폴리우레탄(PU)은 폴리올, 이소시아네이트, 쇄연장제의 간단한 부가반응에 의해 다양한 구조로 제조할 수 있으며, 산업재, 건축재, 스포츠 용품, 의료용 장비, 접착제와 코팅제 등과 같은 다양한 산업제품으로 활용 가능하다. 이러한 PU의 특성은 화학적 구조뿐만 아니라 PU의 거시적 구조에도 영향을 받는다. 종래의 용제형 PU는 재래적인 응용면에서 안정성과 환경적 규제로 인해 많은 나라에서 그 사용이 제한되고 있다. 그러한 환경적 이점과 동시에 용제 가격의 꾸준한 인상으로 말미암아 많은 분야에서 수분산PU가 용제형 PU를 점차적으로 대체하고 있다. ...
폴리우레탄(PU)은 폴리올, 이소시아네이트, 쇄연장제의 간단한 부가반응에 의해 다양한 구조로 제조할 수 있으며, 산업재, 건축재, 스포츠 용품, 의료용 장비, 접착제와 코팅제 등과 같은 다양한 산업제품으로 활용 가능하다. 이러한 PU의 특성은 화학적 구조뿐만 아니라 PU의 거시적 구조에도 영향을 받는다. 종래의 용제형 PU는 재래적인 응용면에서 안정성과 환경적 규제로 인해 많은 나라에서 그 사용이 제한되고 있다. 그러한 환경적 이점과 동시에 용제 가격의 꾸준한 인상으로 말미암아 많은 분야에서 수분산PU가 용제형 PU를 점차적으로 대체하고 있다. UV 경화 기술은 thermal-curing보다 효율적이고 환경오염이 없어 그 수요가 날로 증대되고 있다. UV경화시스템은 주로 올리고머(또는 프리폴리머), 반응성 희석제, 광개시제로 구성되며, 아크릴레이트 이중결합의 높은 반응성에 기인하여 오늘날 대부분의 UV 경화형 수지들은 아크릴레이트를 이용하여 제조된다. 이들 올리고머의 아크릴레이트 말단이 광개시제 존재하에서 UV 조사에 의해 경화되면서 우수한 기계적 물성이 얻어진다. 올리고머는 점도가 높아서 그 자체만으로는 사용이 불가능하므로 점도를 감소시키기 위하여 다량의 반응성 희석제를 첨가해야 한다. 그러나 이들 반응성 희석제는 자극성이 심하여 작업자의 건강에 악영향을 미칠 수 있으므로 UV 경화반응은 통풍이 잘되는 작업환경을 필요로 한다. 반응성 희석제를 사용하지 않고도 수지의 점도를 저하시키는 방법은 물을 희석제로 사용하는 것이다. 올리고머의 사슬 내부에 친수성기를 결합시키거나 계면활성제를 첨가하면 올리고머가 물에 분산된다. 이러한 공정은 UV 조사에 의한 경화를 수행하기 전에 부가적인 건조과정을 필요로 한다. 경화전에 열가공을 행하는 경우에는 수지가 성형틀에 달라붙지 않아야 하므로 UV 경화형 수성 PU(UV-PUD)는 경화전에는 반드시 tack free 해야 한다. 예로서 flooring의 UV 경화에서 tack free는 올리고머 mixture의 필수 조건이다. 본 연구 제1장에서는 UV-PUD의 경화전 tack을 제어하기 위하여 제어되어야 할 가장 중요한 요소는 고분자 사슬의 운동성이라고 보았으며, 고분자 사슬의 운동성을 제어하기 위하여 폴리올의 분자량의 변화, 프리폴리머의 분자량의 변화, 다관능성 시약의 사용이라는 방법을 사용하였다. 제조되어진 UV-PUD의 tack의 발현과 고분자 사슬의 운동성과의 상관관계는 동적기계적 성질의 측정을 통하여 체계적으로 규명하였다. 또한 인장 거동의 측정을 통하여 자외선 경화전, 후의 물성변화 역시 체계적으로 규명하였다. 제2장에서는 3 관능기의 폴리올(GP-600)을 사용하여 PU 프리폴리머에 가교를 도입함으로써 경화전 tack free한 UV-PUD를 합성하였다. 이 때 프리폴리머의 분자량을 제어함으로써 가교밀도를 제어하였다. 한편, 소량의 다관능성 반응성 희석제를 사용하여 아크릴 도메인의 가교밀도를 제어하였으며, 두 도메인의 가교밀도변화에 따른 UV 경화 수성 폴리우레탄의 물성을 체계적으로 연구하였다.
폴리우레탄(PU)은 폴리올, 이소시아네이트, 쇄연장제의 간단한 부가반응에 의해 다양한 구조로 제조할 수 있으며, 산업재, 건축재, 스포츠 용품, 의료용 장비, 접착제와 코팅제 등과 같은 다양한 산업제품으로 활용 가능하다. 이러한 PU의 특성은 화학적 구조뿐만 아니라 PU의 거시적 구조에도 영향을 받는다. 종래의 용제형 PU는 재래적인 응용면에서 안정성과 환경적 규제로 인해 많은 나라에서 그 사용이 제한되고 있다. 그러한 환경적 이점과 동시에 용제 가격의 꾸준한 인상으로 말미암아 많은 분야에서 수분산PU가 용제형 PU를 점차적으로 대체하고 있다. UV 경화 기술은 thermal-curing보다 효율적이고 환경오염이 없어 그 수요가 날로 증대되고 있다. UV경화시스템은 주로 올리고머(또는 프리폴리머), 반응성 희석제, 광개시제로 구성되며, 아크릴레이트 이중결합의 높은 반응성에 기인하여 오늘날 대부분의 UV 경화형 수지들은 아크릴레이트를 이용하여 제조된다. 이들 올리고머의 아크릴레이트 말단이 광개시제 존재하에서 UV 조사에 의해 경화되면서 우수한 기계적 물성이 얻어진다. 올리고머는 점도가 높아서 그 자체만으로는 사용이 불가능하므로 점도를 감소시키기 위하여 다량의 반응성 희석제를 첨가해야 한다. 그러나 이들 반응성 희석제는 자극성이 심하여 작업자의 건강에 악영향을 미칠 수 있으므로 UV 경화반응은 통풍이 잘되는 작업환경을 필요로 한다. 반응성 희석제를 사용하지 않고도 수지의 점도를 저하시키는 방법은 물을 희석제로 사용하는 것이다. 올리고머의 사슬 내부에 친수성기를 결합시키거나 계면활성제를 첨가하면 올리고머가 물에 분산된다. 이러한 공정은 UV 조사에 의한 경화를 수행하기 전에 부가적인 건조과정을 필요로 한다. 경화전에 열가공을 행하는 경우에는 수지가 성형틀에 달라붙지 않아야 하므로 UV 경화형 수성 PU(UV-PUD)는 경화전에는 반드시 tack free 해야 한다. 예로서 flooring의 UV 경화에서 tack free는 올리고머 mixture의 필수 조건이다. 본 연구 제1장에서는 UV-PUD의 경화전 tack을 제어하기 위하여 제어되어야 할 가장 중요한 요소는 고분자 사슬의 운동성이라고 보았으며, 고분자 사슬의 운동성을 제어하기 위하여 폴리올의 분자량의 변화, 프리폴리머의 분자량의 변화, 다관능성 시약의 사용이라는 방법을 사용하였다. 제조되어진 UV-PUD의 tack의 발현과 고분자 사슬의 운동성과의 상관관계는 동적기계적 성질의 측정을 통하여 체계적으로 규명하였다. 또한 인장 거동의 측정을 통하여 자외선 경화전, 후의 물성변화 역시 체계적으로 규명하였다. 제2장에서는 3 관능기의 폴리올(GP-600)을 사용하여 PU 프리폴리머에 가교를 도입함으로써 경화전 tack free한 UV-PUD를 합성하였다. 이 때 프리폴리머의 분자량을 제어함으로써 가교밀도를 제어하였다. 한편, 소량의 다관능성 반응성 희석제를 사용하여 아크릴 도메인의 가교밀도를 제어하였으며, 두 도메인의 가교밀도변화에 따른 UV 경화 수성 폴리우레탄의 물성을 체계적으로 연구하였다.
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