화학공학소재연구정보센터
홈 로그인 로그아웃 연락처 사이트맵
Journal of the Korean Industrial and Engineering Chemistry, Vol.17, No.2, 132-137, April, 2006
Export Citation
폴리우레탄 아크릴레이트 하이브리드 에멀젼의 합성 및 경화특성에 관한 연구
A Study on the Curing Characteristics and the Synthesis of Polyurethane Acrylate Hybrid Emulsion
한상훈, 박동원†
  • 동아대학교 화학공학과
Sang-Hoon Han, and Dong-Won Park†
  • Department of Chemical Engineering, Dong-A University, Busan 604-714, Korea
E-mail:
초록
Methyl methacrylate (MMA), 2-hydroxy ethylmethacrylate (2-HEMA), n-butyl acrylate (n-BA) acrylic acid (AAc)를 아크릴레이트 단량체로 사용하고 친수성기인 카르복실 말단기를 갖는 수분산성 폴리우레탄을 시드로 하여 시드중합 방법을 이용한 폴리우레탄 아크릴레이트 하이브리드 에멀젼을 합성하였다. 합성된 혼성 에멀젼의 입자경과 폴리우레탄 수분산체의 입자경과 단독 아크릴레이트 에멀젼의 입자경 그리고 수분산 폴리우레탄과 아크릴레이트 에멀젼을 기계적으로 브랜드한 혼합물의 입자경을 입도 분석기를 이용하여 입자의 크기 및 분포를 측정하였고 하이브리드한 에멀젼은 기계적으로 브랜드한 에멀젼보다 평균입자경이 큰 것을 알 수 있었다. 그리고 수분산 우레탄의 함량과 아크릴레이트의 함량비에 따라 합성한 하이브리드 에멀젼의 인장강도, 신장율, 모듈러스, 유기 용매에 대한 팽윤을 비교 분석하였다. 또한 물리 화학적 물성을 개선하기 위하여 폴리우레탄 아크릴레이트 하이브리드 에멀젼에 멜라민 포름알데히드 경화제의 첨가에 따른 효과를 비교하였다.
Polyurethane acrylate hybrid emulsions were prepared by seeded polymerization techniques. In the synthesis, seeded polyurethane dispersion containing a carboxylic group was used to endow hydrophilicity to the hybrid emulsion and various acrylates such as methyl methacrylate (MMA), 2-hydroxy ethylmethacrylate (2-HEMA), n-butyl acrylate (n-BA) and acrylic acid (AAc) were used to endow hydrophobicity. The particle size and distribution of various emulsion particles such as polyurethane acrylate hybrid emulsion, polyurethane dispersion homopolymer, acrylate emulsion, and physical blending emulsion were measured by a particle size analyzer. The average particle size of hybrid emulsion was greater than physical blending emulsion. And tensile strength, 100% modulus, elongation, and swelling properties of the polyurethane acrylate hybrid emulsion were studied and compared with those of polyurethane homopolymer, acrylate emulsion, and physically blended compositor, respectively. To improve chemical and physical resistance, this paper review a melamine hardener and compares it for effects on the physical properties of cured coating.
Keywords:polyurethane;acrylate;hybrid emulsion;swell;crosslink
  1. Mohanty S, Krishnamurti N, J. Appl. Polym. Sci., 62(12), 1993 (1996) 
  2. Coutinho FMB, Delpech MC, Alves LS, J. Appl. Polym. Sci., 80(4), 566 (2001) 
  3. Hegedus CR, Kloiber KA, Surf. Coat. Technol., 68(860), 39 (1996)
  4. Jan YH, Hwang YT, Shih CY, Li HC, Microphase structure and mechanical properties of the acrylic-PU aqueousdispersions; effects of acrylate polymerization processes; 22nd Waterborne, High-Solids and Powder Coatings Symp., New Orleans, 22-24 February (1995)
  5. Kukanja D, Golob J, Zupancic-Valant A, Krajnc M, J. Appl. Polym. Sci., 78(1), 67 (2000) 
  6. Hirose M, Zhou J, Katsutoshi N, Prog. Org. Coat., 38, 27 (2000) 
  7. Hare C, J. Prot. Coat., 10, 69 (1993)
  8. U. S. Patent 4,644,030 (1987)
  9. Tezuka Y, Nobe S, Shiomi T, Macromolecules, 28(24), 8251 (1995) 
  10. Sergeeva LM, Skiba SI, Karabanova LV, Polym. Int., 39, 317 (1996) 
  11. Park JG, Kim JY, Suh KD, J. Appl. Polym. Sci., 69(11), 2291 (1998) 
  12. Zhang Y, Heath RJ, Hourston DJ, J. Appl. Polym. Sci., 75(3), 406 (2000) 
  13. Dadbin S, Chaplin RP, J. Appl. Polym. Sci., 81(14), 3361 (2001) 
  14. U. S. Patent 3,684,758 (1972)
  15. U. S. Patent 4,198,330 (1980)
  16. Hirose M, Kadowaki F, Zhou J, Prog. Org. Coat., 31, 157 (1997) 
  17. Dong AJ, An YL, Feng SY, Sun DX, J. Colloid Interface Sci., 214(1), 118 (1999) 
  18. Coogan RG, Prog. Org. Coat., 32, 52 (1997)