[0001][0001] 본 발명은 자동차 부품, 건축, 창문, 활주로의 간극을 밀봉하는 실란트 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 기계적 강도가 높고 신율이 우수한 새로운 실란트를 제공하는 것이다.
[0002][0002] 자동차 차체와 부품사이, 창문과 창틀 사이, 건축 자재와 구조물 사이, 활주로의 블록과 블록 사이 등과 같이 이격되거나 갈라진 틈에 대한 수밀, 기밀을 유지하기 위하여 충진하는 물질을 통상 실링재라고 하며, 어느 정도 강도 및 탄성을 가지고 부재를 고정시켜 건축물의 내구성을 증진시키는 목적으로 사용되어진다.
[0003][0003] 특히, 탄성을 가지는 실링재를 실란트라고도 하는데, 이러한 실란트는 압출 작업성, 경화성 부착성 등의 물성이 충분해야 한다. 또한, 건축구조물의 창틀과 창문 틈사이를 고정하는 경우, 외부의 온도변화, 바람에 또는 장기적 진동에 의한 파괴나 탄성 복원성 등의 물성을 만족하여야 하는 특징이 있다.
[0004][0004] 더구나 자동차용 실란트는 후미등, 전조등, 원드실드, 창문 등의 부분에 기밀 및 수밀 기능외에 부재들의 진동이나 신축 등에 따른 변형을 방지하기 위하여 사용되고 잇으며, 또한 차체가 비틀어지게 되는 등의 경우에 무게 하중을 흡수하여 상기 특성을 완화하고 파손을 방지하는 등의 물성이 요구되고 있다.
[0005][0005] 또한 특히 비행기 활주로와 같이, 활주로가 큰 콘크리트 블록과 블록을 연결하는 경우에 블록과 블록 사이의 틈을 실란트로 채우는 경우, 비행기가 착륙하면서, 큰 스트레스를 노면에 부여하고, 이때, 블록들이 스트레스에 의해 이동하게 되는데, 이때, 블록과 블록 사이를 연결하고 실링하는 실란트에 의해 이동된 거리만큼 다시 회복하는 고도의 탄성 복원 특성을 가져야 하며, 또한 항공기 이착륙 시의 큰 스트레스에 의해 파괴되지 않아야 하는 등의 기계적 물성을 요구하고 있다. 즉, 활주로(runway)는 공항 시설 중 가장 중요한 시설로서 이와 더불어 유도로, 터미널, 정비시설, 및 여객 및 화물 취급에 필요한 시설을 구비함으로써 비행장으로서의 기능을 발휘할 수 있다. 활주하는 항공기의 중량과 착륙할 때의 충격을 견딜 수 있는 충분한 강도가 필요하며 활주로의 콘크리트 평판 사이의 연결부위는 탁월한 신축력(movement capability; +100/-50%)을 이용하여 움직일 수 있게 특별히 설계되므로, 활주로에 시공된 실란트는 콘크리트와 아스팔트의 열팽창계수 차이를 극복할 수 있게 하고 항공기 이착륙 시 콘크리트 평판의 뒤틀림을 방지하는 기능을 해야 한다. 따라서, 공항 활주로에 사용하는 항공산업용 실란트는 고신장률(high elongation ratio)을 요구하므로, 이들 특성을 만족하는 새로운 물성의 실란트가 요구되고 있다.
[0006][0006] 또한, 실란트 특성으로서, 경화된 충진 실란트가 접합부의 움직임에도 파열, 박리되지 않는 내 움직임 성능인 탄성을 만족해야 하며, 옥외의 자연 조건하에서 내움직임 성을 유지할 수 있고 내구 성능인 내후성, 내한성, 내열성, 내수성, 내약품성을 충족해야 한다.
[0007][0007] 결국, 실란트는 줄눈에 발생하는 움직임에 충분히 대응되어야 하며, 응력 발생 시에 이상 변형이 없어야 하며, 장기간에 걸쳐서 강인한 접착력을 발휘하고, 내수성, 부착성, 온도와 습도의 변화에 따른 변화가 거의 없는 접착성 등 물성이 요구된다 하겠다.
[0008][0008] 한국 등록특허공보 제10-1045297호(2011.06.23)
[0009][0009] 상기의 문제를 해결하고자, 본 발명은 400%이상, 좋게는 1,000% 이상의 높은 신장율을 보유하는 새로운 고 기계적 물성을 가지는 실란트 조성물 및 이를 이용한 수분 경화 실란트를 제공하는 것이다.
[0010][0010] 상기의 과제를 달성하기 위하여 본 발명은 특정 구조의 실란 엔드캡핑한 개질폴리우레탄 수지 및 경화 촉매를 포함하는 실란트 조성물 및 이를 이용하여 수분 경화된 실란트를 제공하는 것이다.
[0011][0011] 또한, 본 발명은 자동차 분야 및 항공기 활주로등과 같이 극심한 스트레스 스트레인이 걸리는 곳에서 충분한 탄성 및 탄성 복원 능한 실란트를 제공하기 위한 실란트 조성물을 제공한다.
[0012][0012] 상기의 과제를 해결하기 위하여 많은 연구를 한 결과,
[0013][0013] 본 발명자는 폴리우레탄디올의 양 말단을 트리알콕시실란 또는 디알콕시알킬실란으로 엔드캡핑한 실록산개질폴리우레탄수지, 필러 및 경화촉매를 포함하는 실란트 조성물을 제공함으로써, 신율이 400%이상, 좋게는 700%이상, 더 좋게는 1,000%이상의 탄성 실란트를 제공할 수 있음을 알게되어 본 발명을 완성하게 되었다.
[0014][0014] 본 발명의 일 양태는 폴리우레탄디올의 양 말단이 트리알콕시실란 엔드캡핑된 제 1개질 폴리우레탄 수지와 폴리우레탄디올의 양 말단이 알킬디알콕시실란 엔드캡핑된 제 2개질 폴리우레탄 수지에서 선택되는 어느 하나 또는 두 성분의 개질폴리우레탄수지, 경화촉매 및 필러를 포함하여 제조되는 실란트 조성물을 제공한다.
[0015][0015] 본 발명의 일 양태에서, 상기 폴리우레탄디올은 폴리에스테르계 디올과 디아이소시아네이트를 반응시켜 제조한 폴리우레탄디올인 것인 실란트 조성물 또는 이를 이용하여 제조한 실란트를 제공한다.
[0016][0016] 본 발명의 일 양태에서, 상기 폴리우레탄디올은 폴리에스테르계 디올과 환형지방족 디이소시아네이트를 포함하여 제조한 폴리우레탄디올인 것의 경우 가장 우수한 신율 및 탄성복원성을 가지므로 또한 우수한 기계적 특성을 가지므로 본 발명의 타 양태와 달리 더 선호한다.
[0017][0017] 본 발명의 일 양태에서, 상기 제 1개질 폴리우레탄 수지는 상기 폴리우레탄디올의 양 말단을 아이소시아네이토알킬트리알콕시실란(NCO-R‘-Si(OR 2 ) 3 )으로 캡핑한 것이고, 상기 제 2개질 폴리우레탄수지는 상기 폴리우레탄디올의 양말단을 아이소시아네이트알킬디알콕시알킬실란(NCO-R’-Si(R″)(OR 2 ) 2 )으로 캡핑한 것일 수 있다.(상기에서 각각의 R, R’및 R″은 서로 독립적으로 C1~C8 알킬기이다.)
[0018][0018] 또한, 본 발명의 일 양태에서, 상기 실란트 조성물은 가소제, 산화방지제, 자외선 방지제, 활제, 피그먼트, 염색제, 탈수제, 장기물성안정제 및 접착 부여제 등의 첨가제에서 선택되는 1종 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
[0019][0019] 본 발명의 일 양태에서, 상기 장기 물성안정제는 비닐기, 알릴기, 메타크릴기, 아크릴기에서 선택되는 반응성기를 가지는 모노, 디 또는 트리알콕시실란 화합물에서 선택되는 하나 또는 둘이상의 성분인 것일 수 있다.
[0020][0020] 본 발명의 일 양태에서, 상기 접착부여제는 아민기를 포함하는 실란화합물인 것일 수 있다.
[0021][0021] 본 발명의 일 양태에서, 상기 경화 촉매는 주석(Tin)계 촉매를 사용할 수 있다. 또한, 상기 캡핑은 주석계 촉매의 존재 하에서 캡핑한 것일 수 있다.
[0022][0022] 본 발명의 일 양태에서, 상기 실란트 조성물은 개질폴리우레탄디올 100중량부에 대하여, 경화촉매 0.01 내지 5중량부 및 필러 1 내지 300중량부를 포함하는 것일 수 있다.
[0023][0023] 또한, 상기 실란트 조성물은 개질폴리우레탄디올 100중량부에 대하여, 가소제 1 내지 80중량부를 포함하는 것일 수 있다.
[0024][0024] 또한, 상기 실란트 조성물은 개질폴리우레탄디올 100중량부에 대하여, 장기 물성안정제 1 내지 20중량부 및 접착부여제 1 내지 10중량부를 포함하는 것일 수 있다.
[0025][0025] 본 발명의 일 양태에서, 상기 실란 엔드캡핑된 개질폴리우레탄수지는 트리알콕시엔드캡핑된 개질폴리우테란수지 및/또는 디알콕시엔드캡핑된 개질폴리우테란 수지 100중량부에 대하여 1 내지 50중량부의 모노알콕시엔드캡핑된 개질폴리우레탄 수지를 또한 포함할 수 있다.
[0026][0026] 본 발명에 따른 실란트는 신장율이 400%이상, 좋게는 700%이상 아주좋게는 1,000%이상 및 탄성복원성이 90%이상의 우수한 스트레인 저항특성을 가지며, 자동차, 항공기 활주로 등과 같은 가혹한 환경에서도 장기적으로 실란트로서 역할이 가능하다.
[0027][0027] 상기와 같이 신장율이 높은 실란트를 가질 경우, 겨울철 자동차에 sealing된 부분의 접착성을 개선시키고 크랙 발생을 줄일 수 있으며, 외부 충격에 의해 크랙 및 파손 발생을 줄일 수 있고 또한 항공산업용 실란트에서 신장율을 증가시키면 콘트리트 평판의 뒤틀림을 방지할 수 있어서 좋다.
[0028][0028] 도 1은 본 발명의 실란트의 신율을 측정하기 위한 시편의 일 양태이다. 도 2는 본 발명의 탄성복원성을 측정하는 방법을 도시한 것이다.
[0029][0029] 이하 첨부된 도면들을 포함한 구체예 또는 실시예를 통해 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 구체예 또는 실시예는 본 발명을 상세히 설명하기 위한 하나의 참조일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 여러 형태로 구현될 수 있다.
[0030][0030] 또한 달리 정의되지 않는 한, 모든 기술적 용어 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 당업자 중 하나에 의해 일반적으로 이해되는 의미와 동일한 의미를 갖는다. 본 발명에서 설명에 사용되는 용어는 단지 특정 구체예를 효과적으로 기술하기 위함이고 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다.
[0031][0031] 또한 명세서 및 첨부된 특허청구범위에서 사용되는 단수 형태는 문맥에서 특별한 지시가 없는 한 복수 형태도 포함하는 것으로 의도할 수 있다.
[0032][0032] 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
[0033][0034] 이하 본 발명의 구성요소들에 대하여 상세히 설명한다.
[0034][0035] 본 발명은 폴리우레탄디올의 양 말단을 트리알콕시실란 또는 디알콕시실란으로 엔트캡핑한 실란개질폴리우레탄수지에서 선택되는 하나 이상의 실란개질폴리우레탄 수지, 필러 및 경화촉매를 포함하는 실란트 조성물 및 그로부터 제조되는 경화된(예를 들면 수분경화 등으로 경화된) 실란트에 관한 것이다.
[0035][0036] 본 발명에 있어서, 상기 폴리우레탄디올은 폴리에스테르계 디올과 디아이소시아네이트를 반응시켜 제조한 것으로서, 폴리에스테르계 디올과 디아이소시아네이트의 몰비는 제조된 폴리우레탄디올의 구조가 말단 디올이라면 특별히 제한 없지만, 예를 들면 디아이소시아네트와 폴리에스테르계 디올의 몰비가 1 : 1.01 내지 1.2몰비로 제조함으로써 제조될 수 있다.
[0036][0037] 본 발명에서 폴리에스테르계 디올은 본 발명의 목적을 달성하는 한에서는 특별히 제한하는 것은 아니지만 수평균분자량이 50 내지 10,000의 것일 수 있다.
[0037][0038] 본 발명의 디아이소시아네이트 화합물은 통상의 것이라면 특별히 제한하지 않지만,
[0038][0039] 지방족디아이소시아네이트나 지환족 아이소시아네이트를 포함하는 것이 좋고, 더욱 좋게는 지환족 디아이소시아네이트를 포함하는 것이, 신율 및 탄성복원성에서 더욱 현저한 효과를 가지므로, 더욱 선호된다.
[0039][0040] 상기 지방족 디아이소시아네이트는 비제한적으로 부탄디아이소시아네이트, 펜탄디아이소시아네이트, 헥사메틸렌디아이소시아네이트, 트리메틸헥사메틸렌디아이소시아네이트, 리신디아이소시아네이트 등을 예로들 수 있지만 본 발명에서는 이를 특별히 한정하지 않는다.
[0040][0041] 또한 본 발명의 지환족 아이소시아네이트는 분자 중에 방향족성을 갖지 않는 환상 지방족 탄화수소를 갖는 화합물을 의미하며, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 아이소포론디아이소시아네이트, 수소 첨가 크실릴렌아이소시아네이트, 수소 첨가 디페닐메탄디아이소시아네이트, 1,4-시클로헥산디아이소시아네이트 등을 들 수 있다. 상기 지환족 디아이소시아네이트 중에서도 아이소포론디아이소시아네이트, 수소 첨가 크실릴렌아이소시아네이트, 수소 첨가 디페닐메탄디아이소시아네이트이거, 또는 이들의 혼합물이거나 또는 이들을 포함하는 것이 바람직한데 이는 실란트의 내후성과 유연성 및 연신성이 보다 우수하기 때문에 더욱 선호된다.
[0041][0042] 다음은 본 발명의 경화촉매에 대하여 설명한다.
[0042][0043] 본 발명의 경화촉매는 알콕시실란 말단기가 서로 축합반응하여 경화할 수 있는 촉매라면 제한없이 사용할 수있다. 축합반응 촉매로는 예를 들면, 틴(Tin)계 촉매를 예로 들 수 있는데, 비제한적으로, 디알킬틴디알킬레이트계 촉매를 들 수 있으며, 구체적으로는 디부틸틴디라우레이트를 사용할 수 있지만 이에 한정하는 것은 아니다.
[0043][0044] 본 발명에서 폴리우레탄디올은 상기의 폴리에스테르계 디올과 디아이소시아네이트를 촉매존재 하에서 반응함으로써 제조될 수 있다. 본 발명의 반응촉매는 상기 알콕시실란경화형 촉매와 동일하게 사용할 수도 있고, 다른 것을 사용할 수도 있으므로 본 발명에서는 이를 구체적으로 특정할 필요는 없다. 원료 비용을 생각할 때, 상기 틴계 촉매를 사용하는 것이 더 선호된다.
[0044][0045] 상기 본 발명의 폴리우테란디올의 분자량은 중량평균분자량으로 특별히 제한하지 않지만, 5000 내지 50,000의 것을 사용하는 경우, 충분한 계적강도를 부여할 수 있고, 또한 탄성복원성을 가지며 동시에 신율에서 400% 좋게는 700%, 더욱 좋게는 1,000% 이상의 신율을 부여할 수 있어서, 본 발명에서는 더욱 선호하지만 반드시 이에 한정할 필요는 없다.
[0045][0046] 또한 본 발명에서 상기 알콕시실란 캡핑딘 개질폴리우레탄수지는 상기 폴리우레탄디올의 양 말단을 아이소시아네이토알킬트리알콕시실란(NCO-R-Si(OR 2 ) 3 ) 또는/및 아이소시아네이트알킬디알콕시알킬실란(NCO-R-Si(R)(OR 2 ) 2 )으로 반응시켜 캡핑한 것일 수 있다. (상기에서 각각의 R, R’및 R″은 서로 독립적으로 C1~C8 알킬기이다.)
[0046][0047] 본 발명의 실란트 조성물은 그를 이용하여 경화하였을 경우(예를 들어 수분경화), ASTM D412로 측정하였을 경우, 신율이 400%이상, 좋게는 700%이상, 더 좋게는 1,000%이상의 탄성 실란트를 제공할 수 있다.
[0047][0048] 또한 발명은 상기 트리알콕시살란으로 엔드캡핑된 개질폴리우레탄수지와 디알콕시실란으로 엔드캡핑된 개질폴리우레탄 수지의 혼합 개질폴리우레탄 수지를 포함하는 실란트 조성물 및 이를 이용하여 제조된 실란트를 제공한다.
[0048][0049] 또한 본 발명은 상기 폴리우레탄디올은 폴리에스테르계 디올과 디아이소시아네이트를 반응시켜 제조한 폴리우레탄디올인 것인 실란트 조성물 또는 이를 이용하여 제조한 실란트를 제공한다.
[0049][0050] 또한 본 발명의 상기 폴리우레탄디올은 폴리에스테르계 디올과 지방족환형디아이소시아네이트을 포함하여 제조한 폴리우레탄디올인 것의 경우 가장 우수한 신율 및 탄성복원성을 가지므로 또한 우수한 기계적 특성을 가지므로 본 발명의 타 양태와 달리 더 선호한다.
[0050][0051] 또한 본 발명에서 상기 실란트 조성물은 필러를 더 포함할 수 있다. 상기 필러는 특별히 제한하지 않지만, 예를 들면, 칼슘카보네이트, 금속염화물, 금속산화물, 금속질화물, 제올라이트, 타크, 금속카보네이트 등의 성분 또는 이들 성분을 포함하는 한 필러가 사용될 수 있으며, 경탄 중탄, 이산화티탄 등의 다양한 것을 사용할 수 있으므로, 이를 제한하지 않는다. 본 발명에서 상기 필러는 상기 개질폴리우레탄수지 100중량부에 대하여 50 내지 300중량부를 사용할 수 있으며, 반드시 이에 한정하는 것은 아니다.
[0051][0052] 또한 본 발명은 상기 실란트 조성물에서 가소제를 더 포함할 수 있다, 본 발명의 가소제는 실란트 조성물의 점도안정성을 증가시키고 실란트의 장기 신율특성에 우수한 특성을 부여하며, 또한 시공 시 압출성을 현저히 상승시켜 시공안정성을 개선할 수 있어서 선호된다. 본 발명의 실란트 조성물에서 가소제는 개질 폴리우레탄수지 100중량부에 대하여 10 내지 80중량부를 사용하는 것이 본 발명의 목적을 달성하는 점에서 선호된다. 본 발명에서 사용하는 가소제는 통상의 피브이씨(PVC) 등의 가공에 사용하는 가소제라면 특별히 제한하지 않는데, 예를 들면, 프탈산계, 수소화프탈산계, 트리메리트산계, 에폭시계, 폴리에스테레계 등이 사용될 수 있으며, 일예로서는 DOP(PHTHALIC ACID DI-2 ETHYL-HEXYL), DIDP(PHTHALIC ACID DI-ISO DECYL), DINP(PHTHALIC ACID DI-ISO NONYL), DBP(PHTHALIC ACID DI-BUTYL), TOTM(TRI-MERITIC ACID TRI-2 ETHYL HEXYL), DOA(ADIPINIC ACID DI-2 ETHYL HEXYL), DINCH(1,2-사이클로헥산디카복실산디아이소노닐에스테르) 등의 것을 사용할 수 있으며, 여기에서 특별히 한정하는 것은 아니다.
[0052][0053] 또한 본 발명의 실란트 조성물은 장기물성안정제를 더 추가할 수 있다. 장기 물성안정제는 본 발명의 알콕시실란 캡핑된 개질폴리우레탄 수지와 반응하고, 또한 반응성기를 함유하고 있어서, 경시변화에 따른 경화가 서서히 진행하도록 하여 장기 사용시 열화에 의한 신율 및 탄성복원 성능의 저하를 저지하여 준다. 본 발명의 상기 장기 물성안정제는 라디칼 중합가능한 비닐기, 알릴기, 메타크릴기, 아크릴기 등에서 선택되는 반응성기를 가지는 모노, 디 또는 트리알콕시실란 화합물을 예로들 수 있으며, 구체적으로는 비닐트리에톡시실란 등의 화합물을 예로들 수 있다.
[0053][0054] 본 발명의 상기 장기물성안정제는 개질폴리우레탄 수지 100중량부에 대하여 1 내지 20중량부 사용할 수 있지만 이에 한정하는 것은 아니다.
[0054][0055] 또한 본 발명은 본 발명의 실란트 조성물을 이용하여 피착체인 콘크리트, 유리, 또는 금속이나 목재 등의 표면이 접착성을 증가하기 위한 접착부여제로서 모노 또는 디 아미노기를 가지는 실란화합물을 더 추가할 수 있다. 본 발명의 아미노 실란화합물은 아미노기가 수분가교하면서 경화에 참여하면서 수소결합을 강화시켜 기재인 피착체와의 접착성을 증가시켜 접착효과 및 방수효과등을 가지게 되므로 더욱 좋다. 상기 접착부여제는 상기 개질폴리우레탄수지 100중량부에 대하여, 1 내지 10중량부를 사용하지만 반드시 이에 한정하는 것은 아니다.
[0055][0056] 또한 본 발명은 본 발명의 실란트 조성물에서 가소제, 산화방지제, 자외선방지제, 활제, 피그먼트, 염색제, 탈수제, 접착부여제 등의 첨가제에서 선택되는 1종 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 상기 첨가제 각각은 개질폴리우레탄 수지 100중량부에 대하여 0.01 내지 5중량부 사용할 수 있지만 이에 한정하는 것은 아니다.
[0056][0057] 본 발명에서 상기 경화촉매는 주석(Tin)계 촉매를 사용할 수 있다.
[0057][0058] 본 발명에서 상기 실란트조성물은 개질폴리우레탄수지 100중량부에 대하여 가소제 1 내지 80중량부, 필러 10내지 300중량부 및 경화촉매 0.01 내지 5중량부 포함할 수 있다.
[0058][0059] 본 발명에서 상기 실란 엔드캡핑된 개질폴리우레탄수지는 트리알콕시엔드캡핑된 개질폴리우테란수지 및/또는 디알콕시엔드캡핑된 개질폴리우테란 수지 100중량부에 대하여 1 내지 50중량부의 모노알콕시엔드캡핑된 개질폴리우레탄 수지를 또한 포함할 수 있다.
[0059][0061] 이하 실시예 및 비교예를 바탕으로 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 실시예 및 비교예는 본 발명을 더욱 상세히 설명하기 위한 하나의 예시일 뿐, 본 발명이 하기 실시예 및 비교예에 의해 제한되는 것은 아니다.
[0060][0063] [제조예 1] SLPU polymer
[0061][0064] 반응기에 Polyester diol(송원산업 SS-20N, OH value; 57.33 mgKOH/g) 100 중량부 투입하고 믹싱한다. 반응온도를 70℃로 올린 후 디부틸 틴 디라우레이트(dibutyl tin dilaurate) 0.01 중량부를 투입한 후 믹싱한다. 이소포론 디이소시아네이트(Isophorone diisocyanate; IPDI, NCO/OH=0.95) 11 중량부를 투입하고 반응온도 82℃를 유지하면서 교반한다. FT-IR을 이용하여 NCO peak(2,267 ~ 2,270 cm -1 )가 확인되지 않으면 1단계 반응의 종결점으로 한다. 반응온도를 70℃로 내리고 3-이소시아네이토프로필 트리메톡시실란(3-Isocyanatopropyl trimethoxysilane; ICPTMS, NCO/OH=0.05) 3.1 중량부를 투입하고 온도 80℃를 유지하면서 교반한다. FT-IR을 이용하여 NCO peak가 확인되지 않으면 2단계 반응의 종결점으로 한다. 온도를 실온으로 내리고 약 1g의 시료를 취하여 150℃ 컨벡션 오븐(convection oven)에서 1시간 건조하여 고형분을 측정한 결과 99.5% 임을 확인 하였다. 중량평균분자량은 23,100 g/mol이었다.
[0062][0066] [제조예 2] SLPU-M polymer
[0063][0067] 반응기에 Polyester diol(송원산업 SS-20N, OH value; 57.33 mgKOH/g) 100 중량부 투입하고 믹싱한다. 반응온도를 70℃로 올린 후 dibutyl tin dilaurate 0.01중량%을 투입한 후 믹싱한다. Isophorone diisocyanate(IPDI,NCO/OH=0.95) 10 중량부 투입하고 반응온도 82℃를 유지하면서 교반한다. FT-IR을 이용하여 NCO peak(2,267 ~ 2,270 cm -1 )가 확인되지 않으면 1단계 반응의 종결점으로 한다. 반응온도를 70℃로 내리고 3-Isocyanatopropylmethyl dimethoxysilane(ICPMDMS,NCO/OH=0.05) 2.9 중량부 투입하고 온도 80℃를 유지하면서 교반한다. FT-IR을 이용하여 NCO peak가 확인되지 않으면 2단계 반응의 종결점으로 한다. 온도를 실온으로 내리고 약 1g의 시료를 취하여 150℃ convection oven, 1시간 조건에서 고형분을 측정한 결과 99.4% 임을 확인 하였다. 중량평균분자량은 25,320 g/mol이었다.
[0064][0069] [제조예 3] SLPU-A polymer
[0065][0070] 반응기에 Polyester diol(송원산업 SS-20N, OH value; 57.33 mgKOH/g) 100 중량부 투입하고 믹싱한다. 반응온도를 70℃로 올린 후 dibutyl tin dilaurate 0.01중량%을 투입한 후 믹싱한다. MDI(Methylene diphenyl diisocyanate)를 NCO/OH=0.95몰비로 투입하고 반응온도 82℃를 유지하면서 교반한다. FT-IR을 이용하여 NCO peak(2,267 ~ 2,270 cm -1 )가 확인되지 않으면 1단계 반응의 종결점으로 한다. 반응온도를 70℃로 내리고 3-Isocyanatopropylmethyl dimethoxysilane(ICPMDMS,NCO/OH=0.05) 2.9 중량부 투입하고 온도 80℃를 유지하면서 교반한다. FT-IR을 이용하여 NCO peak가 확인되지 않으면 2단계 반응의 종결점으로 한다. 온도를 실온으로 내리고 약 1g의 시료를 취하여 150℃ convection oven, 1시간 조건에서 고형분을 측정한 결과 99.7% 임을 확인 하였다. 중량평균분자량은 25,880 g/mol이었다.
[0066][0072] [실시예 1]
[0067][0073] SLPU polymer 100 중량부, 가소제(DINCH) 7.9 중량부, 자외선안정제(Prosorb UV-292) 1.1 중량부, 산화방지제(Songnox2450) 1.1 중량부, 이산화티탄(R5566) 16.4 중량부, 증점제(RHEOTHIX SG 705P) 2.3 중량부를 믹싱탱크에 투입 후 탱크를 교반기에 장착하고 30분 교반한다. 이어서 탄산칼슘 200 중량부, 산화칼슘 0.6 중량부를 투입, 믹싱 후 진공펌프 가동 후 90℃에서 30분 교반한다. 다음으로 다시 DINCH 46.3 중량부를 넣고 냉각교반진행 한다. 이어서 진공해제 후 장기물성안정제로(비닐트리메톡시실란, VTMS) 6.2 중량부를 투입하고 진공펌프 가동 후 30분간 교반한다. 또한 이어서 60℃이하에서 경화촉매로 디부틸틴디라우레이트 2.3 중량부를 넣고 30분간 교반한다. 진공해제 후 신속히 믹싱탱크를 탈착하고 내용물을 비닐 덮개로 덮은 후 30분 이내에 포장하여 실란트 조성물을 규정된 카트리지에 밀봉/포장한다.
[0068][0074] 상기 밀봉된 실란트 조성물을 ASTM D412 Die C에 따라 도 1과 같이 치구에 넣고 수분가교하여 경화 시켜 25.0mm±0.25mm 시편을 제조한 후 이를 이용하여 인장시험기에 삽입한 다음 500mm/min의 속도로 신율을 측정 하였다. 도 2와 같이 탄성복원성 실험체를 제조 한 후 KS F 4910의 시험방법으로 탄성복원성을 측정하였다. 또한 ASTM C794의 방법에 따라 접착력을 측정하였다. 그 결과를 표 1에 수록하였다.
[0069][0076] [실시예 2]
[0070][0077] 실시예 1에서 SLPU polymer 90 중량부, SLPU-M polymer 10 중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예1과 동일하게 실시하였으며, 그 결과를 표 1에 수록하였다.
[0071][0079] [실시예 3]
[0072][0080] 실시예 1에서 SLPU polymer 70 중량부, SLPU-M polymer 30 중량부를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.
[0073][0082] [실시예 4]
[0074][0083] SLPU polymer 50 중량부, SLPU-M polymer 50 중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 과 동일하게 실시하였다.
[0075][0085] [실시예 5]
[0076][0086] SLPU polymer 50 중량부, SLPU-A polymer 50 중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 4와 동일하게 실시하였다
[0077][0088] [실시예 6]
[0078][0089] 실시예 4에서 접착부여제로 아미노실란(DAS) 4.5중량부를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다. 그 결과를 표 1에 수록하였다.
[0079][0091] 접착력 탄성복원성 신율 실시예 1 1.9N/m 71% 411% 실시예 2 2.1N/m 81% 752% 실시예 3 2.0N/m 88% 1,050% 실시예 4 2.1N/m 95% 1,153% 실시예 5 1.9N/m 84% 914% 실시예 6 3.1N/m 94% 1,110%
[0080][0092] 상기의 표에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 제품은 탄성복원력이 70%이상, 좋게는 80%이상, 더욱 좋게는 90% 이상의 탄성복원력을 가지며, 동시에 접착력에 있어서도 우수한 특성을 나타내며, 신율에는 좋게는 400%, 더 좋게는 700%, 아주 좋게는 1000%이상의 우수한 신율을 나타냄을 보여주었다.
[0081][0093] 또한 본 발명에서 트리알콕시실란으로 엔드캡핑된 개질 폴리우레탄수지를 단독으로 사용한 경우인 실시예 1에 비하여 트리알콕시실란으로 엔드캡핑된 개질 폴리우레탄수지와 디알콕시실란으로 엔드켑핑된 개질폴리우레탄 수지의 혼합 개질 폴리우레탄 수지를 포함하는 실란트 조성물인 실시예 2 내지 4의 경우, 탄성복원성과 신율에서 더욱 현저한 향상을 보여주었으며, 접착력에서 어떤 손실없이 우수한 물성을 나타내었다.
[0082][0094] 또한 본 발명에서는 환형 이소시아네이트를 사용한 실시예 1 내지 4의 경우에 비하여 환형이소시아네이트 대신에 방향족 디이소시아네이트를 사용한 실시예 5를 동일한 조성비를 가지는 실시예 4와 비교시, 환형이소시아네이트를 가지는 경우, 탄성복원성에서 10%이상의 우수한 특성 및 신율에서는 100%이상의 신율이 우수한 특성을 나타내었다.
[0083][0095] 또한 실시예 4에서 접착부여제로 아미노실란을 탄성복원성과 신율에서 물성을 증가시키는 것과 동시에 접착력에서 50%이상이 접착 증가 효과를 가져 옴을 알 수 있었다.
[0084][0096] 이상과 같이 본 발명에서는 특정된 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
[0085][0097] 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.