KR101448349B1 - Environment―friendly Hybrid Polyurea Composition - Google Patents
Environment―friendly Hybrid Polyurea Composition Download PDFInfo
- Publication number
- KR101448349B1 KR101448349B1 KR1020120082994A KR20120082994A KR101448349B1 KR 101448349 B1 KR101448349 B1 KR 101448349B1 KR 1020120082994 A KR1020120082994 A KR 1020120082994A KR 20120082994 A KR20120082994 A KR 20120082994A KR 101448349 B1 KR101448349 B1 KR 101448349B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- hybrid
- zirconium
- weight
- urea
- curing agent
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/08—Processes
- C08G18/10—Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/08—Processes
- C08G18/16—Catalysts
- C08G18/22—Catalysts containing metal compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/40—High-molecular-weight compounds
- C08G18/64—Macromolecular compounds not provided for by groups C08G18/42 - C08G18/63
- C08G18/6415—Macromolecular compounds not provided for by groups C08G18/42 - C08G18/63 having nitrogen
- C08G18/6423—Polyalkylene polyamines; polyethylenimines; Derivatives thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L75/00—Compositions of polyureas or polyurethanes; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L75/02—Polyureas
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
- E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
- E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
- E04B1/64—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor for making damp-proof; Protection against corrosion
- E04B1/644—Damp-proof courses
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04F—FINISHING WORK ON BUILDINGS, e.g. STAIRS, FLOORS
- E04F15/00—Flooring
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
Abstract
본 발명은 친환경 하이브리드 폴리우레아 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 환경 규제 물질인 4대 유해 중금속을 포함하지 않아 친환경적이면서도 기계적 물성을 개선한 친환경 하이브리드 폴리우레아 조성물을 제공한다.The present invention relates to an environmentally friendly hybrid polyurea composition, and more particularly, to an environmentally friendly hybrid polyurea composition that does not contain four harmful heavy metals, which are environmental regulatory substances, and which is environmentally friendly and improved in mechanical properties.
Description
본 발명은 친환경 하이브리드 폴리우레아 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 환경 규제 물질인 4대 유해 중금속을 포함하지 않아 친환경적이면서도 기계적 물성을 개선시킨 친환경 하이브리드 폴리우레아 조성물에 관한 것이다.
The present invention relates to an environmentally friendly hybrid polyurea composition, and more particularly, to an environmentally friendly hybrid polyurea composition which does not contain the four harmful heavy metals, which are environmentally regulated substances, and which is environmentally friendly and improved in mechanical properties.
현대 과학 문명의 발달로 인한 기계화, 자동화 및 교통의 발달에 따른 승차 시간 확대로 현대인들은 신체 활동 부족으로 현대병 발병율이 높아짐에 따라 웰빙에 대한 관심이 고조되고, 이에 따른 건강한 삶을 유지하기 위하여 걷기, 달리기, 인라인 스케이팅, 사이클링 등 레저-스포츠 활동에 참여하는 인구가 급격하게 늘어나고 있다. Due to the development of mechanization, automation and transportation due to the development of modern scientific civilization, modern people have become increasingly interested in well-being as the incidence of modern disease increases due to lack of physical activity. In order to maintain a healthy life, The population participating in leisure-sports activities such as running, in-line skating, and cycling is growing rapidly.
그러나, 도로 환경은 콘크리트와 아스팔트로 구성되어 있어서 장시간 레저-스포츠 활동 시, 이들 도로의 탄성 부족으로 무릎 또는 발목에 충격을 주기 때문에 운동 효과의 극대화 및 충격 흡수를 위한 적절한 인공 탄성 도료 개발 요구에 부응하여 탄성과 시공성이 탁월한 폴리우레탄의 사용이 확대되고 있다. However, since the road environment is composed of concrete and asphalt, it gives shock to the knee or ankle due to the lack of elasticity of these roads during the long leisure-sport activities, so that it meets the demand of development of suitable artificial elastic paint for maximizing the exercise effect and shock absorption And the use of polyurethane excellent in elasticity and workability is increasing.
이러한, 종래의 폴리우레탄 방수 바닥재는 중금속 반응 촉진제와 유기 화합물로 구성되어 있는 안료를 사용하고 있고, 휘발성 유기 용제를 사용하는 시스템으로서 인체에 유해한 물질들을 함유하고 있으며, 제조사에 의해 지정된 혼합비대로 배합하여 사용하여야 한다. 이를 지키지 않을 경우 경화 불량 등의 문제점이 발생되고, 습기에 민감하여 경화 불량 및 기포 현상이 발생 될 수 있으며, 유기 용제를 사용하기 때문에 유기 휘발성 화합물(VOCs)을 배출하며 평당 동일 두께의 도막을 가지기 위해 본 발명품에 비해 많은 무게가 필요(비중이 높음)한 문제점이 있다.Such conventional polyurethane waterproof flooring uses a pigment composed of a heavy metal reaction promoter and an organic compound, and contains a harmful substance to the human body as a system using a volatile organic solvent. It is blended according to the mixing ratio specified by the manufacturer Should be used. If it is not followed, it will cause problems such as poor curing and sensitivity to moisture, resulting in poor curing and bubble phenomenon. Because organic solvents are used, organic VOCs are discharged, There is a problem in that a large weight is required (high specific gravity) in comparison with the present invention.
이에 따라, 대한민국 등록특허 제0492370호에서는 환경 호르몬 유발 중금속이 없는 폴리우레탄 제조에 있어서 납(Pb)-화합물과 체인연장제로 4,4'-메틸렌 비스 오르소 클로로 아닐린(4,4'-Methylene bis Ortho-ChloroAniline : 이하 "MOCA" 라고 함)을 사용하지 않고 주석-화합물을 경화 촉진제로 사용한 기술을 개시한 바 있으나, 이들 주석 화합물계 경화 촉진제는 상온 경화 속도가 늦다는 단점과, 주석류가 환경 호르몬제로 최근 사용이 규제되기 때문에 바람직하지 못하다는 문제점이 있다.Accordingly, in Korean Patent No. 0492370, a lead (Pb) -compound and a 4,4'-methylene bis (4,4'-methylenebis) aniline as a chain extender in the production of polyurethane free of environmental hormone- (Hereinafter referred to as " Ortho-ChloroAniline: hereinafter referred to as "MOCA") as a curing accelerator. However, these tin compound curing accelerators have disadvantages in that the curing rate at room temperature is slow, The use of hormones is regulated recently, which is not desirable.
또한, 대한민국 등록특허 제0586037호에서는 납(Pb)-화합물 등 중금속 혹은 주석(Tin)-화합물을 사용하지 않고 체인 연장제로 MOCA대신 반응 속도가 높은 디에틸톨루엔디아민, 폴리프로필렌디아민, 이소포론디아민, 디페닐메탄디아민 등의 아민류를 이용하여 주제인 우레탄 프레폴리머와 경화제인 폴리올의 반응 속도를 높힘으로서 경화 촉진제 없이 환경 호르몬 유발 중금속이 없는 우레탄 칩 및 바인더를 제조하는 기술이다. 그러나, 이 같은 제조법은 극히 제한적인 아민류를 사용해야 함과 동시에 반응 시 온도가 반응 속도에 매우 커다란 영향을 받는다. Korean Patent No. 0586037 discloses a process for producing polyisocyanurate by reacting diethyltoluenediamine, polypropylenediamine, isophoronediamine, isophoronediamine, isophoronediamine, isophoronediamine, isophoronediamine, and diisobutylenediamine, which have a high reaction rate in place of MOCA as a chain extender without using heavy metals or tin compounds such as lead (Pb) The use of amines such as diphenylmethanediamine to increase the reaction rate between the urethane prepolymer as a main component and the polyol as a curing agent, thereby producing urethane chips and binders free of environmental hormone-induced heavy metals without a curing accelerator. However, such a preparation requires very limited amines and the temperature at the reaction is greatly influenced by the reaction rate.
따라서, 사계절이 뚜렷한 국내의 현장 조건에서는 특히 여름철에는 이들 아민류의 첨가에 따른 반응 콘트롤이 어렵기 때문에 현장의 가사 시간 콘트롤이 매우 어려운 단점이 있고, 경화 촉진제가 없기 때문에 프리폴리머와 폴리올 경화제의 경화 반응률이 낮게 되어 안정적으로 경화물의 물리적 성능 발현이 크리티컬(critical)하여 실용적인 측면에서 바람직하지 못하다.Therefore, it is difficult to control the reaction time in the field, especially during the summer, because the addition of these amines is difficult to control. Therefore, since there is no curing accelerator, the curing reaction rate of the prepolymer and polyol curing agent So that the physical performance of the cured product is critical, which is not desirable from a practical point of view.
이러한 폴리우레탄의 문제점을 보완하기 위해 폴리우레아를 사용하고 있다. 상기 폴리우레아는 주제부에 이소시아네이트기를 함유한 프리폴리머와 경화제부에 폴리아민을 함유한 혼합물을 반응시켜 도막을 형성하는 것으로, 이렇게 제조된 방수 바닥재는 우수한 기계적 강도와 높은 내후성을 구현하지만 폴리우레탄 방수 바닥재에 비해 고가여서 실용적인 측면에서 바람직하지 못하다.In order to overcome the problem of polyurethane, polyurea is used. The polyurea is formed by reacting a prepolymer containing an isocyanate group in the main part and a mixture containing a polyamine in the curing agent part to form a coating film. The waterproof flooring thus obtained has excellent mechanical strength and high weather resistance, but the polyurethane waterproofing flooring It is not desirable from a practical point of view.
이에 따라, 폴리우레탄 반응과 폴리우레아 반응을 동시에 구현하는 하이브리드 폴리우레아가 최근 주목받고 있지만, 상기 하이브리드 폴리우레아는 중금속 촉매를 사용하기 때문에 환경적인 측면에서 바람직하지 못하다.Accordingly, a hybrid polyurea that simultaneously realizes a polyurethane reaction and a polyurea reaction has attracted attention, but the hybrid polyurea is not preferable from the viewpoint of environment because it uses a heavy metal catalyst.
이에, 본 발명자들은 유해 중금속을 포함하지 않으면서 기계적 물성을 개선시킨 친환경 방수 바닥재 조성물을 개발하고자 예의 노력한 결과, 유해 중금속 함유 경화제를 사용하는 종래 폴리우레탄 조성물 대신 지르코늄 화합물이 특정 함량으로 함유된 하이브리드 폴리우레아 조성물을 방수 바닥재 조성물로 사용할 경우, 유해 중금속 함유 없이 기계적 물성 등이 향상됨을 확인하고, 본 발명을 완성하게 되었다.
As a result, the present inventors have made extensive efforts to develop an environmentally friendly waterproofing flooring composition that does not contain harmful heavy metals and improved mechanical properties. As a result, it has been found that, in place of conventional polyurethane compositions using a harmful heavy metal- When the urea composition is used as a waterproof flooring composition, it is confirmed that the mechanical properties are improved without containing harmful heavy metals, and the present invention has been completed.
본 발명은 4대 유해 규제 물질인 중금속을 포함하지 않아 친환경적이면서도 기계적 물성이 개선된 친환경 하이브리드 폴리우레아 조성물 및 이로부터 제조된 친환경 하이브리드 폴리우레아 방수 바닥재를 제공하는데 있다.
The present invention provides an eco-friendly hybrid polyurea composition which is eco-friendly and improved in mechanical properties without containing heavy metals, which are the four major harmful substances, and an eco-friendly hybrid polyurea waterproofing flooring prepared from the eco-friendly hybrid polyurea composition.
본 발명의 일 구현예는 Free NCO 함량이 10 내지 20 중량%인 우레아 프리폴리머 및 하이브리드 우레아 경화제를 포함하고, 상기 하이브리드 우레아 경화제는 폴리올 10 내지 70 중량%, 아민 화합물 10 내지 50 중량%, 체인연장제 1 내지 10 중량% 및 지르코늄 화합물 0.1 내지 5 중량%를 포함하는 친환경 하이브리드 폴리우레아 조성물을 제공한다.One embodiment of the present invention includes a urea prepolymer having a free NCO content of 10 to 20 wt% and a hybrid urea curing agent, wherein the hybrid urea curing agent comprises 10 to 70 wt% of a polyol, 10 to 50 wt% of an amine compound, 1 to 10% by weight of a zirconium compound and 0.1 to 5% by weight of a zirconium compound.
본 발명의 다른 일 구현예는 우레아 프리폴리머 및 하이브리드 우레아 경화제는 우레아 프리폴리머 대 하이브리드 우레아 경화제가 1 : 0.5 내지 1.5의 부피비로 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 하이브리드 폴리우레아 조성물을 제공한다.Another embodiment of the present invention provides an environmentally friendly hybrid polyurea composition, wherein the urea prepolymer and the hybrid urea curing agent comprise a urea prepolymer to a hybrid urea curing agent in a volume ratio of 1: 0.5 to 1.5.
본 발명의 다른 일 구현예는 지르코늄 화합물은 지르코늄 옥토에이트, 지르코늄 나프텐네이트, 지르코늄 프로피오네이트, 지르코늄 말레이네이트, 지르코늄 네오테카노이드, 지르코늄 네오펜타노이드 및 지르코늄 카르복실레이트로 구성된 군에서 선택되는 적어도 1종 이상인 것을 특징으로 하는 친환경 하이브리드 폴리우레아 조성물을 제공한다.In another embodiment of the present invention, the zirconium compound is at least one selected from the group consisting of zirconium octoate, zirconium naphthenate, zirconium propionate, zirconium maleate, zirconium neothenoid, zirconium neopentanoide and zirconium carboxylate And at least one kind of environment-friendly hybrid polyurea composition.
본 발명의 다른 일 구현예는, 아민 화합물은 폴리에테르아민, 디에틸톨루엔디아민 및 폴리프로필렌디아민로 구성된 군에서 선택되는 적어도 1종 이상인 것을 특징으로 하는 친환경 하이브리드 폴리우레아 조성물을 제공한다.Another embodiment of the present invention provides an environmentally friendly hybrid polyurea composition characterized in that the amine compound is at least one or more selected from the group consisting of polyetheramine, diethyltoluene diamine and polypropylene diamine.
본 발명의 다른 일 구현예는, 체인 연장제는 1,4-부타디올, 트리에틸렌디아민, 4,4'-메틸렌 비스 오르소 클로로 아닐린(4,4'-Methylene bis Ortho-ChloroAniline;MOCA), 1,3-부틸렌글리콜(1,3-Butylene Glycol), 1,4-부타디엔(1,4-Butadien) 및 트리메틸올프로판(TrimethylolPropane)로 구성된 군에서 선택되는 적어도 1종 이상인 것을 특징으로 하는 친환경 하이브리드 폴리우레아 조성물을 제공한다.Another embodiment of the present invention, the chain extender is 1,4-butadiene diol, triethylene diamine, 4,4'-methylene bis ortho chloroaniline (4,4'-Methylene bis Ortho-ChloroAniline ; MOCA), Wherein at least one selected from the group consisting of 1,3-butylene glycol, 1,4-butadiene and trimethylol propane is used. A hybrid polyurea composition is provided.
본 발명의 다른 일 구현예는 친환경 하이브리드 폴리우레아 조성물로 조성된 친환경 하이브리드 폴리우레아 방수 바닥재를 제공한다.
Another embodiment of the present invention provides an environmentally friendly hybrid polyurea waterproofing flooring comprising an environmentally friendly hybrid polyurea composition.
본 발명에 따른 친환경 하이브리드 폴리우레아 조성물 및 이로부터 제조된 친환경 하이브리드 폴리우레아의 방수 바닥재는 4대 유해 규제 물질인 중금속을 포함하지 않아 친환경적이면서도 우수한 기계적 물성을 얻을 수 있다. 또한 종래 유해 중금속 촉매를 적용한 하이브리드 폴리우레아 조성물에 비해 기계적 강도가 개선되어 방수 바닥재로 유용하게 사용할 수 있다.
The eco-friendly hybrid polyurea composition according to the present invention and the waterproof flooring of the eco-friendly hybrid polyurea prepared from the eco-friendly hybrid polyurea composition do not contain heavy metals, which are the four major harmful substances, so that they are environmentally friendly and excellent mechanical properties can be obtained. In addition, as compared with the conventional hybrid polyurea composition using a harmful heavy metal catalyst, the mechanical strength is improved, and thus it can be usefully used as a waterproof flooring.
다른 식으로 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 숙련된 전문가에 의해서 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로, 본 명세서에서 사용된 명명법 은 본 기술분야에서 잘 알려져 있고 통상적으로 사용되는 것이다.Unless otherwise defined, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. In general, the nomenclature used herein is well known and commonly used in the art.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. Throughout this specification, when an element is referred to as "including " an element, it is understood that the element may include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise.
본 발명은 일 관점에서, Free NCO 함량이 10 내지 20 중량%인 우레아 프리폴리머 및 하이브리드 우레아 경화제를 포함하고, 상기 하이브리드 우레아 경화제는 폴리올 10 내지 70 중량%, 아민 화합물 10 내지 50 중량%, 체인연장제 1 내지 10 중량% 및 지르코늄 화합물 0.1 내지 5 중량%를 포함하는 친환경 하이브리드 폴리우레아 조성물에 관한 것이다.In one aspect, the present invention includes a urea prepolymer having a free NCO content of 10 to 20 wt% and a hybrid urea curing agent, wherein the hybrid urea curing agent comprises 10 to 70 wt% of a polyol, 10 to 50 wt% 1 to 10% by weight of a zirconium compound and 0.1 to 5% by weight of a zirconium compound.
보다 구체적으로, 본 발명은 친환경 하이브리드 폴리우레아 조성물은 우레아 프리폴리머에 지르코늄 화합물이 함유된 하이브리드 우레아 경화제를 사용함으로써 유해 중금속을 포함하지 않으면서 경화시간을 단축하고, 기계적 물성을 개선시킨 친환경 방수 바닥재 조성물에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to an eco-friendly hybrid polyurea composition, which comprises a urea prepolymer and a hybrid urea curing agent containing a zirconium compound, thereby reducing curing time and improving mechanical properties without containing harmful heavy metals .
상기 하이브리드 폴리우레아는 고분자량의 폴리올과 과잉의 유기 디이소시아네이트로 합성된 이소시아네이트 말단의 프리폴리머를 디아민으로 사슬을 신장시켜 얻어지는 중합체로, 건축용 방수 바닥재뿐만 아니라, 폴리 아미드섬유나 폴리에스터섬유 및 천연섬유와 교편직되어 파운데이션, 양말, 팬티스타킹, 수영복 등 다양한 분야의 의류에 신축기능 소재 등 다양한 분야에 사용되고 있다.The hybrid polyurea is a polymer obtained by stretching a prepolymer of an isocyanate end synthesized from a high molecular weight polyol and an excess of an organic diisocyanate with a diamine chain. The hybrid polyurea is not only a waterproof flooring for construction but also a polyamide fiber, a polyester fiber, It is widely used in various fields such as foundation, sock, pantyhose, swimwear, and various other applications.
이러한, 하이브리드 폴리우레아는 폴리우레탄에 비해 우수한 기계적 강도와 내후성을 구현하기 때문에, 방수 바닥재 조성물로 이용할 경우 반영구적인 방수 효과를 얻을 수 있다. Since such hybrid polyurea implements excellent mechanical strength and weather resistance as compared with polyurethane, when used as a waterproof flooring composition, a semi-permanent waterproof effect can be obtained.
이때, 우레아 프리폴리머 및 하이브리드 우레아 경화제는 우레아 프리폴리머 대 하이브리드 우레아 경화제가 1 : 0.5 내지 1.5의 부피비로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 우레아 프리폴리머 대 하이브리드 우레아 경화제의 부피비가 상기 범위 내에 있는 경우 우수한 도막 신축성, 기계적 강도 향상 및 방수, 방습에 탁월한 효과가 있다. At this time, it is preferable that the urea prepolymer and the hybrid urea curing agent are contained in a volume ratio of 1: 0.5 to 1.5 in the urea prepolymer to the hybrid urea curing agent. When the volume ratio of the urea prepolymer to the hybrid urea curing agent is within the above range, there is an excellent effect of excellent film stretchability, mechanical strength improvement, waterproofing and moisture proofing.
상기 우레아 프리폴리머는 Free NCO(잔여 NCO) 함량이 10 내지 20중량%인 것으로서, 수평균 분자량이 2,000 내지 3,000g/mol인 디올(diol)과 수평균 분자량이 100 내지 500g/mol인 이소시아네이트 화합물을 반응기에서 70 ~ 90℃로 3 ~ 5시간 동안 반응시켜 제조할 수 있다. The urea prepolymer has a free NCO (residual NCO) content of 10 to 20% by weight. The diol having a number average molecular weight of 2,000 to 3,000 g / mol and an isocyanate compound having a number average molecular weight of 100 to 500 g / At 70 to 90 < [deg.] ≫ C for 3 to 5 hours.
한편, 상기 하이브리드 우레아 경화제는 폴리올, 아민 화합물, 체인연장제 및 지르코늄을 포함한다.On the other hand, the hybrid urea curing agent includes a polyol, an amine compound, a chain extender, and zirconium.
상기 폴리올은 우레탄 반응에 의한 도막을 경화시키는 역할을 하는 것으로, 수평균 분자량이 3,000 내지 4,000g/mol인 트리올(triol)과 수평균 분자량이 2,000 내지 3,000g/mol인 디올(diol)을 혼합시킨 폴리올이 경화시 가교반응이 우수한 점에서 바람직하다. 이때, 상기 트리올과 디올의 혼합비는 본 발명이 속한 분야에서 통상적으로 실시하는 방법으로 임의의 목적에 따라 적절히 조절하여 실시할 수 있다. The polyol serves to cure the coating film due to the urethane reaction, and is a mixture of a triol having a number average molecular weight of 3,000 to 4,000 g / mol and a diol having a number average molecular weight of 2,000 to 3,000 g / mol Is preferable because it is excellent in crosslinking reaction upon curing. At this time, the mixing ratio of the triol to the diol can be suitably adjusted according to any purpose by a conventional method in the field of the present invention.
상기 폴리올은 하이브리드 우레아 경화제 중에 10 내지 70 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 폴리올의 함량이 상기 범위 내에 있는 경우 원가 개선, 기계적 강도 및 신축률 향상의 효과가 있다.The polyol is preferably contained in an amount of 10 to 70% by weight in the hybrid urea curing agent. When the content of the polyol is within the above range, there is an effect of improving the cost, improving the mechanical strength and expansion ratio.
상기 폴리올로는 폴리프로필렌글리콜(Polypropyleneglycol), 폴리에테르글리콜(Polyetherglycol) 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Examples of the polyol include polypropylene glycol, polyether glycol, and the like, but are not limited thereto.
본 발명에 있어서, 아민 화합물은 우레아 반응에 의한 도막을 경화시키는 역할을 하는 것으로, 1차 아민이나 2차 아민이면 제한 없이 사용할 수 있고, 기계적 강도를 향상시키는 측면에서 바람직하게 수평균 분자량이 200 ~ 5,000인 디아민(diamine) 또는 트리아민(triamine)을 혼합하여 사용할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 폴리에테르아민, 디에틸톨루엔 및 폴리프로필렌디아민으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.In the present invention, the amine compound serves to cure the coating film due to the urea reaction, and any primary amine or secondary amine can be used without limitation, and in view of improving the mechanical strength, Diamine or triamine having a molecular weight of 5,000 or more may be used in combination. More preferably, it may be at least one selected from the group consisting of polyetheramine, diethyltoluene, and polypropylene diamine.
상기 아민 화합물은 하이브리드 우레아 경화제 중에 10 내지 50중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 아민 화합물의 함량이 상기 범위 내에 있는 경우, 기계적 강도가 향상되는 효과가 있다. The amine compound is preferably contained in the hybrid urea curing agent in an amount of 10 to 50% by weight. When the content of the amine compound is within the above range, the mechanical strength is improved.
발명에 있어서, 체인연장제는 분자구조 연장을 통하여 경화물의 기계적 강도 향상시키는 것으로, 4,4'-메틸렌 비스 오르소 클로로아닐린(4,4'-Methylene bis Ortho-ChloroAniline;MOCA), 1,3-부틸렌글리콜(1,3-Butylene Glycol), 1,4-부타디엔(1,4-Butadien), 트리메틸올프로판(TrimethylolPropane), 1,4-부타디올, 트리에틸렌디아민 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In the present invention, the chain extender is one which improves the mechanical strength of the cured product through molecular structure extension, and includes 4,4'-Methylene bis Ortho-Chloroaniline (MOCA) , 1,3 1,3-butylene glycol, 1,4-butadiene, trimethylol propane, 1,4-butadiol, triethylenediamine and the like. But is not limited thereto.
상기 체인연장제의 함량은 하이브리드 우레아 경화제 100중량%에 대하여 1 내지 10중량%가 바람직하다. 여기서 체인연장제 함량이 1 중량% 미만이면 최종 경화물의 경도 물성과 반응효율이 떨어지고, 10중량%를 초과하면 조성물의 최종 점도가 높아지는 문제점이 있다.The content of the chain extender is preferably 1 to 10% by weight based on 100% by weight of the hybrid urea curing agent. If the content of the chain extender is less than 1% by weight, the hardness properties and the reaction efficiency of the final cured product are inferior. When the content of the chain extender is more than 10% by weight, the final viscosity of the composition is increased.
한편, 지르코늄 화합물은 하이브리드 우레아 경화제 중에 0.1 내지 5 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 지르코늄 화합물의 함량이 상기 범위 내에 있는 경우 반응속도 조절에 따른 작업성 확보 및 신축률 증가, 기계적 강도, 경화시간의 단축 등의 향상 효과가 있다.On the other hand, the zirconium compound is preferably contained in the hybrid urea curing agent in an amount of 0.1 to 5% by weight. When the content of the zirconium compound is within the above range, there is an effect of securing workability and increasing the expansion / contraction ratio, mechanical strength, shortening of curing time, etc. with the control of the reaction rate.
상기 지르코늄 화합물로는 지르코늄 옥토에이트, 지르코늄 나프텐네이트, 지르코늄 네오테카노이드 및 지르코늄 카르복실레이트 중에서 선택되는 1종 이상을 들 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.Examples of the zirconium compound include at least one selected from zirconium octoate, zirconium naphthenate, zirconium neotecanoid, and zirconium carboxylate, but are not limited thereto.
상기 하이브리드 우레아 경화제는 상술한 폴리올, 아민 화합물, 체인연장제 및 지르코늄 화합물 이외에 본 발명이 속한 분야에서 통상적으로 첨가되는 착색제, 첨가제를 더 포함할 수 있다. 상기 첨가제로는 흡습제, 희석제 등을 들 수 있다. 이러한 첨가제는 임의의 목적에 따라 적절히 조절하여 첨가할 수 있다.The hybrid urea curing agent may further include colorants and additives commonly added to the present invention in addition to the polyols, amine compounds, chain extenders and zirconium compounds described above. Examples of the additives include a hygroscopic agent and a diluent. Such an additive may be appropriately adjusted depending on the purpose.
상기 흡습제로는 옥사졸리딘(oxazolidine) 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Examples of the moisture absorbent include, but are not limited to, oxazolidine and the like.
상기 희석제로는 프로필렌 카보네이트(propylene carbonate), 디메틸카보네이트(dimethylcarbonate) 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Examples of the diluent include propylene carbonate, dimethylcarbonate, and the like, but the present invention is not limited thereto.
상기 착색제로는 Ti계, Cyanine계, Carbon계, Fe계, 세라믹계 등을 들 수 있으며, 구체적인 예로는 산화티타늄(TiO2), 프탈로시아닌 그린(phthalo cyanine green), 산화철 그린(iron oxide green), 산화철 레드(iron oxide red), 산화철 엘로우(iron oxide yellow), 카본블랙(carbon black), 크롬 엘로우(chrome yellow) 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Examples of the colorant include Ti, Cyanine, Carbon, Fe, and ceramics. Specific examples of the colorant include titanium oxide (TiO 2 ), phthalocyanine green, iron oxide green, But are not limited to, iron oxide red, iron oxide yellow, carbon black, chrome yellow, and the like.
본 발명에 따른 친환경 하이브리드 폴리우레아 조성물은 종래 폴리우레탄 조성물이 가지는 낮은 기계적 강도를 우수한 기계적 강도와 저렴한 가격으로 해결할 수 있고, 지르코늄 화합물을 첨가함으로써, 납 등과 같은 4대 유해 중금속 물질을 포함하지 않아 친환경적인 효과가 있다. The eco-friendly hybrid polyurea composition according to the present invention can solve the low mechanical strength of conventional polyurethane compositions with excellent mechanical strength and low cost. By adding a zirconium compound, it does not contain the four hazardous heavy metals such as lead, There is an effect.
본 발명은 다른 관점에서, 친환경 하이브리드 폴리우레아 조성물로 제조된 친환경 하이브리드 폴리우레아 방수 바닥재에 관한 것이다.In another aspect, the present invention relates to an environmentally friendly hybrid polyurea waterproofing flooring made of an environmentally friendly hybrid polyurea composition.
상기 친환경 하이브리드 폴리우레아 방수 바닥재는 통상적으로 본 발명이 속한 분야에서 널리 알려진 방법을 채택하여 친환경 하이브리드 폴리우레아 조성물로부터 제조할 수 있으며, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
The environmentally friendly hybrid polyurea waterproofing flooring can be manufactured from an environmentally friendly hybrid polyurea composition by generally adopting a method well known in the field of the present invention, and a detailed description thereof will be omitted.
이하 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예를 설명한다. 그러나 하기한 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일 뿐, 본 발명이 하기한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, preferred embodiments and comparative examples of the present invention will be described. However, the following embodiments are merely preferred embodiments of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiments.
실시예Example
하기 표 1에 기재된 함량에 따라 폴리올, 아민 화합물, 체인연장제, 첨가제, 착색제 및 지르코늄 화합물을 반응기에 투입한 후 교반기로 혼합하여 하이브리드 우레아 경화제를 제조하였다. 제조된 하이브리드 우레아 경화제에 우레아 프리폴리머 대 하이브리드 우레아 경화제의 부피비가 1 : 1이 되도록 Free NCO 함량이 약 15중량%인 우레아 프리폴리머를 배합하여 경화 반응시켜 하이브리드 폴리우레아 경화물을 제조하였다.The polyurea, the amine compound, the chain extender, the additive, the colorant and the zirconium compound were added to the reactor according to the contents shown in Table 1 below, followed by mixing with a stirrer to prepare a hybrid urea curing agent. A urea prepolymer having a free NCO content of about 15% by weight was added to the prepared hybrid urea curing agent so that the volume ratio of the urea prepolymer to the hybrid urea curing agent was 1: 1 to prepare a hybrid polyurea cured product.
Polyol
폴리프로필렌글리콜Number average molecular weight 2,400
Polypropylene glycol
Amine compound
폴리에테르아민Number average molecular weight 2,000
Polyetheramine
Chain extender
additive
비교예Comparative Example
하기 표 2에 기재된 함량에 따라 하이브리드 우레아 경화제 제조시 실시예 1 내지 5의 비스므스 옥토에이트 대신에 납 옥토에이트를 실시예 1 내지 5와 동일하게 첨가하였다. 제조된 하이브리드 우레아 경화제에 우레아 프리폴리머대 하이브리드 우레아 경화제의 부피비가 1 : 1이 되도록 Free NCO 함량이 약 15중량%인 우레아 프리폴리머를 배합하여 경화 반응시켜 하이브리드 폴리우레아 경화물을 제조하였다.According to the contents shown in the following Table 2, lead octoate was added in the same manner as in Examples 1 to 5, in place of the beesume octoate of Examples 1 to 5 in the production of the hybrid urea curing agent. A urea prepolymer having a free NCO content of about 15% by weight was added to the prepared hybrid urea curing agent so that the volume ratio of the urea prepolymer to the hybrid urea curing agent was 1: 1 to prepare a hybrid polyurea cured product.
Polyol
폴리프로필렌글리콜Number average molecular weight 3,000
Polypropylene glycol
폴리프로필렌글리콜Number average molecular weight 2,400
Polypropylene glycol
Amine compound
폴리에테르아민Number average molecular weight 2,000
Polyetheramine
Chain extender
특성분석Character analysis
실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 5에 따라 제조된 하이브리드 폴리우레아 경화물을 하기 측정방법에 따라 측정하여 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
The hybrid polyurea cured products prepared according to Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 5 were measured according to the following measurement methods and the results are shown in Table 3 below.
1) 인장강도 측정: 만능재료시험기 (5965, INSTRON Inc.)를 사용하여 KS F 4922 규격에 따라 측정하였다. 1) Tensile strength measurement: Measured according to KS F 4922 standard using a universal material tester (5965, INSTRON Inc.).
2) 인열강도 측정: 만능재료시험기 (5965, INSTRON Inc.)를 사용하여 KS F 4922 규격에 따라 측정하였다. 2) Tear strength measurement: Measured according to KS F 4922 standard using a universal material tester (5965, INSTRON Inc.).
3) 파단시 신장률 측정: 만능재료시험기 (5965, INSTRON Inc.)를 사용하여 KS F 4922 규격에 따라 측정하였다. 3) Measurement of elongation at break: Measured according to KS F 4922 standard using a universal material tester (5965, INSTRON Inc.).
4) 경도 측정: Shore A Type 경도계를 사용하여 측정하였다. 4) Hardness measurement: Measured using a Shore A type hardness meter.
5) 경화시간 측정: KS M 5000 규격에 따라 측정하였다.5) Curing time measurement: Measured according to KS M 5000 standard.
6) 4대 유해 중금속(Pb, Cr6 +, Hg 및 Cd) 함유량 측정: IEC 62321 규격에 따라 측정하였다.
6) Determination of contents of four harmful heavy metals (Pb, Cr 6 + , Hg and Cd): Measured according to IEC 62321 standard.
(N/㎟)The tensile strength
(N / mm < 2 &
(N/㎜)Phosphorus strength
(N / mm)
신장률(%)Fracture
Elongation (%)
(Hs)Hardness
(Hs)
(초)Curing time
(second)
상기 표 3에 기재된 바와 같이, 납 화합물을 사용한 비교예 1 내지 5의 경우 납 화합물의 첨가량이 증가할수록 기계적 강도가 우수해지나 유해물질 함량도 동시에 증가되어 실제적인 사용에 문제점이 있는 반면, 실시예 1 내지 5는 지르코늄 화합물의 첨가량이 증가할수록 비교예 1 내지 5보다 경도가 향상되는 동시에 우수한 기계적 강도를 가지면서 4대 유해 중금속인 납을 포함하지 않아 환경친화적임을 알 수 있었다.
As shown in Table 3, in Comparative Examples 1 to 5 using lead compounds, the mechanical strength was increased as the amount of lead compound was increased, but the content of harmful substances was also increased, 1 to 5 show that as the amount of the zirconium compound added increases, the hardness is improved as compared with Comparative Examples 1 to 5, and at the same time, it has excellent mechanical strength and is environmentally friendly because it does not contain lead, which is the harmful heavy metal.
본 발명의 단순한 변형 또는 변경은 모두 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
Claims (6)
Wherein the hybrid urea curing agent comprises 10 to 70% by weight of a polyol, 10 to 50% by weight of an amine compound, 1 to 10% by weight of a chain extender and 1 to 10% by weight of a zirconium compound having a free NCO content of 10 to 20% by weight and a hybrid urea curing agent, 0.1 to 5% by weight of a compound.
The eco-friendly hybrid polyurea composition according to claim 1, wherein the urea prepolymer and the hybrid urea curing agent comprise a urea prepolymer to a hybrid urea curing agent in a volume ratio of 1: 0.5 to 1.5.
The eco-friendly hybrid polyurea composition according to claim 1, wherein the zirconium compound is at least one or more selected from the group consisting of zirconium octoate, zirconium naphthenate, zirconium neotecanoid, and zirconium carboxylate.
The eco-friendly hybrid polyurea composition according to claim 1, wherein the amine compound is at least one or more selected from the group consisting of polyether amine, diethyl toluene diamine, and polypropylene diamine.
The method of claim 1 wherein the chain extender is 1,4-butadiene diol, triethylene diamine, 4,4'-methylene bis ortho chloroaniline (4,4'-Methylene bis Ortho-ChloroAniline ; MOCA), 1, An eco-friendly hybrid polyurea characterized by being at least one selected from the group consisting of 3-butylene glycol, 1,4-butadiene and trimethylol propane; Composition.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020120082994A KR101448349B1 (en) | 2012-07-30 | 2012-07-30 | Environment―friendly Hybrid Polyurea Composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020120082994A KR101448349B1 (en) | 2012-07-30 | 2012-07-30 | Environment―friendly Hybrid Polyurea Composition |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20140017063A KR20140017063A (en) | 2014-02-11 |
| KR101448349B1 true KR101448349B1 (en) | 2014-10-08 |
Family
ID=50265765
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020120082994A KR101448349B1 (en) | 2012-07-30 | 2012-07-30 | Environment―friendly Hybrid Polyurea Composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101448349B1 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107400233B (en) * | 2016-05-18 | 2020-05-15 | 北京化工大学 | Method for preparing non-isocyanate thermoplastic polyurea by one-pot method |
| KR101956233B1 (en) * | 2018-09-07 | 2019-03-08 | 빌드켐 주식회사 | Moltar composition of polyurea resin composition and method of working the same |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20080069973A (en) * | 2005-10-27 | 2008-07-29 | 바이엘 머티리얼싸이언스 엘엘씨 | Polyurethane-urea elastomers |
| KR101110575B1 (en) | 2010-12-28 | 2012-02-15 | (주)새론테크 | Environment friendly polyurea paint composition having superior toughness and method using the same |
| KR20120030096A (en) * | 2009-05-19 | 2012-03-27 | 바스프 에스이 | Polyureas preparable from two polyetheramines and a prepolymer |
| WO2012158664A2 (en) | 2011-05-16 | 2012-11-22 | Ashland Inc. | Two part polyurea-urethane adhesive with elevated high temperature storage modulus |
-
2012
- 2012-07-30 KR KR1020120082994A patent/KR101448349B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20080069973A (en) * | 2005-10-27 | 2008-07-29 | 바이엘 머티리얼싸이언스 엘엘씨 | Polyurethane-urea elastomers |
| KR20120030096A (en) * | 2009-05-19 | 2012-03-27 | 바스프 에스이 | Polyureas preparable from two polyetheramines and a prepolymer |
| KR101110575B1 (en) | 2010-12-28 | 2012-02-15 | (주)새론테크 | Environment friendly polyurea paint composition having superior toughness and method using the same |
| WO2012158664A2 (en) | 2011-05-16 | 2012-11-22 | Ashland Inc. | Two part polyurea-urethane adhesive with elevated high temperature storage modulus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20140017063A (en) | 2014-02-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101974533B1 (en) | Polyurea resin waterproofing materials and manufacturing method thereof, the waterproof coating method using the same | |
| CN102424721B (en) | Environment friendly plastic slurry for sports field and preparation method thereof | |
| US20180312437A1 (en) | Polyurethane, modified asphalt and mixture material containing same and pavement structure | |
| KR101310615B1 (en) | Polyurethane membranous waterproof composition and spray type coating method using the same | |
| CN104428370A (en) | Adhesive compositions and methods | |
| CN104877542A (en) | Mono-component PU (Polyurethane) root-resistant waterproof paint and preparation method thereof | |
| KR101471446B1 (en) | Ecofriendly porous binder composition for polymer concrete | |
| CN1176964C (en) | Preparation and use of elastic high-strength polyurthane prepolymer | |
| KR101448349B1 (en) | Environment―friendly Hybrid Polyurea Composition | |
| JP6171330B2 (en) | Adhesive composition | |
| JP6171302B2 (en) | Urethane adhesive composition | |
| JP6904454B1 (en) | Two-component curable adhesive composition | |
| KR20140017064A (en) | Environment-friendly hybrid polyurea composition | |
| KR101585170B1 (en) | Polyurea waterproofing materials, method for thereof and method for waterproofing and protection against corrosion using thereof | |
| KR101144140B1 (en) | Environmental-friendly elastic paving material and method of preparing the paving material | |
| KR100910732B1 (en) | Polyurethane binder composition with pro-enviromental property and polyurethane binder chip prepared by the same and polyurethane paving material prepared by the same | |
| CN104449540B (en) | For PVC film surface polyurethane adhesive compositions | |
| KR101123558B1 (en) | Polyurethane composition with eco-material and polyurethane waterproof-flooring material prepared by the same | |
| KR101480802B1 (en) | Method for producing of waterborne urethane binder for surface coating materials | |
| KR101943964B1 (en) | An imine compound containing an amine group, a process for producing the same, and an elastomer-resin-composition containing the imine compound | |
| EP2580262A1 (en) | Reactive isocyanate-terminated prepolymers for binder applications | |
| KR20150025992A (en) | Urethane waterproofing material using slag | |
| KR20210101004A (en) | Method for producing eco-friendly condensed curing agent and method for producing polyurethane elastomer containing eco-friendly condensed curing agent | |
| KR20130130933A (en) | Environment-friendly polyurethane composition | |
| KR20210044997A (en) | Hardener and composition for preparing polyurethane and preparation method of polyurethane using the same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170808 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180903 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190903 Year of fee payment: 6 |