생활수준의 향상과 욕구의 다변화에 기인하여 다양한 기능을 가진 섬유 제품에 대한 선호도가 점차 증가하고 있다. 이에 따라 섬유제품에 있어서도 고내구성, 내세탁성, 통기·투습성, 난연성 및 항균 방취성 등의 기능을 지닌 새로운 소재의 개발과 함께 기능성을 가진 환경친화적인 우수한 소재의 개발이 요구되고 있다. 이러한 소비자의 욕구를 충족시키기 위하여 새로운 기능을 가진 소재의 개발에 주력하고 있으며, 그 결과 다양한 기능을 가진 소재가 소개되고 있다. 한편 섬유제품의 가공공정에서 널리 사용되고있는 용제형 PU 수지는 물리적 특성이 우수한 반면, 가공시 다량의 용매 (DMF, MEK, TOI 등) 특히, ...
생활수준의 향상과 욕구의 다변화에 기인하여 다양한 기능을 가진 섬유 제품에 대한 선호도가 점차 증가하고 있다. 이에 따라 섬유제품에 있어서도 고내구성, 내세탁성, 통기·투습성, 난연성 및 항균 방취성 등의 기능을 지닌 새로운 소재의 개발과 함께 기능성을 가진 환경친화적인 우수한 소재의 개발이 요구되고 있다. 이러한 소비자의 욕구를 충족시키기 위하여 새로운 기능을 가진 소재의 개발에 주력하고 있으며, 그 결과 다양한 기능을 가진 소재가 소개되고 있다. 한편 섬유제품의 가공공정에서 널리 사용되고있는 용제형 PU 수지는 물리적 특성이 우수한 반면, 가공시 다량의 용매 (DMF, MEK, TOI 등) 특히, 발암물질로 규정된 DMF가 비산됨에 따라 작업자의 건강 및 생산성을 저해하고 대기오염과 같은 환경위해 요소가 됨은 물론 휘발성이 높아 작업장내의 화재의 주요한 원인이 되고 있다. 이러한 배경으로 세계적으로 환경문제가 대두 되면서 접착제, 도료 및 코팅분야에 있어서도 저 공해, 저 독성의 제품에 관한 연구가 집중되고 있다. 본 논문에서는 우레탄 출발물질인 폴리올 [폴리에테르. 폴리에스테르, triblock glycol(TBG)], 이소시아네이트 [isophorone diiscoyanate(IPDI), 4,4-dicyclohexylmethane diiscyante (H_(12)MDI)], 친수성작용기 [dimethylolpropionic acid (DMPA), dimethylolbutanoic acid (DMBA)], 중화제 [triethylamine (TEA), copper hydroxide (Cu(OH)_(2)), ammonium hydroxide (NH_(4)OH)], 및 chain extender[hydrazine monohydrate (HD), ethylenediamine (EDA), 1,4-butanediamine (BDA)]를 이용한 수분산 폴리우레탄을 합성하여 이들 구조가 수분산성의 안정성, 입도의 크기 및 점도에 미치는 영향을 체계적으로 조사하였으며, 또한 수분산 폴리우레탄으로부터 제조된 film의 물성에 미치는 화학조성의 영향을 연구하였다. 그리고 수분산 폴리우레탄을 coationg한 nylon직물의 투습성 및 내수압과 같은 특성에 미치는 영향을 살펴보았다. 2장에서는 isophorone diisocyanate (IPDI), poly (tetramethylene adipte) glycol (PTAd), dimethylilpropionic acid (DMPA), 및 ethylenediamine (EDA)를 이용하여 수분산 폴리우레탄을 합성하였다. DMPA 함량에 따른 수분산의 안정성, prticle size와 점도의 연관성 및 폴리우레탄으로부터 제조된 film의 antisatic property, 열적 성질 및 기계적 성질을 조사하였으며, 산업용 (sheet, foam)과 신발용 (CR rubber, PU foam, EVA foam) 소재를 이용하여 접착 물성을 검토하여 다음과 같은 결론을 얻었다. D-0.5와 D-0.6의 안정성이 부족하였으며, D-0.7, D-0.8, D-0.9, D-1.0, 및 D-1.1은 모두 안정성이 양호하였다. DMPA함량이 증가할수록 particle sizw는 감소하였으며, 반면 점도와 antistatic property는 증가하였다. 기계적 물성은 DMPA함량이 증가할수록 인장강도는 증가하였고, 신율은 감소하였다. 접착강도는 신발용 소재 (CR rubber, PU foam, EVA foam)의 경우는 접착력 (8.0 kgf/㎠)이 모두 우수하여, DMPA함량에 따른 정확한 접착력은 소재표면의 파괴가 발생하여 확인할 수 없었다. 3장에서는 isophorne diisocyanate (IPDI), poly(tertramethylene ether) glycol(PTMG), dimethylol butanoic acid (DMBA), hydrazine monohydrate (HD), ethylenediamine (EDA), 1-4-butanediamine (BD)을 이용하여 수분사 폴리우레탄을 합성하였다. 중화제로서 NH_(4)OH/Cu(OH)_(2) (C-series) 또는 triethylamine(TEA)(T-series)를 사용하였으며, 중화제의 영향에 따른 particle size, antistatic property, 열적 성질, 기계적 성질 및 항균성 들을 연구하여, 다음과 같은 결론을 얻었다. 중화제 [NH_(4)OH/Cu(OH)_(2) 또는 triethylamine(TEA)]에 따른 particle size의 크기는 36nm∼164nm의 크기를 가졌으며, 3개월 이상의 안정성을 가졌다. 중화제로 TEA (T-series)를 사용한 경우 particle size는 HDhard segment 유리전이온도 와 tensile/modulus 는 HDSoft segment 유리전이온도에서, TEA인 경우에는 HDCL)_(4.5)-PTMG-(CL)_(4.5), Mn=3,000]을 이용하여 수분산 폴리우레탄을 합성하였다. 투습성을 향상시키기 위하여 triblock glycol을 합성하여 폴리올으로 사용하였으며, 폴리올 함량에 따른 particle size, 열적 성질, 기계적 성질 및 투습성과 내수성을 조사하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 본 실험실에서 합성한 triblock glycol은 14℃와 38℃의 두 개의 용융 peak가 확인 되었으며, 이와 같은 용융 peak는 ε-caprolactone (CL) 와 poly (tetramethylene ether) glycol (PTMG)의 결정성 domain 으로 판단되어진다. 합성된 수분산 폴리우레탄은 soft segment 함량(60wt%∼75wt%)을 변화하였으며, soft segment 분자량은 3,000g/mol로 고정하였다. Hard segment 평균 분자량은 2,000g/mol에서 1,000g/mol로 감소하였다. Soft segment 함량이 증가할수록 particle size는 증사하였으며, 반면 점도는 조금씩 감소하였다. 인장강도는 soft segment 함량이 증가할수록 감소하였으며, 신율은 증가하였다. Soft segment 함량이 증가할수록 투습성은 3,615g/㎡ day에서 4,502g/㎡ day로 증가하였고, 내수압은 1,300mmH_(2)O에서 500mmH_(2)O로 감소하였다. 수분산 폴리우레탄과 nylon직물과의 접착력은 2.0kgf/㎠으로 유사하였다. 5장에서는 4,4-dicyclihexylmethane diisocyanate (H_(12)MDI), dimethylolpropionic acid (DMPA), ethylenediamine (EDA), triethyl amine(TEA), 및 다양한 triblock glycol을 이용하여 수분산 폴리우레탄을 합성하였다. 다양한 triblock glycol [(CL-PEG-CL, CL-PTMG-CL, CL-PTAd-CL and CL-PPG-CL : (ε-caprolactone)_(4.5)-polyols (MW=2,000)-(ε-caprolactone)_(4.5), polyols : polyethylene glycol(PEG), polyteramethlene glycol (PTMG), poly(tetramethylene adipate) glycol (PTAd) and polypropylene glycol(PPG)]은 폴리올을 달리하여 각각 합성하였다. Triblock glycol의 종류에 따른 particle size, 열적 성질, 기계적 성질 및 투습성과 내수압을 조사하여 다음과 같은 결론을 얻었다. Particle size는 S-PEGPEG, Mn=400) triethyl amine(TEA)을 이용하여 수분산 폴리우레탄을 합성하였다. 친수성 작용기인 PEG와 EMPA 함량을 달리하여 particle size, 열적 성질, 기계적 성질 및 투습성과 내수압을 조사하여 다음과 같은 결론을 얻었다. PEG 함량이 증가할수록 particle size는 증가하였고, 점도는 조금 증가하였다. PEG 함량이 증가할수록 인장강도는 감소하였으며, 신율은 증가하였다. 수분산 폴리우레탄을 nylon 직물에 코팅하여 투습성을 측정 결과, PEG 함량이 증가할수록 2,254g/㎡ day에서 3.348g/㎡ day 증가하였다. 내수압은 모두 500mmH_(2)O 이하로 나타났다. 7장에서는 poly(ethylene ether) glycol (PEG, Mn=2,000g/mol) 4,4-dicyclihexylmethane diisocyanate (H_(12)MDI), dimethylol propionic acid (DMPA), ethylene diamine (EDA) 및 triethylamine (TEA)을 이용하여 수분산 폴리우레탄 hydrogel을 합성하였다. EDA과 DMPA량을 달리 하여 hydrogel의 경도 및 반발탄성 등의 물성을 조사하여 다음과 같은 결론을 얻었다. EDA과 DMPA 함량이 증가할수록 경도와 반발탄성은 증가하였으며, 온도가 증가할수록 각각 감소하였다. Solid(20wt%∼50wt%)함량이 증가할수록 경도와 반발탄성은 증가하였다. 합성한 수분산 폴리우레탄의 분자량은 DEA함량이 증가할수록, 증가하였고, DMPA 함량이 증가할수록 감소하였다. 이러한 연구결과로부터 안정성과 물성이 우수한 수분간 폴리우레탄을 합성할 수 있었다. 그리고 soft segement 성분 및 함량/hard segment의 성분 및 함량의 변화에 의한 강도/신도/탄성율/열적성질/경도의 변화들로부터 다양한 용도의 적합성이 요구되는 물성의 수분산 폴리우레탄의 제조가 가능하였다.
생활수준의 향상과 욕구의 다변화에 기인하여 다양한 기능을 가진 섬유 제품에 대한 선호도가 점차 증가하고 있다. 이에 따라 섬유제품에 있어서도 고내구성, 내세탁성, 통기·투습성, 난연성 및 항균 방취성 등의 기능을 지닌 새로운 소재의 개발과 함께 기능성을 가진 환경친화적인 우수한 소재의 개발이 요구되고 있다. 이러한 소비자의 욕구를 충족시키기 위하여 새로운 기능을 가진 소재의 개발에 주력하고 있으며, 그 결과 다양한 기능을 가진 소재가 소개되고 있다. 한편 섬유제품의 가공공정에서 널리 사용되고있는 용제형 PU 수지는 물리적 특성이 우수한 반면, 가공시 다량의 용매 (DMF, MEK, TOI 등) 특히, 발암물질로 규정된 DMF가 비산됨에 따라 작업자의 건강 및 생산성을 저해하고 대기오염과 같은 환경위해 요소가 됨은 물론 휘발성이 높아 작업장내의 화재의 주요한 원인이 되고 있다. 이러한 배경으로 세계적으로 환경문제가 대두 되면서 접착제, 도료 및 코팅분야에 있어서도 저 공해, 저 독성의 제품에 관한 연구가 집중되고 있다. 본 논문에서는 우레탄 출발물질인 폴리올 [폴리에테르. 폴리에스테르, triblock glycol(TBG)], 이소시아네이트 [isophorone diiscoyanate(IPDI), 4,4-dicyclohexylmethane diiscyante (H_(12)MDI)], 친수성 작용기 [dimethylolpropionic acid (DMPA), dimethylolbutanoic acid (DMBA)], 중화제 [triethylamine (TEA), copper hydroxide (Cu(OH)_(2)), ammonium hydroxide (NH_(4)OH)], 및 chain extender[hydrazine monohydrate (HD), ethylenediamine (EDA), 1,4-butanediamine (BDA)]를 이용한 수분산 폴리우레탄을 합성하여 이들 구조가 수분산성의 안정성, 입도의 크기 및 점도에 미치는 영향을 체계적으로 조사하였으며, 또한 수분산 폴리우레탄으로부터 제조된 film의 물성에 미치는 화학조성의 영향을 연구하였다. 그리고 수분산 폴리우레탄을 coationg한 nylon직물의 투습성 및 내수압과 같은 특성에 미치는 영향을 살펴보았다. 2장에서는 isophorone diisocyanate (IPDI), poly (tetramethylene adipte) glycol (PTAd), dimethylilpropionic acid (DMPA), 및 ethylenediamine (EDA)를 이용하여 수분산 폴리우레탄을 합성하였다. DMPA 함량에 따른 수분산의 안정성, prticle size와 점도의 연관성 및 폴리우레탄으로부터 제조된 film의 antisatic property, 열적 성질 및 기계적 성질을 조사하였으며, 산업용 (sheet, foam)과 신발용 (CR rubber, PU foam, EVA foam) 소재를 이용하여 접착 물성을 검토하여 다음과 같은 결론을 얻었다. D-0.5와 D-0.6의 안정성이 부족하였으며, D-0.7, D-0.8, D-0.9, D-1.0, 및 D-1.1은 모두 안정성이 양호하였다. DMPA함량이 증가할수록 particle sizw는 감소하였으며, 반면 점도와 antistatic property는 증가하였다. 기계적 물성은 DMPA함량이 증가할수록 인장강도는 증가하였고, 신율은 감소하였다. 접착강도는 신발용 소재 (CR rubber, PU foam, EVA foam)의 경우는 접착력 (8.0 kgf/㎠)이 모두 우수하여, DMPA함량에 따른 정확한 접착력은 소재표면의 파괴가 발생하여 확인할 수 없었다. 3장에서는 isophorne diisocyanate (IPDI), poly(tertramethylene ether) glycol(PTMG), dimethylol butanoic acid (DMBA), hydrazine monohydrate (HD), ethylenediamine (EDA), 1-4-butanediamine (BD)을 이용하여 수분사 폴리우레탄을 합성하였다. 중화제로서 NH_(4)OH/Cu(OH)_(2) (C-series) 또는 triethylamine(TEA)(T-series)를 사용하였으며, 중화제의 영향에 따른 particle size, antistatic property, 열적 성질, 기계적 성질 및 항균성 들을 연구하여, 다음과 같은 결론을 얻었다. 중화제 [NH_(4)OH/Cu(OH)_(2) 또는 triethylamine(TEA)]에 따른 particle size의 크기는 36nm∼164nm의 크기를 가졌으며, 3개월 이상의 안정성을 가졌다. 중화제로 TEA (T-series)를 사용한 경우 particle size는 HD
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