KR950011895B1 - 폴리우레탄 수지 조성물 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

폴리우레탄 수지 조성물

본 발명을 폴리우레탄 수지 조성물에 관한 것이다. 좀더 구체적으로는 가공성과 작업성이 향상된 내가수분해 특성을 가지는 폴리우레탄 수지 조성물에 관한 것이다.

폴리우레탄 수지는 수지 자체의 특성상 수분에 의해 분자간 사슬이 끊어져 분자량이 감소하는 결과를 가져온다. 즉, 수지 자체의 특성으로 이한 분자량의 감소로 물성의 변화를 나타내게 된다. 이러한 물성의 변화로는 점도의 감소, 점착성의 증가, 강도 및 모듀러스의 감소등이 있다. 상기 물성의 악화는 폴리우레탄 수지의 가공성 및 작업성을 저하시키고 최종 제품의 품질을 떨어뜨리게 된다. 폴리우레탄 자체의 기수분해를 방지하기 위하여 여러가지 화합물이 사용되어 있다. 예를 들어, 헥사 메틸렌테트라아민(일본 특공소 54-36179), 아조디카본 아미드(일본 특공소 54-25069), 아조디카르복실산에스터(일본 특공소 54-25069), 지방산아미드(일본 특공소 57-16139), 폴리카보아미드(일본 특공소 57-16139)등이 사용되어 왔다.

그러나 이들 화합물은 제조공업이 까다롭고 이들 화합물자체가 폴리우레탄 수지의 색을 변화시키는 등이 여러가지 문제점을 내포하고 있다.

본 발명은 이를 고려하여 발명한 것으로, 종래 폴리우레탄이 나타내는 분자간 사슬의 끊어짐으로 인한 분자량 감소가 나타나지 않도록 하여 가공성과 작업성이 향상된 폴리우레탄 수지를 제공함을 특징으로 한다.

즉, 본 발명은 유기디이소시아네이트(A), 폴리에스터디올과 폴리에테르디올로 구성되는 고분자 디올(B), 질소원자를 가지지 않는 저분자 디올(C) 및 카보시안하이드라이드 화합물(D)를 포함하는 폴리우레탄 수지 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명에 있어서, 사용되는 유기디이소시아네이트(A)는 2, 4-및 2, 6-트리렌디이소시아네이트, m 또는 p-자이렌 디이소시아네이트, 4, 4-디메틸메탄 디이소시아네이트, 1, 5-나프타렌 디이소시아네이트등으로 이루어지는 방향족 디이소시아네이트 군과 1, 4-시클로헥산 디이소시아노네이트, 메틸렌비스(4-시클로헥시)디이소시아네이트, 1, 4-테트라메틸렌 디이소시아네이트, 1, 6-헥사 메틸렌 디이소시아네이트로 구성되는 지방족 디이소시아네이트군에서 선택되며 이중 양호한 촉감과 우수한 물성을 부여하는 것으로는 4, 4-디메틸메탄 디이소시아네이트가 가장 바람직하다. 고분자 디올(B)로서는 폴리프로필렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리테트라메틸렌 글리콜, 폴리마 폴리올등의 폴레에테르계, 폴리부타디엔계, 폴리(에틸렌 아디페이트), 폴리(디에틸렌 아디페이트), 폴리(프로필렌 아디페이트), 폴리(테트라메틸렌 아디페이트), 폴리(헥사 메틸렌 아디페이트), 폴리(네오펜틸렌 아디페이트)등의 폴리에스터계, 폴리-ε-카 로락톤, 폴리 헥사 메틸렌 카보네이트등이 있다. 저분자 디올(C)로는 지방족 디올(에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 1, 4-부탄디올, 1, 5-펜탄디올, 1, 6-헥산 디올, 2, 2-디메틸-1, 3-프로판디올, 시클로 헥산-1, 4 디올, 디에틸렌 글리콜등)과 벤젠핵을 가지는 디올(비스페놀 A에 대한 P, P'-디페닐올 알칸), 1, 4-페닐렌 비스(20옥시에틸에테르)등이 있으며, 이중에서 이소시아네이트기와 반응성 관능기 1개당 분자량이 통상 300이하인 저 분자량의 것이 강도, 신도와 내열성등의 물성에 있어서 바람직하다.

본 발명의 폴리우레탄을 제조함에 있어서, 고분자 디올(B) 및 저분자 디올(C)로 대표되는 다관능성 수소원자 함유화합물과 유기 디이소시아네이트(A)와의 사용비율은, 전체 활성수소함유기(OH, NH, NH₂):NCO기의 비가 1:0.9:1.1(당량비)가 되도록 함이 바람직하고 상기 범위를 벗어나면 고중합도의 폴리우레탄 수지를 합성하기 어렵게 된다. 폴리우레탄을 중합하는 방법으로서 유기의 이소시아네이트(A)와 활성수소 함유 화합물을 동시에 반응시키는 원숏법(one-shot method)과, 고분자 디올과 유기 디이소시아네이트를 반응시킨후 저분자 디올과 반응시키는 프리폴리머법(pre-polymer법)을 사용할 수 있다.

본 발명에서 내가수분해성을 높히기 위해 사용되는 카복시 안하이드라이드 작용기를 가지는 화합물(D)은 아디픽안하이드라이드, 스테아릭 안하이드라이드, 프탈릭 안하이드라이드와 같은 알리파틱 안하이드라이드와 아로마틱 안하이드라이드가 사용되고 카복시 안하이드라이드를 반복단위를 가지는 고분자 화합물도 사용될 수 있다. 이때 사용되는 카복시 안하이드라이드 화합물(D)은 카복시 안하이드라이드 작용기의 분자량이 전체 분자량의 1%에서 30%의 범위에 있을때 효과를 나타낼 수 있고 폴리우레탄 수지에 대해 0.01~30중량%의 양을 투입할때 내가수분해성이 증가하는 것을 볼 수 있다. 카복시 안하이드라이드의 폴리우레탄 중합반응중의 투입시기는 카복시 안하이드라이드와 활성수소를 가지는 환합물과의 반응을 줄이기 위해 반응 끝에 투입하는 것이 좋다.

카복시 안하이드라이드를 포함하는 본 발명의 폴리우레탄수지는 내가수분해성의 증가로 인해 장기간 보존시 가수분해로 인한 물성의 변화를 막을 수 있고 제품제조시 가공성 및 작업성을 높힐 수 있다. 또한 보관시 제품자체의 수명을 높일 수 있다.

이하의 실시예는 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하고자 한다.

본 발명의 사상과 범위는 실시예로 한정되는 것이 아님을 밝혀둔다.

하기 실시예에서 용매는 디메틸포름아미드의 30%용액을 사용하였고, 점도 측정은 상온에서 부룩필드 점도계로 측정하였다.

[실시예 1]

폴리에틸렌 아디페이트, 4, 4-디메틸메탄 디이소시아네이트 및 에틸렌글리콜을 활성 수소 함유기 : NCO기의 당량비가 1:1이 되도록 투입 원숏법으로 반응시키고, 이반응 말기에 아세틱안하이드로라이드를 4중량%로 첨가하여 50℃에서 방치한 시간 경과에 따라 점도 및 강도를 측정하였으며, 그 결과를 표 1에 수록하였다.

[실시예 2]

아세틱하이드라이드 대신 스테아릭안하이드라이드를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 유사한 방법으로 수행하였으며 그 결과를 표 1에 수록하였다.

[비교예 1]

폴리에틸렌 아디페이트, 4, 4-디메틸메탄 디이소시아네이트 및 에틸렌글리콜을 반응시키고 50℃에서 방치한 시간 경과에 따라 점도 및 강도를 측정하였으며, 그 결과를 표 1에 수록하였다.

[표 1]

[실시예 3]

폴리부틸렌 아디페이트, 4, 4-디메틸메탄 디이소시아네이트 및 에틸렌글리콜을 상기 실시예 1의 비로 반응시키고, 이반응 말기에 아세틱안하이드로라이드를 3중량%로 첨가하여 50℃에서 방치한 시간 경과에 따라 점도를 측정하였다.

[실시예 4]

아세틱안하이드라이드 3중량% 대신 6중량%를 사용한 것을 제외하고는 실시예 3과 유사한 방법으로 수행하였다.

그 결과를 표 2에 수록하였다.

[비교예 2]

폴리부틸렌 아디페이트, 4, 4-디메틸메탄 디이소시아네이트 및 에틸렌글리콜을 상기 실시예 1의 비로 반응시키고, 50℃에서 방치한 시간 경과에 따라 점도를 측정하였다. 그 결과를 표 2에 수록하였다.

[표 2]

Claims (2)

1. (A) 유기디이소시아네이트 ; (B) 폴리에스터디올 및 폴리에테르디올로 구성되는 고분자 디올 ; (C) 저분자디올 ; 및 (D) 카복시안하이드라이드 화합물로 이루어지고, 상기 (A), (B), (C)의 구성비가 고분자디올(B) 및 저분자디올(C)로 구성하는 활성 수소함유기(OH, NH, NH₂)대 유기디이소시아네이트(A)를 구성하는 NCO기의 비율로 1:0.9~1.1의 당량비이며, 상기 카복시안하이드라이드 작용기(D)가 전체 분자량에 대하여 1 내지 30중량%로 구성됨을 특징으로 하는 내가분해성이 향상된 폴리우레탄 수지조성물.
2. 제1항에 있어서, 상기 카복시안하이드라이드 화합물(D)을 전체 수지에 대하여 0.01 내지 30중량% 포함하는 폴리우레탄 수지조성물.