UV 경화형 카르보디이미드계 올리고머의 합성 및 이를 포함한 UV코팅액의 경화 과정에 대한 유변학 연구

Title
UV 경화형 카르보디이미드계 올리고머의 합성 및 이를 포함한 UV코팅액의 경화 과정에 대한 유변학 연구
Other Titles
The synthesis of UV curable carbodiimide oligomer and reheology study of the curing processes for their UV paint
Author
정종오
Alternative Author(s)
Jeong Jong-oh
Advisor(s)
노시태
Issue Date
2010-08
Publisher
한양대학교
Degree
Master
Abstract
본 연구에서는 광경화형 카르보디이미드계 아크릴레이트 올리고머를 합성하여 굴절률 특성을 고찰하고 이를 포함하는 UV 코팅액 및 UV 코팅액 경화시의 유변학 거동을 고찰하였다. 카르보디이미드계 아크릴레이트 올리고머는 2단계 반응으로 합성되었다. 1단계 반응에서 TDI(toluene Diisocyanate)와 -OH기를 포함한 아크릴레이트계인 HPA(hydroxy propyl acrylate)를 1:1몰비로 우레탄 반응시켜 acrylic adduct를 합성하였다. 2단계에서는 1단계에서 합성한 acrylic adduct와 diisocyanate 를 1:0~1:2 몰비 범위로 변화시켜 카르보디이미드 구조를 반복 단위로 갖는 이관능성 아크릴레이트 올리고머를 합성하였다. 반응진행에 따른 반응물의 점도 조절을 위해 용매로 반응성 희석제인 PEA(phenyl ethyl acrylate)를 사용하였으며, diisocyanate는 TDI와 MDI를 이용하였다. 적외선 분광분석기(FT-IR, Fourier transform infrared spectroscopy), 핵자기 공명 분광분석기(NMR, nuclear magnetic resonance)를 이용하여 합성된 올리고머의 구조를 확인하였다. FT-IR spectrum 에서 카르보디이미드의 특성 피크가 2100cm-1에서 생성되고 반응물의 이소시아네이트 특성 피크가 2273cm-1에서 사라지는 것으로부터 카보디이미드 생성을 확인하였다. 1H-NMR의 5.8ppm, 6.27ppm, 6.05ppm 피크를 통해 아크릴레이트의 구조를 확인하였고, 13C-NMR의 162ppm 피크를 통해 카르보디이미드의 구조를 확인 할 수 있었다. TDI와 MDI로부터 합성된 카보디이미드계 아크릴레이트 올리고머의 굴절률은 1.59~1.65 범위였으며, 카르보디이미드 반복단위 구조의 수가 증가할수록 굴절률과 점도가 증가하였다. 합성된 카르보디이미드계 아크릴레이트 올리고머와 solubility parameter는 16~21MPa1/2 범위에 있으나 H-bond factor(δh)값이 다른 다양한 반응성 모노머를 이용하여 UV 코팅액을 만들고 레오메터를 이용하여 전단점도 (shear viscosity) 와 탄성률 (modulus) 을 측정하였다. H-bond factor (δh) 값이 가장 높은 하이드록시기를 가진 반응성 모노머를 제외한 다른 모노머들에서는 좋은 혼화성을 가진 뉴턴 유체의 유변학적 거동을 나타내었다. In-situ UV 경화 레오메터를 통해 UV 경화과정의 유변학적 거동과 경화시간을 측정하였다. 카르보디이미드계 아크릴레이트 올리고머의 분자량이 증가할수록 경화시간이 느려지며, UV 코팅액의 점도가 낮을수록, 뉴턴 유체의 거동을 가진 코팅액이 경화시간은 빠르게 진행되었다.
URI
https://repository.hanyang.ac.kr/handle/20.500.11754/141060http://hanyang.dcollection.net/common/orgView/200000414782
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GRADUATE SCHOOL[S](대학원) > DEPARTMENT OF FINE CHEMICAL ENGINEERING(정밀화학공학과) > Theses (Master)
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