), 디부틸 틴 디라우레이트(DBTL) 등을 들 수 있다. 상기 금속-나프텐산계 화합물로서는, 아연-나프텐산(Zn-naphthenate), 납-나프텐산(Pb-naphthenate), 코발트-나프텐산(Co-naphthenate), 칼슘-나프텐산(Ca-naphthenate) 등을 들 수 있다.

상기 고온 경화 촉진제로서는 아민계 화합물을 사용할 수 있다. 구체적인 아민계 화합물의 예로는, 트리에틸아민(triethylamine, TEA), N-N-디에틸사이클로헥실아민(N,N-diethylcyclohexylamine), 2,6-디메틸모포린(2,6-dimethylmorphorine), 트리에틸렌 디아민(DABCO, triethylene diamine), 디메틸아미노에틸 아디페이트(dimethylaminoethyl adipate), 디에틸에탄올아민(diethylethanolamine), N,N-디메틸벤질아민(N,N-dimethylbenzyl amine), DBU(1,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene), DBN(1,5-Diazabicyclo[4.3.0]non-5-ene) 등을 들 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 폴리우레탄 조성물에 사용되는 색재는 유색 안료 또는 염료일 수 있으며, 철, 동, 망간,코발트, 크롬, 니켈, 아연, 칼슘 및 은 중 어느 하나의 성분을 포함하는 금속 산화물, 복합산화물, 금속황화물 또는 금속 탄산염이거나, 카본블랙, 티탄블랙, 유기블랙, 흑연 등의 안료 성분이 사용될 수 있다. 필요에 따라서 상기 색재는 2종 이상이 혼합되어 사용될 수도 있다.

본 발명에 따라 무수당 알코올(예컨대, 이소소르비드)로 사슬-연장된 폴리우레탄은, 무수당 알코올에 의한 하드 세그먼트 길이의 증가 및 무수당 알코올이 갖는 견고한 바이사이클릭(rigid bicyclic) 구조로 인하여 모듈러스 및 인장강도 등의 기계적인 물성이 현저히 강화된다.

이하, 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명의 범위가 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.

[실시예]

실시예 1

100g의 건조된 폴리(테트라메틸렌에테르 글리콜)(PTMEG, 분자량: 1000)과 50.05g의 4,4'-메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(MDI)를 4구 반응기에서 혼합하였다. 질소분위기에서 60℃의 온도를 유지하며 반응시켜 5.6%의 NCO를 갖는 폴리우레탄 예비중합체를 얻었다. 얻어진 폴리우레탄 예비중합체에 사슬 연장제로서 이소소르비드(Isosorbide) 14.6g을 첨가한 후, 코팅 처리된 몰드 내에 투입하고 110℃에서 12시간 경화시켰다.

상기와 같이 하여 제조된 시편에 대하여 만능시험기를 이용하여 모듈러스 및 인장강도를 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

실시예 2~4

사슬 연장제로서 이소소르비드와 부탄디올(BD)을 하기 표 1에 나타낸 함량으로 함께 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리우레탄 시편을 제조하였으며, 이에 대하여 실시예 1과 동일한 방법으로 모듈러스 및 인장강도를 측정하여, 그 결과를 표 1에 나타내었다.

비교예 1

사슬 연장제로서 부탄디올(BD)을 하기 표 1에 나타낸 함량으로 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리우레탄 시편을 제조하였으며, 이에 대하여 실시예 1과 동일한 방법으로 모듈러스 및 인장강도를 측정하여, 그 결과를 표 1에 나타내었다.

비교예 2

실시예 2와 동일 종류 및 동일 양의 반응물을 이용하되, 폴리(테트라메틸렌에테르 글리콜)(PTMEG), 이소소르비드 및 부탄디올(BD)을 4구 반응기에서 혼합하고, 상온에서 고체인 4,4'-메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(MDI)를 별도 용기에서 70℃까지 승온한 다음 이를 상기 4구 반응기에 더하여 혼합한 후, 코팅 처리된 몰드 내에 투입하고 110℃에서 12시간 경화시켜 폴리우레탄 시편을 제조하였으며, 이에 대하여 실시예 1과 동일한 방법으로 모듈러스 및 인장강도를 측정하여, 그 결과를 표 1에 나타내었다.

표 1의 결과로부터, 폴리우레탄 탄성체를 2단법으로 제조하는 공정에서 사슬 연장제로서 이소소르비드를 사용하는 실시예 1의 경우 및 사슬연장제로서 이소소르비드와 부탄디올의 혼합물을 사용한 실시예 2 내지 4의 경우, 초기 탄성율과 인장 강도가 큰 폭으로 증가하였음을 알 수 있으며, 특히 이러한 큰 폭의 인장 강도 증가는 MDI를 이용한 기존의 폴리우레탄 탄성체에서는 구현하기 어려운 고성능임을 주목할 필요가 있다. 그러나 사슬연장제로서 부탄디올을 단독으로 사용하면서 2단법으로 폴리우레탄을 제조하는 비교예 1의 경우에는 초기 탄성율 및 인장강도가 현저히 열악하다는 점을 알 수 있다. 또한 사슬연장제로서 이소소르비드와 부탄디올의 혼합물을 사용한 경우라도, 1단법(one-shot process)으로 폴리우레탄을 제조하는 비교예 2의 경우에도 초기 탄성율 및 인장강도가 현저히 열악하다는 점을 알 수 있다.

Claims

폴리우레탄 예비중합체; 및
무수당 알코올에 의한 사슬-연장 부분;을 포함하는,
사슬-연장된 폴리우레탄.
제1항에 있어서, 폴리우레탄 예비중합체가, 폴리올과 이소시아네이트의 반응 생성물인 것을 특징으로 하는, 사슬-연장된 폴리우레탄.
제2항에 있어서, 폴리올이 폴리에테르, 폴리알킬렌, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리카보네이트 또는 이들의 조합을 기반하는 폴리올인 것을 특징으로 하는, 사슬-연장된 폴리우레탄.
제2항에 있어서, 폴리올이 에테르 폴리올, 폴리카보네이트 폴리올, 아크릴계 폴리올, 폴리에스테르 폴리올 또는 이들의 조합인 것을 특징으로 하는, 사슬-연장된 폴리우레탄.
제2항에 있어서, 이소시아네이트가 2,4- 또는 4,4'-메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(MDI), 자일릴렌 디이소시아네이트(XDI), m- 또는 p-테트라메틸자일릴렌 디이소시아네이트(TMXDI), 톨루일렌 디이소시아네이트(TDI), 디- 또는 테트라-알킬디페닐메탄 디이소시아네이트, 3,3'-디메틸디페닐-4,4'-디이소시아네이트(TODI), 1,3-페닐렌 디이소시아네이트, 1,4-페닐렌 디이소시아네이트, 나프탈렌 디이소시아네이트(NDI), 4,4'-디벤질디이소시아네이트, 수소화 MDI (H12MDI), 1-메틸-2,4-디이소시아나토시클로헥산, 1,12-디이소시아나토도데칸, 1,6-디이소시아나토-2,2,4-트리메틸헥산,1,6-디이소시아나토-2,4,4-트리메틸헥산, 이소포론 디이소시아네이트(IPDI), 테트라메톡시부탄-1,4-디이소시아네이트, 부탄-1,4-디이소시아네이트, 헥산-1,6-디이소시아네이트(HDI), 이량체 지방산 디이소시아네이트, 디시클로헥실메탄 디이소시아네이트, 시클로헥산-1,4-디이소시아네이트, 에틸렌 디이소시아네이트 또는 이들의 조합인 것을 특징으로 하는, 사슬-연장된 폴리우레탄.
제2항에 있어서, 이소시아네이트가 4,4'-메틸렌 디페닐 디이소시아네이트, 톨루엔 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 나프탈렌 디이소시아네이트 또는 이들의 조합인 것을 특징으로 하는, 사슬-연장된 폴리우레탄.
제1항에 있어서, 무수당 알코올이 이소소르비드, 이소만니드, 이소이디드, 이들의 유도체 또는 그들의 조합인 것을 특징으로 하는, 사슬-연장된 폴리우레탄.
제1항에 있어서, 폴리우레탄 예비중합체가 폴리(테트라메틸렌에테르 글리콜)과 4,4'-메틸렌 디페닐 디이소시아네이트로부터 제조된 것이고, 무수당 알코올이 이소소르비드인 것을 특징으로 하는, 사슬-연장된 폴리우레탄.
제1항에 있어서, 추가로 지방족 글리콜 또는 다가 알코올에 의한 사슬-연장 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는, 사슬-연장된 폴리우레탄.
제9항에 있어서, 지방족 글리콜 또는 다가 알코올이 탄소수 2~10의 지방족 글리콜 또는 다가 알코올인 것을 특징으로 하는, 사슬-연장된 폴리우레탄.
제9항에 있어서, 지방족 글리콜 또는 다가 알코올이 에틸렌 글리콜, 프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 1,7-헵탄디올, 1,8-옥탄디올, 1,10-데칸디올, 이량체 지방 알코올, 글리세롤, 헥산트리올, 트리메틸올프로판, 펜타에리트리톨 또는 네오펜틸 알코올인 것을 특징으로 하는, 사슬-연장된 폴리우레탄.
(1) 폴리우레탄 예비중합체를 제조하는 단계;
(2) 상기 폴리우레탄 예비중합체에, 무수당 알코올을 포함하는 사슬 연장제 성분을 첨가하는 단계; 및
(3) 상기 (2)단계의 결과 혼합물을 경화시키는 단계;를 포함하는,
사슬-연장된 폴리우레탄의 제조방법.
제12항에 있어서, (1)단계에서 폴리우레탄 예비중합체의 제조가, 폴리올과 이소시아네이트를 반응시키는 것에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는, 사슬-연장된 폴리우레탄의 제조방법.
제12항에 있어서, (2)단계에서 사용되는 사슬 연장제 성분 총 100중량% 내에 무수당 알코올이 20% 이상 포함되는 것을 특징으로 하는, 사슬-연장된 폴리우레탄의 제조방법.
제12항에 있어서, (3)단계의 경화반응이 90~200℃의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는, 사슬-연장된 폴리우레탄의 제조방법.
폴리올 화합물을 포함하는 제1성분; 및 이소시아네이트 화합물을 포함하는 제2성분;을 포함하며, 상기 제1성분 및 제2성분 중 하나 이상이 무수당 알코올을 포함하는 것을 특징으로 하는, 2액형 폴리우레탄 조성물.
제16항에 있어서, 레벨링제, 습윤제, 촉매, 노화방지제, 색재, 건조제, 수지 및 왁스로부터 선택되는 하나 이상의 보조제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 2액형 폴리우레탄 조성물.
제16항에 있어서, 경화 촉진제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 2액형 폴리우레탄 조성물.
제17항에 있어서, 색재가 유색 안료 또는 염료인 것을 특징으로 하는, 2액형 폴리우레탄 조성물.