선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 탄성영역이 많으면 도막이 brittle해지기 때문에 경도는 증가하나, 유연성이나 부착성이 떨어지는 경향을 보이고, 점성영역이 많으면 도막이 ductile해지기 때문에 유연성이나 부착성은 증가하나 경도가 저하되는 경향을 보인다. 따라서 본 실험에서는 광개시제 양을 달리하여 필름 형태의 경화된 도막을 필름 상태로 얻은 후, 인장강도를 측정함으로써 도막의 상태를 알아보았다.
제안 방법
- UV 경화형 분체도료의 광개시제 양에 따른 도막물성을 알아보기 위해서 ASTM D-1822를 응용하여 두께 100 μm의 dumbbell모양으로 필름을 제작하여 Texture Analyzer (TAXT2i, Stable Micro Systems Ltd, UK) 를 사용하여 0.1 mm/sec 의 속도로 인장강도를 측정하였다.
- UV 조사량에 따른 UV 경화형 분체도료의 가교정도를 알기 위해서 아세톤, 60℃, 24 h 조건에서 경화된 필름의 미경화 부분을 제거한 후, 50℃에서 24시간 건조 후 무게를 측정하였다. 경화된 필름의 gel content 는 아래의 식을 통해 구하였다.
- UV경화형 분체도료의 정확한 Tg와 Tm을 측정하기 위해서 시차주사열량계(Differential Scanning Calorimeter, Q-1000, TA instrument.)를 사용하였다. 시편의 무게는 4~5 mg, 승온 속도는 10℃/min, 온도측정 범위는 0~150℃ 이다.
- 기재에 따른 부착력을 측정하기 위해서 pull-off adhesion test를 실시하였다. MDF, PVC, 합판, stainless steel에 두께 100 ㎛의 UV 경화형 분체도료를 도장하여 경화시킨 후, 부착력을 측정한 결과는 Figure 7과 8 에 나타내었다.
- 대표적인 열민감성 기재인 MDF (medium density fiberboard, (주)이건환경), 합판(plywood, (주)이건환경), PVC 판 위에 UV 경화형 분체도료를 100 μm두께로 2000 mJ/ cm2의 UV를 조사하여 경화시킨 후 기재에 따른 표면 경도의 차이를 알아보기 위해서 DIN 53157, ISO 152에 의거하여 Koenig Pendulum hardness tester (Ref. No: 707KP, Sheen Instruments Ltd., England)를 이용하여 표면 경도를 측정하였다. 또한 경화된 도막의 표면 평활도를 평가하기 위해서 ASTM D2457, D523에 의거하여 광택도 (TRI-MICROGLOSS 20-60-85, Sheen Instruments Ltd.
- 대표적인 열민감성 기재인 MDF, PVC, 합판에 UV 경화형 분체도료를 도장하여 도막의 물리적인 특성을 알아보았다. 열민감성 기재와의 비교를 위해 stainless steel을 선택하여 MDF, 합판, PVC와 비교, 분석하였다.
- 따라서 본 연구는 기존의 분체도료에 사용된 수지보다 낮은 녹는점의 polyester계열의 수지를 사용하고, 용융과 경화과정을 분리시켜 leveling 문제를 해결 할 수 있는 UV 경화형 분체도료를 제조, 열민감성 기재에 적용하였다[6].
- 된다. 따라서 적절한 UV조사량을 알아내기 위해서 일정 조사량별로 경화시킨 도막의 Gel content를 측정하였다.
- , England)를 이용하여 표면 경도를 측정하였다. 또한 경화된 도막의 표면 평활도를 평가하기 위해서 ASTM D2457, D523에 의거하여 광택도 (TRI-MICROGLOSS 20-60-85, Sheen Instruments Ltd., England)를 측정하였다.
- 본 연구에서는 광개시제 양에 따른 UV 경화형 분체도료를 배합하여 물리적인 성질을 측정하고, 열민감성 기재에 적용하였다. UV 조사량이 증가할수록 초기 빠른 경화를 보였으나 일정 조사량 이후에는 변화가 없음을 알 수 있었다.
- 열민감성 기재와의 비교를 위해 stainless steel을 선택하여 MDF, 합판, PVC와 비교, 분석하였다. 기재가 도막의 경도에 얼마나 영향을 미치는지 알아보기 위해서 표면경도를 측정한 결과 Figure 5에 나타낸 것처럼 기재에 따라 큰 차이를 보이지 않았다.
- 관찰되었다. 이러한 결과를 바탕으로 UV 경화형 분체도료를 완전 용융시키기 위해서 녹는점보다 다소 높은 90℃ 의 온도조건으로 실험을 진행하였다.
- 1,000 mJ/cm2 이후에는 서서히 가교 정도가 증가하다가 어느 정도 조사량 이상에서는 더 이상 변화가 없다. 이러한 경향을 바탕으로 본 실험에서는 2,000 mJ/cm2의 조사량을 경화조건으로 설정하였다.
대상 데이터
- 본 연구에 사용된 수지는 polyester계열의 범용적으로 사용되는 UV 경화형 수지인 UVecoat3002 (Cytec)를 사용하였으며, 광개시제는 Irgacure 184 (Ciba Specialty Chemicals)를 사용하였다. flow agent와 degassing agent는 Worlee社의 제품을 사용하였다. 배합비는 Table 1에 나타내었다.
- 구성되어 있다. 본 연구에 사용된 수지는 polyester계열의 범용적으로 사용되는 UV 경화형 수지인 UVecoat3002 (Cytec)를 사용하였으며, 광개시제는 Irgacure 184 (Ciba Specialty Chemicals)를 사용하였다. flow agent와 degassing agent는 Worlee社의 제품을 사용하였다.
- 분체도료를 배합하기 위해서 high speed mixer, twin extruder, grinder, 125 μm sieve를 사용하였다. 각 배합비에 해당되는 조성물은 먼저 high speed mixer를 사용하여 15분 동안 premixing시킨 후, twin extruder에서 100℃ 조건으로 blending시켰다.
이론/모형
- UV 경화형 분체도료의 배합별 부착력과 기재에 따른 부착강도를 측정하기 위해서 ASTM D 4541, ISO 4624에 의거하여 Pull-off Adhesion Test (Elcometer 108 Hydraulic Adhesion Testers, Elcometer)를 시행하였다. 이 측정 방법은 Figure 1에 나타내었듯이 도막 위에 접착제가 도포된 일정 직경의 치구를 부착시킨 후, 압력을 주어 도막이 떨어지는 순간의 힘을 측정하는 원리를 이용한다.
성능/효과
- UV 경화형 분체도료를 MDF, 합판, PVC와 같은 열민감성 기재에 적용한 결과, 기존의 분체도료에 비해서 낮은 온도조건인 90℃에서 용융시킴으로 인한 기재의 변형이나 도막의 불완전 용융은 발생하지 않았고, 기재의 종류에 따라 표면 경도가 차이가 나타나지 않음을 pendulum hardness test를 통해서 증명할 수 있었다. 또한 기재에 따른 부착력 실험에서 기재와 도막의 부착력이 MDF, 합판의 기재 자체의 강도보다 높게 나타났고 PVC 기재에 적용하였을 때도 우수한 부착력이 나타남을 알 수 있었다.
- 기재에 적용하였다. UV 조사량이 증가할수록 초기 빠른 경화를 보였으나 일정 조사량 이후에는 변화가 없음을 알 수 있었다. 또한 광개시제의 양이 증가할수록 적은 조사량으로 많은 경화가 일어났으나 일정 조사량 이후에는 비슷한 경화정도를 가짐을 확인하였다.
- 또한 광개시제의 양이 증가할수록 적은 조사량으로 많은 경화가 일어났으나 일정 조사량 이후에는 비슷한 경화정도를 가짐을 확인하였다. 그러나 인장강도 측정 결과 비슷한 경화정도를 가지더라도 광개시제 양이 증가할수록 가교밀도가 증가하여 더욱 brittle해지는 경향이 나타났다. 이러한 결과를 통해서 기재와의 부착력과의 상관관계를 분석해보면, 도막이 brittle해질수록 부착력은 떨어짐을 알 수 있었다.
- MDF와 합판의 경우, Figure 8에서 볼 수 있듯이 도막과 기재의 계면에서 파괴가 진행되지 않고 기재 내부에서 파괴가 일어났다 이는 도막의 부착력이 기재의 강도 수치를 넘었기 때문으로 분석된다. 따라서 그래프에 나타난 수치는 MDF와 합판의 기재 강도 수치라고 판단할 수 있고 UV 경화형 분체도료를 목질재료에 적용 시 충분한 부착력이 나타남을 알 수 있다. 광개시제의 양에 따른 영향을 살펴보면, PVC의 경우에 기재의 표면 상태에 따라서 광개시제의 양과 상관없이 부착력의 편차가 큼을 알 수 있다.
- 광개시제의 양에 따른 영향을 살펴보면, PVC의 경우에 기재의 표면 상태에 따라서 광개시제의 양과 상관없이 부착력의 편차가 큼을 알 수 있다. 따라서 비교적 표면이 균일한 stainless steel의 결과를 토대로 분석하면, C_0.5 > C_1 > C_2순으로 부착력이 큼을 알 수 있었다. 이는 앞서 인장강도 측정에서 가교밀도가 높을수록 도막이 brittle 한 경향이 나타난 결과와 같은 경향을 나타내었다.
- 또한 기재에 따른 부착력 실험에서 기재와 도막의 부착력이 MDF, 합판의 기재 자체의 강도보다 높게 나타났고 PVC 기재에 적용하였을 때도 우수한 부착력이 나타남을 알 수 있었다.
- 이러한 결과를 바탕으로 UV 경화형 분체도료를 설계할 때는 광개시제 양이 중요하고 열민감성 기재에 UV 경화형 분체도료를 적용하는 것은 충분히 가능하다는 것을 알 수 있었다.
- 그러나 인장강도 측정 결과 비슷한 경화정도를 가지더라도 광개시제 양이 증가할수록 가교밀도가 증가하여 더욱 brittle해지는 경향이 나타났다. 이러한 결과를 통해서 기재와의 부착력과의 상관관계를 분석해보면, 도막이 brittle해질수록 부착력은 떨어짐을 알 수 있었다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.