[국내논문]습식 인조피혁용 바이오 폴리올/폴리에스터 폴리올을 함유한 DMF 기반 폴리우레탄의 제조 및 물성 Preparation and Properties of DMF-Based Polyurethanes Containing Bio-Polyol/Ester-Polyol for Wet-Type Polyurethane Artificial Leather원문보기
일련의 dimethylformamide (DMF) 기반 폴리우레탄은 메틸렌 디 페닐 디 이소시아네이트(MDI) 1,4-부탄 디올 및 바이오 폴리올(1,3-프로판 디올: B-POL)에 기초한 폴리 트리 메틸렌 에테르 글리콜/폴리 에스터 폴리올(1,4-부탄디올: H-PET)으로 부터 합성하였다. 본 연구에서는 바이오 폴리올(B-POL)/폴리에스터 폴리올(H-PET)의 조성이 폴리우레탄의 물성에 미치는 영향을 조사하였다. B-POL/H-PET 혼합물의 B-POL 함량이 증가할수록 폴리우레탄의 소프트 세그먼트의 유리전이온도(Tgs)와 인장 강도는 감소하는 반면, 파괴 신도 및 인열 강도는 증가하였다. 한편 합성된 DMF 기반 폴리우레탄을 이용하여 습식공정으로 인조피혁을 제조하였다. 인조피혁에 형성된 다공성 셀의 평균 크기 및 밀도(단위부피당 셀의 수)에 미치는 B-POL/H-PET 조성의 영향의 차이는 거의 없는 것을 알 수 있었다. 이러한 결과들로부터 바이오 폴리올 기반 폴리우레탄을 습식공정으로 제조되는 인조피혁용으로 사용하는데 별 문제가 없음을 알 수 있었다.
일련의 dimethylformamide (DMF) 기반 폴리우레탄은 메틸렌 디 페닐 디 이소시아네이트(MDI) 1,4-부탄 디올 및 바이오 폴리올(1,3-프로판 디올: B-POL)에 기초한 폴리 트리 메틸렌 에테르 글리콜/폴리 에스터 폴리올(1,4-부탄디올: H-PET)으로 부터 합성하였다. 본 연구에서는 바이오 폴리올(B-POL)/폴리에스터 폴리올(H-PET)의 조성이 폴리우레탄의 물성에 미치는 영향을 조사하였다. B-POL/H-PET 혼합물의 B-POL 함량이 증가할수록 폴리우레탄의 소프트 세그먼트의 유리전이온도(Tgs)와 인장 강도는 감소하는 반면, 파괴 신도 및 인열 강도는 증가하였다. 한편 합성된 DMF 기반 폴리우레탄을 이용하여 습식공정으로 인조피혁을 제조하였다. 인조피혁에 형성된 다공성 셀의 평균 크기 및 밀도(단위부피당 셀의 수)에 미치는 B-POL/H-PET 조성의 영향의 차이는 거의 없는 것을 알 수 있었다. 이러한 결과들로부터 바이오 폴리올 기반 폴리우레탄을 습식공정으로 제조되는 인조피혁용으로 사용하는데 별 문제가 없음을 알 수 있었다.
Recently, attention has been paid to obtaining bio-polyols from renewable resources. Successful use of these natural ingredients successfully produced in the industry for the synthesis of various polyurethanes is a very important task. In this study, a series of dimethylformamide (DMF) based polyure...
Recently, attention has been paid to obtaining bio-polyols from renewable resources. Successful use of these natural ingredients successfully produced in the industry for the synthesis of various polyurethanes is a very important task. In this study, a series of dimethylformamide (DMF) based polyurethanes were synthesized from methylene diphenyl diisocyanate (MDI)/1, 4-butanediol and bio-polyol (polytrimethylene ether glycol based on 1, 3-propanediol : B-POL)/polyester polyol (polyadipate diol based on 1,4-butandiol : H-PET). The effect of different ratio of bio-polyol (B-POL)/polyester polyol (H-PET) on the physical properties of polyurethane was investigated. As the B-POL content in B-POL/H-PET mixture increased, the glass transition of soft segment (Tgs) and tensile strength of polyurethane decreased, however, the elongation at break and tear strength increased. On the other hand, artificial leather was produced by wet process using synthesized DMF-based polyurethanes. It was found that there was almost no difference in the effect of the B-POL/H-PET composition on the average size and density (the number of cells per unit volume) of the porous cells formed in artificial leather. These results show that there is no problem in using bio-polyol (B-POL) based polyurethane for artificial leather produced by wet process.
Recently, attention has been paid to obtaining bio-polyols from renewable resources. Successful use of these natural ingredients successfully produced in the industry for the synthesis of various polyurethanes is a very important task. In this study, a series of dimethylformamide (DMF) based polyurethanes were synthesized from methylene diphenyl diisocyanate (MDI)/1, 4-butanediol and bio-polyol (polytrimethylene ether glycol based on 1, 3-propanediol : B-POL)/polyester polyol (polyadipate diol based on 1,4-butandiol : H-PET). The effect of different ratio of bio-polyol (B-POL)/polyester polyol (H-PET) on the physical properties of polyurethane was investigated. As the B-POL content in B-POL/H-PET mixture increased, the glass transition of soft segment (Tgs) and tensile strength of polyurethane decreased, however, the elongation at break and tear strength increased. On the other hand, artificial leather was produced by wet process using synthesized DMF-based polyurethanes. It was found that there was almost no difference in the effect of the B-POL/H-PET composition on the average size and density (the number of cells per unit volume) of the porous cells formed in artificial leather. These results show that there is no problem in using bio-polyol (B-POL) based polyurethane for artificial leather produced by wet process.
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 바이오 폴리올(polytrimethylene ether glycol : SK PO3G, B-POL)/폴리에스터 폴리올(polyadipate diol based on 1,4-butandiol, H-PET)의 조성을 달리하여 DMF 기반의 폴리우레탄을 제조하고, 폴리올의 조성에 따른 폴리우레탄의 물성의 변화를 조사하였다. 그리고 본 연구에서는 PET/Nylon 부직포와 DMF 용제를 사용하여 습식 인조 피혁을 제조하여 바이오 폴리올/폴리에스터 폴리올 조성에 따른 폴리우레탄 층에 형성된 다공성 세포(cell) 막의 형성에 대하여 조사하였다.
따라서 본 연구에서는 바이오 폴리올(polytrimethylene ether glycol : SK PO3G, B-POL)/폴리에스터 폴리올(polyadipate diol based on 1,4-butandiol, H-PET)의 조성을 달리하여 DMF 기반의 폴리우레탄을 제조하고, 폴리올의 조성에 따른 폴리우레탄의 물성의 변화를 조사하였다. 그리고 본 연구에서는 PET/Nylon 부직포와 DMF 용제를 사용하여 습식 인조 피혁을 제조하여 바이오 폴리올/폴리에스터 폴리올 조성에 따른 폴리우레탄 층에 형성된 다공성 세포(cell) 막의 형성에 대하여 조사하였다.
제안 방법
바이오 폴리올을 사용하여 폴리우레탄을 합성하는 과정을 Scheme 1에 나타내었다. 폴리올 및 이소시아네이트를 반응시키고 NCO-프리폴리머 수지를 만든 후 저분자량 디올을 사용하여 쇄연장시키는 방법으로 폴리우레탄 수지를 합성하였다[12]. 질소 분위기하에서 1 L 용량의 합성용 반응기에 폴리올과 용제로서 DMF를 칭량하여 투입하고, 산화방지제를 고형분의 0.
1 wt%를 투입하여 질소를 통과시키면서 90 ℃에서 1시간 동안 균일하게 혼합하였다. 혼합물이 균일하게 혼합되어 투명해지면 온도를 낮추고 촉매인 DBTDL을 고형분 대비 0.03 wt%를 투입한 다음 80 ℃에서 이소시아네이트인 MDI를 5시간 동안 5회 나누어 투입하면서 점도가 상승할 경우 계산된 양의 DMF를 투입하여 폴리우레탄 프리폴리머를 합성하였다. 폴리우레탄 프리폴리머에 쇄연장제로서 1,4-butane diol을 투입하여 2시간 동안 반응시켜 최종 쇄연장된 습식 폴리우레탄 수지를 합성하였다.
03 wt%를 투입한 다음 80 ℃에서 이소시아네이트인 MDI를 5시간 동안 5회 나누어 투입하면서 점도가 상승할 경우 계산된 양의 DMF를 투입하여 폴리우레탄 프리폴리머를 합성하였다. 폴리우레탄 프리폴리머에 쇄연장제로서 1,4-butane diol을 투입하여 2시간 동안 반응시켜 최종 쇄연장된 습식 폴리우레탄 수지를 합성하였다. 이 때의 고형분의 함량은 30 wt%로 하였다.
Release paper (RP film)에 합성한 수지를 각각 코팅한 후, 용매를 휘발(dry oven에서 80℃, 12 h 건조)시키어 필름을 제조하여 물성 측정에 사용하였다. 습식 공법으로 제조된 인조피혁의 cell 형상을 조사하기 위하여 PET/Nylon (30/70 wt%) 부직포 기재에 습식 폴리우레탄 수지를 0.3 cm 두께로 코팅한 후 물속에 침적시켜 응고(coagulation)시켰다. 응고 조건은 25 ℃, DMF 10% 농도로 하여 8분 간 응고시킨 다음 잔여 DMF가 빠질 수 있도록 50 ℃의 수조에서 1시간 세척하였다.
열적 특성 분석을 위하여 시차주사 열량계(differential scanning calorimeter, Model Q-25, TA Instruments, USA)를 사용하였으며, 시료를 10.0 ± 1.5 mg을 알루미늄 팬에 넣고 - 90 ℃까지 급냉시킨 후, - 90 ℃에서 200 ℃까지 10 ℃ min-1로 질소 분위 기하에서 승온시키면서 열량 변화를 측정하였다.
합성된 폴리우레탄 수지의 분자구조는 적외선분광광도계(Fourier transform infrared spectroscopy, FT-IR 3D analysis system, MB 104, Bomem, USA)를 사용하여 확인하였다. FTIR spectra는 attenuated total reflectance (ATR, ZnSe crystal) 기구를 사용하여 파수(wave number) 4000 ~ 650 cm-1 범위에서 32 scan, resolution 16으로 측정하였다.
합성된 폴리우레탄 수지의 분자구조는 적외선분광광도계(Fourier transform infrared spectroscopy, FT-IR 3D analysis system, MB 104, Bomem, USA)를 사용하여 확인하였다. FTIR spectra는 attenuated total reflectance (ATR, ZnSe crystal) 기구를 사용하여 파수(wave number) 4000 ~ 650 cm-1 범위에서 32 scan, resolution 16으로 측정하였다.
동적 기계적 특성을 알아보기 위하여 동적 기계적 특성분석기(dynamic mechanical analyzer, Model Q-800, TA Instruments, USA)를 사용하여 분석하였다. 진폭은 20 µm, 진동수는 1 Hz, 인장 클램프 모드로, - 90 ℃에서 200 ℃까지 5 ℃min-1의 승온 속도로 측정하였다.
열중량분석기(thermogravimetric analysis, Model Q-500, TA Instruments, USA)를 이용하여 온도에 따른 무게감소를 측정하였다. 이 때 시료는 질소 분위기하에서 0 ℃에서 800 ℃까지 10 ℃ min-1로 중량 변화를 측정하였다.
습식 공정으로 제조한 폴리우레탄 필름의 cell 형상을 확인하기 위해 제조된 필름의 단면을 잘라 전계방사형 주사전자 현미경(a field-emission scanning electron microscope, SEM, Hitachi TM-1000, Japan)으로 분석하였다.
이는 인조피혁을 부드럽게 하고 천연가죽과 같은 촉감을 부여할 수 있기 때문이다. 본 연구에서는 폴리에스터 폴리올과 바이오 폴리올을 이용한 공중합계 폴리우레탄 수지를 합성하고 Cell 특성을 비교하였다. 폴리에스터 폴리올과 바이오 폴리올을 단독시료(H-PET, B-POL)와 공중합계 폴리우레탄 수지시료(H80/B20, H60/B40, H40/B60, H20/B80)의 단위 체적당 cell의 크기는 약 10 ~ 110 µm의 크기로 균일하게 분포하고 있고, 단위 체적당 cell의 밀도는 약 0.
본 연구에서는 바이오 폴리올로 옥수수당으로부터 발효에 의해 생산되는 1, 3-propanediol을 이용하여 제조된 polytrimethylene ether glycol과 폴리에스터 디올을 사용하여 폴리우레탄 수지를 합성하였다. 합성된 폴리우레탄 수지를 이용하여 물리적 특성 및 습식 응고에 의한 cell 특성을 연구하였다.
본 연구에서는 바이오 폴리올로 옥수수당으로부터 발효에 의해 생산되는 1, 3-propanediol을 이용하여 제조된 polytrimethylene ether glycol과 폴리에스터 디올을 사용하여 폴리우레탄 수지를 합성하였다. 합성된 폴리우레탄 수지를 이용하여 물리적 특성 및 습식 응고에 의한 cell 특성을 연구하였다. 공중합계 폴리올로서 바이오 폴리올의 함량이 증가할수록 폴리우레탄 수지의 인장강도는 감소하고 신장률 및 인열강도는 증가하는 경향을 나타내었다.
대상 데이터
폴리우레탄 수지의 합성을 위하여 바이오 폴리올로 polytrimethylene ether glycol (M.W 2,000, PO3G, SK Chemicals, Korea)과 에스터계 폴리올로 polyester polyol (M.W 2,000, HP1020, Heung IL Polychem, Korea)을 65 mmHg, 100 ℃에서 3시간 동안 탈수하여 사용하였고, 실험에 사용한 폴리올의 특성은 Table 1에 요약 정리하였다. Methylene diphenyl diisocyanate (MDI, Lupranate MS, BASF, Germany), 1,4-butane diol (1,4-BD, Sigma-Aldrich, USA), dibutyltin dilaurate (DBTDL, Sigma-Aldrich, USA), N,N-dimethylformamide (DMF, Junsei Chemical, Japan), antioxidant (Irganox 1010, BASF, Germany)를 정제하지 않고 그대로 사용하였다.
W 2,000, HP1020, Heung IL Polychem, Korea)을 65 mmHg, 100 ℃에서 3시간 동안 탈수하여 사용하였고, 실험에 사용한 폴리올의 특성은 Table 1에 요약 정리하였다. Methylene diphenyl diisocyanate (MDI, Lupranate MS, BASF, Germany), 1,4-butane diol (1,4-BD, Sigma-Aldrich, USA), dibutyltin dilaurate (DBTDL, Sigma-Aldrich, USA), N,N-dimethylformamide (DMF, Junsei Chemical, Japan), antioxidant (Irganox 1010, BASF, Germany)를 정제하지 않고 그대로 사용하였다. 본 연구에 사용한 부직포(HDF 3310, HACO, Korea)는 PET/Nylon (30/70 wt%) 소재로 니들펀칭에 제조된 중량 330 g m-3, 두께 1.
Methylene diphenyl diisocyanate (MDI, Lupranate MS, BASF, Germany), 1,4-butane diol (1,4-BD, Sigma-Aldrich, USA), dibutyltin dilaurate (DBTDL, Sigma-Aldrich, USA), N,N-dimethylformamide (DMF, Junsei Chemical, Japan), antioxidant (Irganox 1010, BASF, Germany)를 정제하지 않고 그대로 사용하였다. 본 연구에 사용한 부직포(HDF 3310, HACO, Korea)는 PET/Nylon (30/70 wt%) 소재로 니들펀칭에 제조된 중량 330 g m-3, 두께 1.3 mm, 폭 1,410m의 제품을 사용하였다.
30, Instron, USA)를 사용하였으며 ASTM D 412: 2016 규격에 준하여 측정하였다. 또한 100 mm min-1의 시험 속도로 인장 실험을 하였고, 한 조건 당 10개의 시험편으로 시험을 하여 평균값을 사용하였다.
이론/모형
인장강도 및 신장률, 인열강도는 만능재료시험기(universal testing machine, UTM, M-130, Instron, USA)를 사용하였으며 ASTM D 412: 2016 규격에 준하여 측정하였다. 또한 100 mm min-1의 시험 속도로 인장 실험을 하였고, 한 조건 당 10개의 시험편으로 시험을 하여 평균값을 사용하였다.
성능/효과
본 연구에서 합성된 폴리우레탄 수지의 점도를 Figure 1에 나타내었다. 에스터 기반 폴리올(H-PET)을 이용하여 합성한 폴리우레탄 수지의 점도가 가장 높았으며, 공중합계 폴리올로서 사용한 바이오 폴리올(B-POL)의 함량이 높아짐에 따른 점도가 낮아짐을 알 수 있었다. 바이오 폴리올의 함량이 증가할수록 보다 낮은 점도를 나타내는 이유는 바이오 폴리올의 반복단위 크기의 차이에 기인되는 것으로 생각된다.
일반적으로 폴리우레탄을 구성하는 성분으로 폴리올과 이소시아네이트 및 쇄연장제로 나눌 수 있으며, 폴리우레탄 구조에서 소프트 세그멘트(soft segment)로 작용하는 폴리올의 함량이 다른 구성성분보다 상대적으로 많기 때문에 분광학적 분석 시 폴리올의 특성이 매우 크게 나타나게 된다. 에스터 폴리올의 특성에 기인하는 2950 ~ 2873 cm-1 에서의 2개의 지방족 신축진동에 의한 특성 피크가 나타남을 알 수 있으며, 1733 cm-1 에서의 에스터 내의 카르보닐기의 신축진동에 의한 특성 피크가 나타남을 알 수 있다. Adipate계의 전형적인 모양의 피크가 1200 ~ 1300 cm-1 에서 2개로 나타남을 알 수 있었다.
그리고 3300 ~ 3500 cm-1와 1500 cm-1에서의 피크는 우레탄의 N-H 피크로서 이들 피크로부터 우레탄이 형성되었음을 확인할 수 있었다. 이들 결과를 바탕으로 합성된 습식 폴리우레탄 수지는 바이오 폴리올과 에스터 폴리올 성분을 각각 함유하고 있음을 확인할 수 있었다. 또한 FT-IR 분석을 통하여 2250 cm-1에서 NCO 흡수 피크가 반응 진행에 따라서 소멸되는 것을 확인하였다.
이들 결과를 바탕으로 합성된 습식 폴리우레탄 수지는 바이오 폴리올과 에스터 폴리올 성분을 각각 함유하고 있음을 확인할 수 있었다. 또한 FT-IR 분석을 통하여 2250 cm-1에서 NCO 흡수 피크가 반응 진행에 따라서 소멸되는 것을 확인하였다.
DSC curves 및 tan δ로부터 구한 폴리우레탄 필름의 유리전이온도(glass transition temperature, Tg)를 Table 3에 나타내었다. 바이오 폴리올을 이용하여 합성된 폴리우레탄 수지의 소프트 세그먼트의 Tg (Tgs)가 가장 낮게 나타났으며, 폴리에스터 폴리올의 함량이 높아질수록 Tg가 증가함을 알 수 있었다. 이러한 Tg의 차이는 소프트 세그먼트를 구성하는 폴리올의 반복단위 크기와 극성의 차이에서 기인된다고 생각된다.
즉 폴리에스터 폴리올이 에터 계열의 폴리올인 바이오 폴리올보다 극성이 크기 때문이라고 생각된다. 그런데 DSC와 DMA의 Tgs 결과치가 꼭 일치 하지는 않았지만, 폴리올의 종류 및 공중합 비율에 따른 DSC 및 DMA의 Tgs 변화 트렌드는 일치하는 것을 알 수 있었다.
폴리올 종류 및 공중합 비율에 따른 습식 폴리우레탄 필름의 tan δ는 바이오 폴리올의 함량이 높을수록 낮은 온도영역에 피크가 위치하였으며, DSC 분석 결과 경향성이 일치함을 확인할 수 있었다.
폴리에스터 폴리올과 바이오 폴리올을 단독시료(H-PET, B-POL)와 공중합계 폴리우레탄 수지시료(H80/B20, H60/B40, H40/B60, H20/B80)의 단위 체적당 cell의 크기는 약 10 ~ 110 µm의 크기로 균일하게 분포하고 있고, 단위 체적당 cell의 밀도는 약 0.28 ~ 0.32g cm-3로 이들의 밀도 값이 큰 차이 없음을 알 수 있었다.
Figure 4에 습식 폴리우레탄 필름의 DMA 분석에 의한 손실 탄성률(loss modulus)과 저장 탄성률(storege modulus), 및 tan δ를 나타내었다. 폴리올 종류에 따른 폴리우레탄 필름의 저장 탄성률은 바이오 폴리올을 사용한 것이 폴리에스터 폴리올을 사용한 것에 비해 저장 탄성률의 전이영역이 보다 저온영역에 위치함을 확인할 수 있다. 손실 탄성률은 저장 탄성률이 감소하는 온도에서 최대 증가치를 보였으며, 이는 온도가 증가함에 따른 합성된 폴리우레탄 필름의 탄성이 감소하고 유연성(점성)이 증가함을 의미한다.
폴리올 종류에 따른 폴리우레탄 필름의 저장 탄성률은 바이오 폴리올을 사용한 것이 폴리에스터 폴리올을 사용한 것에 비해 저장 탄성률의 전이영역이 보다 저온영역에 위치함을 확인할 수 있다. 손실 탄성률은 저장 탄성률이 감소하는 온도에서 최대 증가치를 보였으며, 이는 온도가 증가함에 따른 합성된 폴리우레탄 필름의 탄성이 감소하고 유연성(점성)이 증가함을 의미한다. 그리고 tan δ의 피크가 동적점탄성에서 비결정영역에서 고분자 세그멘트의 운동이 일어나는 전이 온도이다[15].
Figure 5에 폴리우레탄 필름의 열 안정성을 알아보기 위하여 TGA와 DTG curves를 나타내었다. 폴리올의 종류 및 공중합 비율에 따른 초기분해온도(initial decomposition temperature)가 크게 차이가 없음을 확인하였다.
대체적으로 폴리에스터 폴리올 기반의 폴리우레탄의 경우가 바이오 폴리올 기반 습식 폴리우레탄보다 인장강도 값이 보다 높게 나타남을 알 수 있었다. 바이오 폴리올의 함량이 증가할수록 인장강도 값이 낮아짐을 알 수 있었다. 그런데 신장률과 인열강도는 반대로 바이오 폴리올의 함량이 증가할수록 높아지는 경향을 나타내었다.
열적특성 분석 결과 바이오 폴리올의 함량이 증가할수록 유리전이온도가 낮아짐을 DSC curves와 DMA의 tan δ로부터 확인할 수 있었다.
32g cm-3로 이들의 밀도 값이 큰 차이 없음을 알 수 있었다. 따라서 바이오 폴리올을 혼합 혹은 단독으로 사용한 폴리우레탄을 습식공정에 의한 인조피혁 제조에 사용하는 데에 문제가 없음을 알 수 있었다.
합성된 폴리우레탄 수지를 이용하여 물리적 특성 및 습식 응고에 의한 cell 특성을 연구하였다. 공중합계 폴리올로서 바이오 폴리올의 함량이 증가할수록 폴리우레탄 수지의 인장강도는 감소하고 신장률 및 인열강도는 증가하는 경향을 나타내었다. 열적특성 분석 결과 바이오 폴리올의 함량이 증가할수록 유리전이온도가 낮아짐을 DSC curves와 DMA의 tan δ로부터 확인할 수 있었다.
열적특성 분석 결과 바이오 폴리올의 함량이 증가할수록 유리전이온도가 낮아짐을 DSC curves와 DMA의 tan δ로부터 확인할 수 있었다. 폴리에스터 폴리올과 바이오 폴리올의 단독시료(H-PET, B-POL)와 공중합계 폴리우레탄 수지시료(H80/B20, H60/B40, H40/B60, H20/B80)의 단위 체적당 cell의 크기와 cell의 밀도를 비교해 본 결과 이들의 값이 거의 같음을 알 수 있었다.
바이오 폴리올의 특성에 기인하는 2937 ~ 2700 cm-1 부근에서 3개의 피크로 나타나는 –CH2- 의 신축진동에 의한 피크가 나타남을 확인할 수 있었다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
바이오 폴리우레탄이란?
일반 폴리우레탄은 석유계 원료를 사용하는 반면, 바이오 폴리우레탄은 식물성 천연유지와 같은 재생자원으로 합성한 바이오 소재를 이용하여 제조된 폴리우레탄을 말한다. 폴리우레탄의 주 원료인 폴리올과 이소시아네이트가 석유를 기반으로 제조되기 때문에 원유가격의 상승은 폴리우레탄의 생산 원가를 높이는 주요 요인이다[6].
폴리 우레탄을 사용하여 습식 인조 피혁을 제조할 때 장점은?
이때 물과 상용성을 가진 용제(DMF, MEK, Toluene)는 물에 의하여 추출/치환되면서 폴리우레탄 층에는 미세한 기공(다공성)막이 형성되어 통기성을 지닌 인조피혁이 제조된다. 일반적으로 인조피혁은 천연피혁의 대체 소재이며, 습식 폴리 우레탄 인조피혁은 합성 섬유 (부직포, 편성포)를 사용하므로 경량이고, 내구성이 있고, 봉제 가능하고, 세탁할 수 있다는 이점이 있다[9-11].
원유가격의 상승은 폴리우레탄의 생산 원가를 높이는 주요 요인인 이유는?
일반 폴리우레탄은 석유계 원료를 사용하는 반면, 바이오 폴리우레탄은 식물성 천연유지와 같은 재생자원으로 합성한 바이오 소재를 이용하여 제조된 폴리우레탄을 말한다. 폴리우레탄의 주 원료인 폴리올과 이소시아네이트가 석유를 기반으로 제조되기 때문에 원유가격의 상승은 폴리우레탄의 생산 원가를 높이는 주요 요인이다[6]. 따라서 원유가격의 불안정한 장래를 대비하여 전세계적으로 경제적 및 환경적 관점에서 안정적인 고분자 생산을 위하여 석유기반 원료물질을 재생 가능한 식물성기반 원료물질로 대체하는 것이 대단히 중요하다[7].
참고문헌 (15)
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Kesselmeier, J., and Staudt, M., "Biogenic Volatile Organic Compounds (VOC): An Overview on Emission, Physiology and Ecology," J. Atmos. Chem., 33, 23-88 (1999).
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