초록 ▼

□ 연구개요
최적의 수성 도료용 무용제/무 유화제형 수 분산 폴리우레탄-아크릴 하이브리드 바인더를 얻기 위하여, 수 분산 폴리우레탄-아크릴 하이브리드 분산액을 제조하고, 그들의 특성을 조사하여 소수성이 매우 높은 PE 섬유에 적용 가능한 수성 페인트(안료/바인더/물/첨가물)용의 수 분산성 바인더로 사용할 수 있게 한다. 본 연구에서는 특히 제조공정, 모폴로지 및 화학적 구조(조성)-물성과의 관계를 체계적으로 연구하여 우레탄과 아크릴 장점들이 시너지효과로 발현 될 수 있는 최적의 하이브리드 바인더를 연구한다.

□ 연

□ 연구개요
최적의 수성 도료용 무용제/무 유화제형 수 분산 폴리우레탄-아크릴 하이브리드 바인더를 얻기 위하여, 수 분산 폴리우레탄-아크릴 하이브리드 분산액을 제조하고, 그들의 특성을 조사하여 소수성이 매우 높은 PE 섬유에 적용 가능한 수성 페인트(안료/바인더/물/첨가물)용의 수 분산성 바인더로 사용할 수 있게 한다. 본 연구에서는 특히 제조공정, 모폴로지 및 화학적 구조(조성)-물성과의 관계를 체계적으로 연구하여 우레탄과 아크릴 장점들이 시너지효과로 발현 될 수 있는 최적의 하이브리드 바인더를 연구한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
1차년도에는 Type 2 hybrid polymer dispersion의 합성하여 특성을 분석하여 구조-특성과의 관계를 연구하는 것이 목표이었으며 유화제와 용매를 사용하지 않는 바인더 재료용 수분산 폴리우레탄-아크릴릭 하이브리드 에멀젼을 합성하여 glycidyl methacylate(GMA)/acrylonitrile(AN) wt%가 하이브리드 에멀젼 시료에 미치는 영향을 검토한 결과 GMA 함량이 증가함에 따라 mean particle size, hard segment Tg (Tgh)는 감소하였으나, viscosity, soft segment Tg (Tgs)는 증가하였다. formulated binder materials의 failure mode는 adhesive failure이었으며, GMA 함량이 증가함에 따라 접착강도는 감소하는 것을 알 수 있었다.
2차년도에는 Type 3 hybrid polymer dispersion의 합성하여 특성을 분석하여 구조-특성과의 관계를 연구하는 것이 목표이었으며 TiO₂ wt% (0, 0.05, 0.10, 0.15, 0.20)를 달리하여 수분산 폴리우레탄-아크릴릭 하이브리드 에멀젼을 합성하였다.
인장강도, 파단 신도, 저장 탄성율, 및 투과율 등을 고려하려 본 연구의 범위에서는 UV 차단 코팅재료로 사용하기 위한 최적의 TiO₂ 함량은 0.1 wt%임을 확인할 수 있었다.
3차년도에는 수성도료를 개발하여 특성 평가하는 것이 목표이었으며, butene-1, 4-diol(BD)/ethylenediamine(EDA)의 molar ratios를 0/0.20, 0.03/0.17, 0.06/0.14, 0.09/0.11, 0.12/0.08, 0.0.15/0.05로 다르게 하여 수분산 폴리우레탄-아크릴릭 하이브리드 에멀젼을 라디칼 중합방법으로 유화제/용매 없이 합성하였다. BD함량이 증가함에 따라 인장강도, 파단신도 및 water swelling %는 증가하였으나, 소프트 세그먼트 Tg (Tgs) 및 Modulus는 감소하는 경향을 나타내었다.

□ 연구개발결과의 중요성
*VOC 발생이 없는 환경 친화적인 무용제/무 유화제형 수 분산 폴리우레탄-아크릴하이브리드 dispersion이 개발되어 수성 도료(안료/바인더/물/첨가제)와 친화성이 아주 낮은 소수성 PE섬유에 적용 가능한 우수한 수성도료가 국내에서 최초로 개발 되도록 함.
*체계적인 분자설계를 통하여 제조공정과 조성에 따른 hybrid의 morphology 및 물성을 조절하여 우레탄과 아크릴의 장점들을 동시에 시너지 효과로 발현되는 다양한 우수한 물성과 다양한 용도를 지닌 소재(adhesives, coating)가 개발됨.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 3
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 3
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 8
• 4. 참고문헌 ... 9
• 5. 연구성과 ... 9
• 끝페이지 ... 9