KR20200084639A - 친환경 실란트 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 친환경 실란트 조성물에 관한 것으로서, 구체적으로, 본 발명에 따른 실란트 조성물은 2개 이상의 아릴렌기를 포함하는 방향족 디이소시아네이트 화합물과 제1 폴리올을 반응시켜 제조된 우레탄계 프리폴리머, 및 제1 가소제를 포함하는 수지 조성물; 및 제2 폴리올, 제2 가소제 및 충진제를 포함하는 경화제 조성물;을 포함하고, 상기 제1 가소제 및 제2 가소제 중 적어도 하나는, 탄소수 13 내지 50의 지방족 또는 지환족 탄화수소 화합물을 포함하며, 단량체로 TDI를 사용하지 않아 친환경적이다.
Description
본 발명은 친환경 실란트 조성물에 관한 것이다.
실란트란 각종 부재의 조인트나 갈라진 틈에 대한 수밀, 기밀을 유지하기 위하여 충진되는 물질을 말하며, 부재에 대한 우수한 접착성 및 탄성을 가지고 부재를 고정시켜 부재의 내구성을 증진시키는 목적으로 사용된다. 종래 실란트 조성물의 주제로는 폴리우레탄계, 에폭시계, 실리콘계, 폴리설파이드계, 아크릴계 등 다양한 수지가 사용되고 있다. 특히, 폴리우레탄계 수지를 포함하는 실란트 조성물은 우수한 기계적 물성으로 인해 건물의 옥상, 베란다, 계단의 실링이나 방수 및 스포츠 시설의 탄성 바닥재, 옥외 주차장용 바닥재 등의 다양한 분야에 적용되고 있다.
통상적으로 실란트 조성물용 폴리우레탄계 수지는 톨루엔 디이소시아네이트(toluene diisocyanate, TDI) 등의 이소시아네이트와 폴리올로부터 제조되었다.
구체적으로, 한국 공개특허공보 제2005-0032878호(특허문헌 1)에는 폴리우레탄 프리폴리머, 충진제, 증점제, 가소제, 잠재성 경화제 및 첨가제를 포함하는 1액형 폴리우레탄 접착제 조성물이 개시되어 있다. 그러나, 상기 특허문헌 1의 우레탄 프리폴리머는 이소시아네이트 화합물과 폴리올 화합물을 반응시켜 제조되고, 상기 이소시아네이트 화합물의 구체예로 TDI를 개시하고 있다.
그러나, 상술한 바와 같이 TDI를 사용하여 제조된 우레탄계 프리폴리머는 경제성과 품질구현력이 우수하여 널리 이용되고 있으나, 독성을 가져 인체에 매우 유해하며, 특히 낮은 비점으로 인한 인체흡입 가능성 높아 점차 그 사용이 규제되고 있는 실정이다. 또한, 실란트 조성물은 제품의 국내 환경표지 인증기준으로 제조부터 판매까지 전 과정에서 TDI 사용을 규제하고 있어 TDI 프리화의 중요성이 가중되고 있다.
따라서, 단량체로 TDI를 사용하지 않아 친환경적이며, 반응성이 적절하여 충분한 가사시간을 갖고, 경화 후 기계적 물성이 우수한 실란트용 수지 조성물 및 이를 포함하는 실란트 조성물에 대한 연구개발이 필요한 실정이다.
이에, 본 발명은 단량체로 TDI를 사용하지 않고 제조된 우레탄계 프리폴리머를 포함하여 친환경적이고 충분한 가사시간을 가져 작업성이 우수하고, 이의 도포면은 인장강도, 경도 및 부착성 등 기계적 물성이 우수하며 황변 현상이 발생하지 않는 실란트용 수지 조성물 및 이를 포함하는 실란트 조성물을 제공하고자 한다.
본 발명은 2개 이상의 아릴렌기를 포함하는 방향족 디이소시아네이트 화합물과 제1 폴리올을 반응시켜 제조된 우레탄계 프리폴리머, 및 제1 가소제를 포함하는 수지 조성물; 및 제2 폴리올, 제2 가소제 및 충진제를 포함하는 경화제 조성물을 포함하고, 상기 제1 가소제 및 제2 가소제 중 적어도 하나는, 탄소수 13 내지 50의 지방족 또는 지환족 탄화수소 화합물을 포함하는, 실란트 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 실란트 조성물은 단량체로 TDI를 사용하지 않고 제조된 우레탄계 프리폴리머를 포함하여 친환경적이다. 또한, 본 발명에 따른 실란트 조성물은 적절한 가사시간을 가져 작업성이 우수하고, 이의 도포면은 인장강도, 경도 및 부착성 등 기계적 물성이 우수하며 황변 현상이 발생하지 않는 장점이 있다.
이하 본 발명을 상세히 설명한다.
실란트 조성물
본 발명에 따른 실란트 조성물은 2개 이상의 아릴렌기를 포함하는 방향족 디이소시아네이트 화합물과 제1 폴리올을 반응시켜 제조된 우레탄계 프리폴리머, 및 제1 가소제를 포함하는 수지 조성물; 및 제2 폴리올, 제2 가소제 및 충진제를 포함하는 경화제 조성물;을 포함하고, 상기 제1 가소제 및 제2 가소제 중 적어도 하나는, 탄소수 13 내지 50의 지방족 또는 지환족 탄화수소 화합물을 포함한다.
수지 조성물
우레탄계 프리폴리머
상기 우레탄계 프리폴리머는 2개 이상의 아릴렌기를 포함하는 방향족 디이소시아네이트 화합물과 제1 폴리올을 반응시켜 제조된다. 특히, 상기 우레탄계 프리폴리머는 이소시아네이트 화합물로 톨루엔디이소시아네이트(TDI)를 사용하지 않고 제조되어 친환경적이다.
이때, 상기 2개 이상의 아릴렌기를 포함하는 방향족 디이소시아네이트 화합물의 이소시아네이트 말단기 중 일부는 제1 폴리올의 수산기와 반응하여 우레탄 결합을 형성함으로써 프리폴리머가 형성된다.
상기 2개 이상의 아릴렌기를 포함하는 방향족 디이소시아네이트 화합물은 4,4-메틸렌디페닐디이소시아네이트(4,4-MDI), 2,4-메틸렌디페닐디이소시아네이트(2,4-MDI) 및 카보디이미드변성 4,4-디페닐메탄디이소시아네이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다. 구체적으로, 상기 방향족 디이소시아네이트 화합물은 4,4-메틸렌디페닐디이소시아네이트 및 2,4-메틸렌디페닐디이소시아네이트를 포함할 수 있다.
한편, 종래의 1개의 아릴렌기를 포함하는 방향족 이소시아네이트 화합물은 양 말단의 반응성 차이가 커, 폴리올과 통상적인 온도에서 반응시 반응성이 큰 말단의 이소시아네이트기가 반응하고 반응성이 늦은 말단은 프리하게 남아(반응에 참여하지 않아) 경화제의 하이드록시기와 반응함으로써 이를 포함하는 실란트 조성물의 가사시간을 일정하게 유지할 수 있었다. 그러나, 상기 2개 이상의 아릴렌기를 포함하는 방향족 디이소시아네이트 화합물은 1개의 아릴렌기를 포함하는 방향족 이소시아네이트 화합물에 비해 반응성이 매우 빠르기 때문에, 통상적인 반응온도에서 폴리올과 반응할 경우, 이로부터 제조된 실란트 조성물의 가사시간이 매우 짧아 작업성이 나빠지는 문제가 발생한다. 따라서, 우레탄 프리폴리머 제조시 반응온도를 통상적인 온도보다 낮게 조절하여 반응성이 늦은 말단을 프리하게 남겨 경화제의 하이드록시기와 반응하게 함으로써, 실란트 조성물의 가사시간을 일정하게 유지할 수 있다.
일례로, 상기 2개 이상의 아릴렌기를 포함하는 방향족 디이소시아네이트 화합물은 2,4-메틸렌디페닐디이소시아네이트 및 4,4-메틸렌디페닐디이소시아네이트를 포함할 수 있고, 4,4-메틸렌디페닐디이소시아네이트는 2,4-메틸렌디페닐디이소시아네이트 보다 반응성이 빠르기 때문에 실란트 조성물 주쇄에 4,4-메틸렌디페닐디이소시아네이트 유래 단위가 포함되고, 말단에 2,4-메틸렌디페닐디이소시아네이트 유래 단위가 포함될 수 있다.
상기 제1 폴리올은 2개 내지 3개의 활성화 수소를 갖고, 수평균분자량이 500g/mol 내지 5,000g/mol일 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 폴리올은 2개 내지 3개의 활성화 수소를 갖고, 수평균분자량이 1000g/mol 내지 3000g/mol일 수 있다. 상기 제1 폴리올의 수평균분자량이 상기 범위를 벗어날 경우, 도막의 경도를 구현하는 우레탄 결합의 수가 너무 적거나 너무 많아져 실란트의 적절한 경도를 구현할 수 없다.
예를 들어, 상기 제1 폴리올은 폴리부타디엔 디올, 폴리테트라메틸렌에테르 글리콜, 폴리프로필렌 옥사이드 글리콜, 폴리프로필렌 옥사이드 트리올, 폴리부틸렌 옥사이드 글리콜, 폴리부틸렌 옥사이드 트리올, 1,6-헥산디올, 네오펜틸글리콜, 1,4-부탄디올, 1,3-부탄디올, 에틸렌 프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜 및 디프로필렌 글리콜로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
또한, 상기 우레탄 프리폴리머는 상기 2개 이상의 아릴렌기를 포함하는 방향족 디이소시아네이트 화합물과 제1 폴리올을 1:3 내지 1:6의 중량비로 반응시켜 제조될 수 있다. 상기 중량비를 만족하는 방향족 디이소시아네이트 화합물과 제1 폴리올로부터 제조된 우레탄 프리폴리머를 포함할 경우, 실란트 조성물로부터 제조된 도막의 신율 및 경도가 우수하다.
상기 우레탄계 프리폴리머는 미반응 이소시아네이트기(NCO)의 함량이 2중량% 내지 4중량%이고, 중량평균분자량이 10,000g/mol 내지 25,000g/mol일 수 있다. 구체적으로, 상기 우레탄계 프리폴리머는 미반응 이소시아네이트기(NCO)의 함량이 2중량% 내지 3.2중량%이고, 중량평균분자량이 13,000g/mol 내지 23,000g/mol일 수 있다. 상기 우레탄계 프리폴리머의 중량평균분자량이 10,000g/mol 미만일 경우, 이를 포함하는 실란트 조성물로부터 제조된 도막의 모듈러스가 너무 높아지는 문제가 발생하고, 25,000g/mol을 초과할 경우, 가사시간이 너무 빨라져 작업성이 떨어지는 문제가 발생할 수 있다.
상기 우레탄계 프리폴리머는 25℃에서의 점도가 5,000 내지 20,000 cPs(centi poise)일 수 있다. 구체적으로, 상기 우레탄계 프리폴리머는 25℃에서의 점도가 5,000 내지 15,000 cPs일 수 있다.
상기 우레탄계 프리폴리머는 수지 조성물 100 중량부를 기준으로 60 내지 90 중량부의 함량으로 조성물에 포함될 수 있다. 구체적으로, 상기 우레탄계 프리폴리머는 수지 조성물 100 중량부를 기준으로 70 내지 85 중량부의 함량으로 포함될 수 있다. 상기 우레탄계 프리폴리머의 함량이 상기 범위에 포함될 경우, 실란트 조성물의 작업성 및 실란트 조성물로부터 제조된 도막의 기계적 물성이 우수하다.
제1 가소제
상기 우레탄계 프리폴리머의 점도를 적절히 조절하여 실란트 조성물의 작업성을 확보하고 도포면의 외관특성을 향상시킬 수 있는 가소제를 사용하는 것이 필요하다. 이를 위해, 본 발명의 수지 조성물에는 제1 가소제가 포함된다.
상기 제1 가소제는 탄소수 13 내지 50의 지방족 또는 지환족 탄화수소 화합물, 탄소수 10 내지 40의 카르복실산 에스테르 화합물 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 가소제는 탄소수가 13 내지 30의 지방족 또는 지환족 탄화수소 화합물을 포함할 수 있다.
상기 탄소수 13 내지 50의 지환족 탄화수소 화합물의 시판품으로는 이일산업사의 N50 및 N100을 들 수 있다. 구체적으로, 상기 탄소수 13 내지 50의 지환족 탄화수소 화합물은 디사이클로펜타디엔 공중합체 올리고머일 수 있다.
또한, 상기 탄소수 13 내지 50의 지방족 탄화수소는 원유 정제과정에서 지방족 화합물을 제거한 것일 수 있으며, 예를 들어 exxon사의 exxol D120, exxol D140, Isopar V 등을 들 수 있다.
상기 탄소수 13 내지 50의 지방족 또는 지환족 탄화수소 화합물은 40℃에서 1 내지 20 cSt(centi-stokes)의 점도를 가질 수 있다.
상기 탄소수 10 내지 40의 카르복실산 에스테르 화합물은 디옥틸프탈레이트(di-octyl phthalate, DOP), 디이소노닐프탈레이트(diisononyl phthalate, DINP), 디옥틸아디페이트(dioctyl adipate, DOA), 트리옥틸트리멜리테이트(trioctyl trimellitate, TOTM), 디부틸프탈레이트(dibutyl phthalate, DBP), 디이소데실프탈레이트(diisodecyl phthalate, DIDP), 디옥틸멜레이트(dioctyl maleate, DOM), 디이소노닐아디페이트(diisononyl adipate, DINA) 및 디옥틸테레프탈레이트(dioctyl terephthalate, DOTP)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
또한, 상기 제1 가소제는 미네랄실오일(mineral seal oil), 데아미로타이즈드 하이드로카본 유체(dearomatized hydrocarbon fluids) 및 아이소파라피닉 유체(isoparrafinic fluids)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 추가로 포함할 수 있다.
상기 제1 가소제는 수지 조성물 100 중량부를 기준으로 10 내지 40 중량부의 함량으로 포함될 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 가소제는 실란트용 수지 조성물 100 중량부를 기준으로 15 내지 30중량부의 함량으로 포함될 수 있다. 상기 제1 가소제의 함량이 상기 범위에 포함될 경우, 상기 실란트 조성물로부터 제조된 도막의 기계적 물성이 우수하다.
또한, 상기 수지 조성물은 25℃에서의 점도가 5,000 내지 20,000 cPs일 수 있다. 구체적으로, 상기 수지 조성물은 25℃에서의 점도가 8,000 내지 20,000 cPs, 또는 8,000 내지 15,000cPs일 수 있다.
경화제 조성물
상기 경화제 조성물은 제2 폴리올, 제2 가소제 및 충진제를 포함한다.
제2 폴리올
상기 제2 폴리올의 수산기는 수지 조성물의 우레탄계 프리폴리머의 이소시아네이트 말단기와 반응하여 우레탄 결합을 형성함으로써, 상기 수지 조성물을 경화시킨다.
상기 제2 폴리올은 2개 내지 3개의 활성화 수소를 갖고, 수평균분자량이 500g/mol 내지 5,000g/mol일 수 있다. 구체적으로, 상기 제2 폴리올은 2개 내지 3개의 활성화 수소를 갖고, 수평균분자량이 1,000g/mol 내지 3,000g/mol일 수 있다. 상기 제2폴리올의 수평균분자량이 상기 범위를 벗어날 경우, 도막의 경도를 구현하는 우레탄 결합의 수가 너무 적거나 너무 많아져 실란트의 적절한 경도를 구현할 수 없다.
상기 제2 폴리올은 폴리에테르 폴리올일 수 있다. 구체적으로, 상기 제2 폴리올은 폴리부타디엔 디올, 폴리테트라메틸렌에테르 글리콜, 폴리프로필렌 옥사이드 글리콜, 폴리프로필렌 옥사이드 트리올, 폴리부틸렌 옥사이드 글리콜, 폴리부틸렌 옥사이드 트리올, 1,6-헥산디올, 네오펜틸글리콜, 1,4-부탄디올, 1,3-부탄디올, 에틸렌 프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜 및 디프로필렌 글리콜로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
제2 가소제
상기 제2 가소제는 우레탄계 프리폴리머의 점도를 조절하여 실란트용 수지 조성물의 작업성을 향상시키는 역할을 한다. 상기 제2 가소제는 탄소수 13 내지 50의 지방족 또는 지환족 탄화수소 화합물, 탄소수 10 내지 40의 카르복실산 에스테르 화합물 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 상기 탄소수 13 내지 50의 지방족 또는 지환족 탄화수소 화합물 및 탄소수 10 내지 40의 카르복실산 에스테르 화합물은 제1 가소제에서 정의한 바와 같다.
또한, 상기 제2 가소제는 상기 제1 가소제와 같거나 상이할 수 있다.
상기 제2 가소제는 상기 제2 폴리올 100 중량부를 기준으로 40 내지 170 중량부의 함량으로 포함될 수 있다. 구체적으로, 상기 제2 가소제는 상기 제2 폴리올 100 중량부를 기준으로 60 내지 150 중량부의 함량으로 포함될 수 있다. 상기 제2 가소제의 함량이 상기 범위에 포함될 경우, 상기 실란트 조성물의 작업성 및 도막 강도가 우수하고 마이그레이션이 발생을 방지할 수 있다.
충진제
상기 충진제는 상기 실란트 조성물의 경도를 향상시키는 역할을 한다.
상기 충진제는 경화제 조성물에 사용되는 통상적인 충진제라면 특별히 제한하지 않는다. 예를 들어, 상기 충진제는 무기질 충진제일 수 있다. 구체적으로, 상기 충진제는 퓸드실리카, 침강성 실리카, 무수 규산, 함수 규산, 카본 블랙, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 규조토, 소성점토, 진흙, 탈크, 산화티탄, 벤토나이트, 유기 벤토나이트, 산화 제2철, 산화아연, 활성 아연화, 석면, 유리 섬유, 필라멘트 등을 들 수 있다. 상기 실란트 조성물의 칙소성, 점성 및 접착성면에서, 상기 충진제로 탄산칼슘을 사용하는 것이 바람직하다. 보다 구체적으로, 상기 충진제는 경질 탄산칼슘 및 중질 탄산칼슘의 혼합물일 수 있다. 상기 충진제로 경질 탄산칼슘과 중질 탄산칼슘을 혼합하여 사용할 경우, 이를 포함하는 실란트 조성물의 점도가 너무 높아져 상품성이 떨어지는 문제를 방지하고, 이를 포함하는 실란트 조성물의 수익성이 향상되는 장점이 있다.
구체적으로, 상기 충진제는 경질 탄산칼슘 및 중질 탄산칼슘을 1: 1.4 내지 1:0.6의 중량비로 혼합된 것일 수 있다. 상기 충진제로 경질 탄산칼슘과 중질 탄산칼슘을 상기 중량비 범위 내로 혼합된 것을 사용할 경우, 이를 포함하는 경화제 조성물의 점도가 너무 높아져 상품성이 떨어지는 문제를 방지하고, 이를 포함하는 경화제 조성물의 수익성이 향상되는 장점이 있다.
상기 경질 탄산칼슘은 BET 비표면적이 14.0 내지 20.0 ㎡/g이고, 평균 입도가 0.05 내지 0.20 ㎛일 수 있다. 경질 탄산칼슘의 평균 입도가 0.05㎛ 미만일 경우, 이를 포함하는 경화제 조성물의 점도가 너무 높아져 상품성이 떨어지는 문제가 있고, 0.2㎛를 초과할 경우, 실란트 조성물 작업시 낮은 점도로 인한 작업성 불량 및 슬럼프 현상이 발생할 가능성이 높고, 이를 포함하는 실란트 조성물로부터 제조된 도막의 강도 및 신율이 떨어지는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 상기 경질 탄산칼슘은 표면 처리된 침강성 탄산칼슘일 수 있다. 상기 표면 처리는 지방산, 지방산염, 지방산 에스테르류, 로진산 등을 포함하는 수지 및/또는 그 염을 사용하여 수행할 수 있다.
상기 중질 탄산칼슘은 평균 입도가 1㎛ 이상일 수 있다. 구체적으로, 상기 중질 탄산칼슘은 평균 입도가 1 내지 8㎛일 수 있다.
상기 충진제는 상기 제2 폴리올 100 중량부를 기준으로 300 내지 600 중량부의 함량으로 포함될 수 있다. 구체적으로, 상기 충진제는 제2 폴리올 100 중량부를 기준으로 350 내지 550 중량부의 함량으로 포함될 수 있다. 상기 충진제가 상기 범위에 포함될 경우, 상기 실란트 조성물의 작업성 및 도막 강도가 우수하다.
첨가제
상기 경화제 조성물은 안료, 수분흡습제, 자외선 안정제, 촉매, 소포제, 안정화제, 레벨링제(levelling agent) 및 개질제로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.
상기 안료는 무기안료 및 유기 안료로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다. 예를 들어, 상기 안료는 이산화티탄, 카본 블랙, 산화아연, 군청, 적산화철과 같은 금속 산화물; 리토폰, 납, 카드뮴, 철, 코발트, 알루미늄의 황화물 및 이의 염산염 또는 유산염; 아조계 안료; 및 구리 프탈로시아닌 안료 등을 들 수 있다.
상기 안료는 제2 폴리올 100 중량부를 기준으로 10 내지 40 중량부의 함량으로 포함될 수 있다. 구체적으로, 상기 안료는 제2 폴리올 100 중량부를 기준으로 20 내지 35 중량부의 함량으로 포함될 수 있다.
상기 수분흡습제는 경화제 조성물의 수분함량을 조절하는 역할을 한다. 상기 수분흡습제는 예를 들어, 염화물계 흡습제, 몰리큘라시브 및 실리카겔 등 인공방습제; 생석회, 제올라이트계, 규조토 등 천연방습제 등을 들 수 있다. 실란트 조성물의 경화속도 및 가사시간, 및 실란트 조성물의 경화시 이산화탄소로 인한 발포 발생 면에서, 경화속도에 영향을 주지 않으며 수분의 영향을 최소화할 수 있는 제올라이트계 흡습제를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 수분흡습제는 제2 폴리올 100 중량부를 기준으로 0.1 내지 10 중량부의 함량으로 포함될 수 있다. 구체적으로, 상기 수분흡습제는 제2 폴리올 100 중량부를 기준으로 1 내지 8 중량부의 함량으로 포함될 수 있다. 수분흡습제의 함량이 상기 범위에 포함될 경우, 상기 실란트 조성물로부터 제조된 도막의 표면이 끈적이는 현상 또는 도막의 표면에 발포 현상 등을 방지할 수 있다.
상기 자외선 안정제는 실란트 조성물의 황변 및 성능저하를 막아주는 역할을 하며, 구체적으로, 상기 자외선 안정제는 실란트 조성물의 도포면에 코팅막을 형성하여 유해한 자외선을 차단 및 자유라디칼 생성을 억제함으로써 실란트 조성물의 물리적 성능을 보호하고 황변을 억제하는 역할을 한다.
상기 자외선 안정제는 실란트 조성물에 첨가할 수 있는 통상적인 것이라면 특별히 제한하지 않는다. 예를 들어, 상기 자외선 안정제의 시판품으로는 BASF사의 TINUVIN 327, TINUVIN 622LD, TINUVIN 770, TINUVIN P, TINUVIN 234, TINUVIN 326, TINUVIN 327, TINUVIN 328, TINUVIN 292 등을 들 수 있다.
상기 자외선 안정제는 제2 폴리올 100 중량부를 기준으로 0.1 내지 10중량부의 함량으로 포함될 수 있다. 구체적으로, 상기 자외선 안정제는 제2 폴리올 100 중량부를 기준으로 1 내지 8 중량부, 또는 2 내지 5 중량부의 함량으로 포함될 수 있다. 상기 자외선 안정제의 함량이 상기 범위에 포함될 경우, 상기 실란트 조성물로부터 제조된 도막 표면의 황변현상을 방지할 수 있다.
상기 촉매는 실란트 조성물의 경화를 촉진하는 역할을 한다. 이때, 상기 촉매는 유기 금속계 촉매를 사용할 수 있다. 상기 유기 금속계 촉매는 예를 들어, 옥틸산납, 옥틸산납과 같은 납계 촉매; 옥틸산아연과 같은 아연계 화합물; 디부틸주석 디라우레이트, 디옥틸 주석 디라우레이트와 같은 주석계 화합물; 옥틸산 칼슘, 네오데칸산 칼슘과 같은 칼슘계 화합물; 바륨계 화합물; 유기 비스무트 화합물; 등을 들 수 있다.
상기 촉매는 제2 폴리올 100 중량부를 기준으로 0.1 내지 10 중량부의 함량으로 포함될 수 있다. 구체적으로, 상기 촉매는 제2 폴리올 100 중량부를 기준으로 1 내지 8 중량부, 1 내지 5 중량부, 또는 1 내지 3 중량부의 함량으로 포함될 수 있다. 상기 촉매의 함량이 상기 범위 내일 경우, 실란트 조성물이 적절한 가사시간을 가져 작업성이 향상된다.
다만, 상기 촉매로 납계 촉매를 사용할 경우, 경화제 조성물 총 중량을 기준으로 600ppm 이하의 양으로 사용해야 하며, 주석계 촉매(예를 들어, 디부틸주석 디라우레이트)를 사용할 경우, 경화제 조성물 총 중량을 기준으로 1,000ppm 이하의 양으로 사용해야 한다.
상기 실란트 조성물은 수지 조성물 및 경화제 조성물을 포함하는 2액형 실란트 조성물이다. 이에, 상기 실란트 조성물은 도포 전 수지 조성물과 경화제 조성물을 혼합한 후 사용할 수 있다.
상기 실란트 조성물은 상기 수지 조성물과 상기 경화제 조성물을 1:3 내지 1:7의 중량비로 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 실란트 조성물은 상기 수지 조성물과 상기 경화제 조성물을 1:3 내지 1:6, 1:4 내지 1:6, 또는 1:4.5 내지 1:5.5의 중량비로 포함할 수 있다.
또한, 2개 이상의 아릴렌기를 포함하는 방향족 디이소시아네이트 화합물 유래 우레탄계 프리폴리머를 포함하는 수지 조성물은 점도가 높아 다량의 가소제를 사용해야 한다. 이때, 상기 제1 가소제와 제2 가소제로 모두 통상적인 가소제인 카르복실산 에스테르 화합물을 사용할 경우, 다량의 가소제 사용으로 실란트 조성물의 마이그레이션 현상을 유발하고, 이로 인해 실란트 조성물의 부착성이 저하되며 황변 현상이 발생할 수 있다. 또한, 탄소수 13 미만의 지방족 가소제를 사용할 경우, 가소제의 휘발성으로 인하여 도막의 부피 손실이 발생하고, 이로 인해 도막의 물성이 부족한 문제가 발생할 수 있고, 탄소수 50을 초과하는 지방족 또는 지환족 가소제를 사용할 경우 끈적임이 발생할 수 있다.
본 발명에 따른 실란트 조성물은 상술한 바와 같은 문제를 해결하기 위해, 탄소수 13 내지 50의 지방족 또는 지환족 탄화수소 화합물을 상기 제1 가소제와 제2 가소제 중 적어도 하나에 포함한다.
상기 실란트 조성물은 실란트 조성물 내 포함되는 제1 가소제 및 제2 가소제를 포함한 가소제 총 중량을 기준으로 20중량% 이상의 탄소수 13 내지 50의 지방족 또는 지환족 탄화수소 화합물을 포함할 수 있다. 탄소수 13 내지 50의 지방족 또는 지환족 탄화수소 화합물의 함량이 상기 범위에 포함될 경우, 실란트 조성물의 도포면이 황색으로 변색되거나, 도포면에 가소제가 용출되는 현상을 방지할 수 있다.
상기 실란트 조성물은 35℃ 및 상대습도 50%에서 3 내지 6 시간의 가사시간을 가질 수 있다.
상술한 바와 같은 실란트 조성물은 적절한 가사시간을 가져 작업성이 우수하고, 상기 조성물을 도포 및 경화시켜 제조된 도포면은 인장강도, 경도 및 부착성 등 기계적 물성이 우수하며 황변 현상이 발생하지 않는 장점이 있다. 이로 인해, 상기 실란트 조성물은 실내·외 상온 경화성 표면 마감재 조성물(예를 들어, 실란트 조성물)로 적용하기 매우 적합하다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.
그러나 이들 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐 어떠한 의미로든 본 발명의 범위가 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
이하의 실시예 및 비교예에서 사용한 각 구성요소의 성분 및 제품명은 하기표 1에 나타냈다.
제조사 및 제품명 | 비고 | |
이소시아네이트-1 | Cosmonate PI (금호미쓰이社) |
2개의 아릴렌기를 포함하는 방향족 디이소시아네이트 화합물(2,4'-MDI 및 4,4'-MDI의 혼합물) |
이소시아네이트-2 | TDI(한화케미컬社) | - |
폴리올-1 | PP-3000(금호석화社) | 활성화수소 갯수: 2, 수평균분자량: 3000 g/mol |
폴리올-2 | GP-3000(금호석화社) | 활성화수소 갯수: 2, 수평균분자량: 3000 g/mol |
가소제-1 | DOTP(LG社) | 디옥틸테레프탈레이트(DOTP) (탄소수 24의 방향족 탄화수소) |
가소제-2 | SK-ISOL C(SK 종합화학社) | 탄소수 7 내지 10의 지방족 탄화수소 화합물 |
가소제-3 | EXXOL D140(엑슨社) | 탄소수 16 내지 20의 지방족 탄화수소 화합물 |
가소제-4 | N-100(이일산업社) | 탄소수 13 내지 20의 지환족 탄화수소 화합물 |
가소제-5 | DOP(LG社) | 디옥틸프탈레이트(DOP) (탄소수 20의 방향족 탄화수소) |
수분흡습제-1 | - | 생석회 |
수분흡습제-2 | - | 제올라이트 |
자외선 안정제-1 | Tinuvin 292(BASF社) | - |
자외선 안정제-2 | Tinuvin 327(BASF社) | - |
충진제-1 | 경질 탄산칼슘 | 비표면적: 17㎡/g, 평균 입도: 0.08 ㎛, 지방산으로 표면처리된 것. |
충진제-2 | 중질 탄산칼슘 | 평균 입도: 5 ㎛ |
촉매 | 24% Lead-Octoate (진양화성社) |
- |
안료 | 이산화규소(TiO2) | - |
실시예 1. 실란트 조성물의 제조
1-1: 우레탄계 프리폴리머의 제조
이소시아네이트 및 폴리올을 표 2에 기재한 함량만큼 2ℓ 유리 플라스크에 투입하고, 12 시간 동안 가열 및 교반하여 반응시킴으로써, 우레탄계 프리폴리머를 제조하였다. 제조된 우레탄계 프리폴리머의 미반응 NCO의 함량을 측정하여 표 2에 나타냈다.
1-2: 수지 조성물의 제조
표 2와 같이 우레탄계 프리폴리머의 종류, 가소제의 종류 및 함량을 조절하여 2ℓ 유리 플라스크에 투입하고, 실온에서 교반하여 수지 조성물을 제조하였으며, 제조된 수지 조성물의 25℃에서의 점도(브룩필드 점도계 사용)를 측정하여 표 2에 나타냈다.
1-3: 경화제 조성물의 제조
표 3과 같이 수분흡습제의 종류, 가소제의 종류 및 함량을 조절하여 2ℓ 유리 플라스크에 투입하고, 실온에서 교반하여 경화제 조성물을 제조하였다. 제조된 경화제 조성물의 25℃에서의 점도(브룩필드 점도계 사용)를 측정하여 표 3에 나타냈다.
이후 상기 수지 조성물 및 상기 경화제 조성물을 1:5의 중량비로 혼합하여 실란트 조성물을 제조하였다.
실시예 2 내지 13 및 비교예 1 내지 13. 실란트 조성물의 제조
이소시아네이트의 종류 및 함량, 폴리올의 종류 및 함량, 및 가소제의 종류 및 함량을 표 2 내지 5와 같이 조절한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 실란트 조성물을 제조하였다.
(중량부) | 수지 조성물 | ||||||||
이소시아네이트 | 폴리올 | 가소제 | 총량 | 물성 | |||||
1 | 2 | 1 | 2 | 1 | 4 | NCO% (중량%) | 점도(cPs) | ||
실시예 1 | 15.5 | - | 24 | 40.5 | 1 | 19 | 100 | 2.78 | 13,900 |
실시예 2 | 15.5 | - | 24 | 40.5 | - | 20 | 100 | 2.78 | 14,000 |
실시예 3 | 15.5 | - | 24 | 35.5 | - | 25 | 100 | 3.05 | 11,200 |
실시예 4 | 15.5 | - | 24 | 30.5 | - | 30 | 100 | 3.3 | 9,800 |
실시예 5 | 15.5 | - | 24 | 40.5 | 20 | - | 100 | 2.78 | 13,000 |
실시예 6 | 15.5 | - | 24 | 40.5 | 20 | - | 100 | 2.78 | 13,000 |
실시예 7 | 15.5 | - | 24 | 40.5 | 20 | - | 100 | 2.78 | 13,000 |
실시예 8 | 15.5 | - | 24 | 40.5 | 20 | - | 100 | 2.78 | 13,000 |
실시예 9 | 15.5 | - | 24 | 40.5 | 20 | - | 100 | 2.78 | 13,000 |
실시예 10 | 15.5 | - | 24 | 40.5 | 20 | - | 100 | 2.78 | 13,000 |
실시예 11 | 15.5 | - | 24 | 40.5 | 20 | - | 100 | 2.78 | 13,000 |
실시예 12 | 15.5 | - | 24 | 40.5 | 20 | - | 100 | 2.78 | 13,000 |
실시예 13 | 15.5 | - | 24 | 40.5 | 20 | - | 100 | 2.78 | 13,000 |
(중량부) | 경화제 조성물 | ||||||||||||
가소제 | 폴리올 | 수분 흡습제-2 |
자외선 안정제 |
충진제 | 안료 | 촉매 | 점도 (Pa·s) |
||||||
1 | 3 | 4 | 1 | 2 | 1 | 2 | 1 | 2 | |||||
실시예 1 | 15 | - | - | 7 | 7 | 0.8 | 0.1 | 0.37 | 34.43 | 31 | 4 | 0.3 | 960 |
실시예 2 | 15 | - | - | 7 | 7 | 0.8 | 0.1 | 0.37 | 34.43 | 31 | 4 | 0.3 | 960 |
실시예 3 | 15 | - | - | 7 | 7 | 0.8 | 0.1 | 0.37 | 34.43 | 31 | 4 | 0.3 | 960 |
실시예 4 | 15 | - | - | 7 | 7 | 0.8 | 0.1 | 0.37 | 34.43 | 31 | 4 | 0.3 | 960 |
실시예 5 | 5 | - | 4 | 7 | 7 | 0.8 | 0.1 | 0.37 | 34.43 | 37 | 4 | 0.3 | 1,080 |
실시예 6 | 7 | - | 8 | 7 | 7 | 0.8 | 0.1 | 0.37 | 34.43 | 31 | 4 | 0.3 | 990 |
실시예 7 | 3 | - | 12 | 7 | 7 | 0.8 | 0.1 | 0.37 | 34.43 | 31 | 4 | 0.3 | 1,000 |
실시예 8 | - | - | 15 | 7 | 7 | 0.8 | 0.1 | 0.37 | 34.43 | 31 | 4 | 0.3 | 1,040 |
실시예 9 | 9 | - | 6 | 7 | 7 | 0.8 | 0.1 | 0.37 | 34.43 | 31 | 4 | 0.3 | 980 |
실시예 10 | 6 | - | 9 | 7 | 7 | 0.8 | 0.1 | 0.37 | 34.43 | 31 | 4 | 0.3 | 1,020 |
실시예 11 | - | - | 10 | 7 | 7 | 0.8 | 0.1 | 0.37 | 34.43 | 36 | 4 | 0.3 | 1,120 |
실시예 12 | - | - | 20 | 7 | 7 | 0.8 | 0.1 | 0.37 | 34.43 | 26 | 4 | 0.3 | 850 |
실시예 13 | 9 | 6 | - | 7 | 7 | 0.8 | 0.1 | 0.37 | 34.43 | 31 | 4 | 0.3 | 1,080 |
(중량부) | 수지 조성물 | |||||||||
이소시아네이트 | 폴리올 | 가소제 | 총량 | NCO% | 점도 | |||||
1 | 2 | 1 | 2 | 1 | 2 | 4 | (중량%) | (cPs) | ||
비교예 1 | 15.5 | - | 24 | 40.5 | 9 | - | 11 | 100 | 2.78 | 12,100 |
비교예 2 | 15.5 | - | 24 | 41.5 | 10 | - | 9 | 100 | 2.78 | 12,000 |
비교예 3 | 15.5 | - | 24 | 29.5 | 21 | - | 10 | 100 | 3.34 | 9,700 |
비교예 4 | 15.5 | - | 24 | 40.5 | 8 | - | 12 | 100 | 2.78 | 13,100 |
비교예 5 | 15.5 | - | 24 | 40.5 | 5 | - | 15 | 100 | 2.78 | 12,800 |
비교예 6 | 15.5 | - | 24 | 40.5 | 20 | - | - | 100 | 2.78 | 12,100 |
비교예 7 | 15.5 | - | 24 | 40.5 | 2 | - | 18 | 100 | 2.78 | 13,200 |
비교예 8 | - | 11 | 34 | 51 | 4 | - | - | 100 | 2.24 | 9,820 |
비교예 9 | - | 11 | 34 | 51 | 4 | - | - | 100 | 2.24 | 9,820 |
비교예 10 | 20 | - | 30 | 46 | 4 | - | - | 100 | 2.42 | 35,000 |
비교예 11 | 20 | - | 30 | 46 | 4 | - | - | 100 | 2.42 | 35,000 |
비교예 12 | 15.5 | - | 24 | 40.5 | - | 20 | - | 100 | 2.78 | 14,000 |
비교예 13 | 15.5 | - | 24 | 40.5 | 20 | - | - | 100 | 2.78 | 13,000 |
(중량부) | 경화제 조성물 | ||||||||||||||
가소제 | 폴리올 | 수분 흡습제 |
자외선 안정제 |
충진제 | 안료 | 촉매 | 점도 (Pa·s) |
||||||||
1 | 2 | 4 | 5 | 1 | 2 | 1 | 2 | 1 | 2 | 1 | 2 | ||||
비교예 1 | 15 | - | - | - | 7 | 7 | - | 0.8 | 0.1 | 0.37 | 34.43 | 31 | 4 | 0.3 | 960 |
비교예 2 | 15 | - | - | - | 7 | 7 | - | 0.8 | 0.1 | 0.37 | 34.43 | 31 | 4 | 0.3 | 960 |
비교예 3 | 15 | - | - | - | 7 | 7 | - | 0.8 | 0.1 | 0.37 | 34.43 | 31 | 4 | 0.3 | 960 |
비교예 4 | 15 | - | - | - | 7 | 7 | - | 0.8 | 0.1 | 0.37 | 34.43 | 31 | 4 | 0.3 | 960 |
비교예 5 | 15 | - | - | - | 7 | 7 | - | 0.8 | 0.1 | 0.37 | 34.43 | 31 | 4 | 0.3 | 960 |
비교예 6 | 12 | - | 3 | - | 7 | 7 | - | 0.8 | 0.1 | 0.37 | 34.43 | 31 | 4 | 0.3 | 990 |
비교예 7 | 15 | - | - | - | 7 | 7 | - | 0.8 | 0.1 | 0.37 | 34.43 | 31 | 4 | 0.3 | 960 |
비교예 8 | 11 | - | - | - | 7 | 7 | - | 0.8 | 0.1 | 0.37 | 34.43 | 35 | 4 | 0.3 | 960 |
비교예 9 | 11 | - | - | - | 7 | 7 | 0.8 | 0.1 | 0.37 | 34.43 | 35 | 4 | 0.3 | 955 | |
비교예 10 | 11 | - | - | - | 7 | 7 | - | 0.8 | 0.1 | 0.37 | 34.43 | 35 | 4 | 0.3 | 960 |
비교예 11 | 11 | - | - | - | 7 | 7 | 0.8 | 0.1 | 0.37 | 34.43 | 35 | 4 | 0.3 | 955 | |
비교예 12 | 12 | 3 | - | - | 7 | 7 | - | 0.8 | 0.1 | 0.37 | 34.43 | 31 | 4 | 0.3 | 910 |
비교예 13 | 9 | - | - | 6 | 7 | 7 | - | 0.8 | 0.1 | 0.37 | 34.43 | 31 | 4 | 0.3 | 980 |
시험예: 실란트 조성물의 물성 측정
실시예 1 내지 13 및 비교예 1 내지 13의 실란트 조성물을 대상으로 하기와 같은 방법으로 물성을 측정하였으며, 그 결과를 표 6 및 7에 나타냈다.
(1) 가사시간
경화제 조성물과 수지 조성물을 5:1의 중량비로 종이컵에 넣고 막대를 이용하여 혼합한 후 35℃ 및 상대습도 50%에서 막대를 종이컵 중간에 위치한 후 주기적으로 막대기를 실란트 조성물로부터 떼어냈다. 이때, 실란트 조성물이 막대에서 떨어지지 않고 딸려오면, 실란트 조성물의 가사시간이 유효한 상태로서 판단하였다. 상술한 바와 같은 막대 이동을 반복하여, 최종적으로 막대가 실란트 조성물로부터 떼어낼 때 실란트 조성물이 종이컵에서 떨어져 나오는 시간을 가사시간으로 측정했다.
(2) 인장강도
실란트 조성물을 도포하여 형성시킨 도막을 7일간 상온에서 건조한 후 KS F 2621 시험조건으로 UTM 설비를 이용하여 시편이 파괴되는 시점의 강도를 측정함으로써 실란트 조성물로부터 제조된 도막의 인장강도를 측정하였다.
(3) 경도
실란트 조성물을 도포 및 경화하여 두께 6mm의 도막을 형성한 후 Shore A 경도계를 이용하여 ASTM D 2240 시험조건으로 경도를 측정하였다.
(4) 황변
실란트 조성물을 알루미늄 판넬 상에 도포한 후 상온에서 건조하고, QUV 설비를 이용하여 자외선을 500분 동안 조사한 후 도막의 황변상태를 육안으로 확인했다.
(5) 끈적임(tacky)
Ball-Tack 테스트기를 활용하였으며, 실란트 조성물을 도포한 후 도포면의 표면 끈적임으로 인해 특정 사이즈의 볼크기가 굴러가지 않고 멈추는 시점을 평가하였다. 볼의 사이즈가 20mm 이상인 상태에서 멈춘 경우 '열세'로, 15mm 이상 20mm 미만의 볼크기에서 멈춘 경우 '미세'로, 15mm 미만의 경우는 '양호'로 평가하였다.
(6) 용출
실란트 조성물을 종이에 도포한 후 상온에서 건조하여 도막을 형성하고, 형성된 도막의 표면을 육안으로 확인하여 충진제의 용출 여부를 평가하였다. 이때, 배면의 종이가 젖은 상태에서 2cm 이상 퍼져있는 경우 '열세'로, 배면의 종이가 0.5cm 이상 2 cm 미만으로 젖은 상태일 경우 '미세'로, 육안으로 용출된 현상을 확인하기 어렵거나 배면의 젖은 상태가 0.5cm 미만일 경우 '양호'로 평가하였다.
(7) 부피손실
KS F 2621 시험법으로 실란트를 코킹한 후 실란트의 무게를 측정하고, 1달 동안 양생한 후의 무게를 초기 무게와 비교하여 감소 부피를 측정했다. 일반적으로 초기의 부피가 10% 이상 감소한 경우 물성이 '열세'로, 부피 감소가 5% 이상 10% 미만인 경우 '미세'로, 부피 감소가 5% 미만일 경우 '양호'로 평가하였다.
(8) 슬럼프
KS F 2621 시험법으로 실란트를 코킹한 후 직각으로 유지한 상태에서 후 흘러내림 정도를 측정하여 슬럼프를 평가하였다. 이때, 2cm 이상 흘러내린 경우 '열세'로, 1cm 이상 2cm 미만일 경우 '미세'로, 흘러내리지 않거나 1cm 미만일 경우 '양호'로 평가하였다.
(9) 부착성
ASTM C 794 를 이용한 필오프 시험법을 이용하여 부착성을 평가하였으며, 이때, 부착이 발현되지 경우 '열세'로, 부착강도가 22.4N 미만일 경우 '미세'로, 부착강도가 22.4N 이상일 경우 '양호'로 평가하였다.
(10) 내발포성
혼합된 실란트 조성물을 도포하여 두께 10mm의 시편을 제작한 후 고온 고습 (50℃ 및 상대습도 90%) 환경에 24시간 동안 방치했다. 이후 시편 표면의 부풀음 현상이 있는지 육안으로 확인하여 실란트 조성물의 내발포성을 평가하였다. 시편 표면이 기존과 변화가 없는 경우 '양호'로, 시편의 표면이 1mm 미만으로 부풀음이 발생한 경우 '미세'로, 시편의 표면이 1mm 이상 부풀어 표면이 볼록한 경우 '불량'으로 평가하였다.
(11) 모듈러스
실란트 조성물을 도포한 후 7일간 상온에서 건조하고, KS F 2621 시험조건으로 UTM 설비를 이용하여 인장강도 측정시 신율이 100%일 때 인장강도 값을 모듈러스값으로 정의하였다. 저모듈러스(low modulus) 실란트 조성물이 되기 위해서는 모듈러스가 0.4 ㎫ 미만의 값을 갖는 것이 바람직하다.
(12) 혼합 후 점도
수지 조성물과 경화제 조성물의 혼합 후 브룩필드 점도계를 사용하여 점도를 측정하였으며, 측정된 점도가 600 내지 900 Pa·s인경우 '양호'로, 500Pa·s 이상 600Pa·s 미만, 또는 900Pa·s 초과 1,000Pa·s 이하인 경우 '미세'로, 500Pa·s 미만 1,000Pa·s 초과인 경우 '불량'으로 평가하였다.
실시 예 1 |
실시 예 2 |
실시 예 3 |
실시 예 4 |
실시 예 5 |
실시 예 6 |
실시 예 7 |
실시 예 8 |
실시 예 9 |
실시 예10 |
실시 예11 |
실시 예12 |
실시 예13 |
|
전체 가소제 중 C13-50의 지방족 또는 지환족 탄화수소 화합물의 함량(중량%) | 20 | 21.1 | 25 | 28.6 | 30.8 | 42.1 | 63.2 | 78.9 | 31.6 | 47.4 | 71.4 | 83.3 | 31.6 |
가사시간 (시간) |
4 | 4 | 4.5 | 5 | 3.3 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 3.1 | 5 | 4 |
인장강도 (㎫) |
0.63 | 0.65 | 0.58 | 0.55 | 0.71 | 0.65 | 0.67 | 0.67 | 0.68 | 0.7 | 0.75 | 0.6 | 0.68 |
경도 (shore A) | 14 | 14 | 13 | 12 | 18 | 15 | 16 | 16 | 15 | 16 | 18 | 12 | 15 |
황변 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 |
끈적임 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 |
용출 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 |
부피손실 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 |
슬럼프 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 |
부착성 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 |
내발포성 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 |
혼합 후 점도(cPs) | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 |
모듈러스 (㎫) |
0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.17 | 0.28 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.23 | 0.24 | 0.27 | 0.21 | 0.23 |
비교 예1 |
비교 예2 |
비교 예3 |
비교 예4 |
비교 예5 |
비교 예6 |
비교 예7 |
비교 예8 |
비교 예9 |
비교 예10 |
비교 예11 |
비교 예12 |
비교 예13 |
|
전체 가소제 중 C13-50의 지방족 또는 지환족 탄화수소 화합물의 함량(중량%) | 11.6 | 9.6 | 9.4 | 12.6 | 15.8 | 15.8 | 18.9 | - | - | - | - | 20.0 | - |
가사시간 (시간) |
4.5 | 4.3 | 4.5 | 4.5 | 4.5 | 4.5 | 4 | 6 | 6 | 0.3 | 0.3 | 4 | 4 |
인장강도 (㎫) |
0.55 | 0.54 | 0.5 | 0.6 | 0.6 | 0.6 | 0.63 | 0.75 | 0.73 | 1 | 0.98 | 0.65 | 0.68 |
경도 (shore A) |
12 | 12 | 12 | 12 | 13 | 13 | 13 | 15 | 15 | 18 | 18 | 14 | 15 |
황변 | 미세황변 | 미세 황변 |
황변 | 미세 황변 |
양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 미세 황변 |
끈적임 | 미세발현 | 미세 발현 |
미세 발현 |
열세 | 미세 발현 |
미세 발현 |
양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 미세 발현 |
용출 | 미세발현 | 미세 발현 |
열세 | 열세 | 미세 발현 |
미세 발현 |
미세 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 |
부피손실 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 불량 | 양호 |
슬럼프 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 |
부착성 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 |
내발포성 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 불량 | 양호 | 양호 |
혼합 후 점도(cPs) | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 불량 | 불량 | 양호 | 양호 |
모듈러스 (㎫) |
0.18 | 0.18 | 0.15 | 0.15 | 0.17 | 0.17 | 0.19 | 0.25 | 0.25 | 0.4 | 0.4 | 0.2 | 0.23 |
표 6에서 보는 바와 같이, 가소제로 탄소수 13 내지 50의 지방족 또는 지환족 탄화수소 화합물을 포함하는 실시예 1 내지 13은 적절한 가사 시간, 인장강도, 경도, 부착성, 내발포성 및 모듈러스를 가졌다. 특히, 가소제 총 중량 중 탄소수 13 내지 50의 지방족 또는 지환족 탄화수소 화합물의 함량이 20중량% 이상인 실시예 1 내지 13의 실란트 조성물로부터 생성된 도막은 황변이 없고 점성이 적절하며 도포면에 첨가제가 용출되지 않아 외관 특성이 우수함을 알 수 있었다.
반면, 표 7에서 보는 바와 같이, 가소제 총 중량 중 탄소수 13 내지 50의 지방족 또는 지환족 탄화수소 화합물의 함량이 20중량% 미만인 비교예 1 내지 7 및 13의 조성물로부터 제조된 도막은 황변이 나타나거나, 점성이 부족하거나, 도포면에 첨가제가 용출되는 문제가 있었다. 특히, 방향족 탄화수소 화합물을 가소제로 사용한 비교예 13의 조성물로부터 제조된 도막은 황변이 발생하고 점성이 부족하였다.
또한, 가소제로 탄소수 13 내지 50의 지방족 또는 지환족 탄화수소 화합물을 포함하지 않는 비교예 10 및 11은 수지 조성물의 점도가 너무 높아 가사 시간이 짧음으로 작업성이 나빴다.
나아가, 탄소수 13 미만, 즉 탄소수 7 내지 10의 지방족 탄화수소 화합물을 포함하는 비교예 12의 조성물로부터 제조된 도막은 부피 손실이 큰 단점이 있었다.
더불어, 이상에서 살펴본 바와 같이 상기 실시예 1 내지 13은 이소시아네이트 화합물로 TDI를 사용하는 비교예 8 및 9와 동등이상의 물성을 나타낸다는 것을 확인할 수 있었다.
Claims (7)
- 2개 이상의 아릴렌기를 포함하는 방향족 디이소시아네이트 화합물과 제1 폴리올을 반응시켜 제조된 우레탄계 프리폴리머, 및 제1 가소제를 포함하는 수지 조성물; 및
제2 폴리올, 제2 가소제 및 충진제를 포함하는 경화제 조성물;을 포함하고,
상기 제1 가소제 및 제2 가소제 중 적어도 하나는, 탄소수 13 내지 50의 지방족 또는 지환족 탄화수소 화합물을 포함하는, 실란트 조성물. - 청구항 1에 있어서,
상기 우레탄계 프리폴리머는 상기 2개 이상의 아릴렌기를 포함하는 방향족 디이소시아네이트 화합물과 제1 폴리올을 1:3 내지 1:6의 중량비로 반응시켜 제조된, 실란트 조성물. - 청구항 1에 있어서,
상기 실란트 조성물은 실란트 조성물 중 가소제 총 중량을 기준으로 20중량% 이상의 탄소수 13 내지 50의 지방족 또는 지환족 탄화수소 화합물을 포함하는, 실란트 조성물. - 청구항 1에 있어서,
상기 제1 폴리올 및 제2 폴리올 각각은 2개 내지 3개의 활성화 수소를 갖고, 수평균분자량이 500g/mol 내지 5,000g/mol인, 실란트 조성물. - 청구항 1에 있어서,
상기 우레탄계 프리폴리머는 미반응 이소시아네이트기(NCO)의 함량이 2중량% 내지 4중량%이고, 중량평균분자량이 10,000g/mol 내지 25,000g/mol인, 실란트 조성물. - 청구항 1에 있어서,
상기 수지 조성물 100 중량부를 기준으로 우레탄계 프리폴리머 60 내지 90 중량부 및 제1 가소제 10 내지 40 중량부를 포함하는, 실란트 조성물. - 청구항 1에 있어서,
상기 경화제 조성물은 100 중량부의 제2 폴리올, 40 내지 170 중량부의 제2 가소제, 및 300 내지 600 중량부의 충진제를 포함하는, 실란트 조성물.
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