Journal of Adhesion and Interface (접착 및 계면)

The Society of Adhesion and Interface, Korea (한국접착및계면학회)
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Syntheses and Characterization of UV-curable Polyurethane Acrylates with Eco-friendly Polyols

친환경 폴리올을 이용한 광경화형 폴리우레탄 아크릴레이트의 합성

  • Lee, Bong (Department of Polymer Engineering, Pukyong National University) ;
  • Kim, Yeong Woo (Korea Institute of Footwear & Leather Technology) ;
  • Lee, Won-Ki (Department of Polymer Engineering, Pukyong National University)
  • 이봉 (부경대학교 고분자공학과) ;
  • 김영우 (한국신발피혁연구원) ;
  • 이원기 (부경대학교 고분자공학과)
  • Received : 2019.10.08
  • Accepted : 2019.11.11
  • Published : 2019.12.31
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Abstract

In view of environmental considerations, the control of carbon dioxide (CO2) and volatile organic compounds (VOCs) is one of important issues in the film and coating industries. Therefore, UV-curable system has been developed due to minimize emissions of VOCs and reduce CO2 emission due to low energy consumption from fast curing. Also, biodegradable polymers economically are attractive because of environmental and economic concerns associated with huge waste plastics. In this study, UV-curable polyurethane acrylates with different compositions of biodegradable polylactide (PLA) diol and poly(ethylene glycol) as diols were synthesized and curing reaction of their end-capped acrylates was performed by UV exposure. Tensile strength, elongation, and Tg of the UV-cured polyurethane acrylates increased with PLA diol content in the diol while their hydrophilicity and thermal stability increased with the PEG content. These results indicated a property of UV-cured polyurethane acrylates could be controlled by environment-friendly diols.

환경적 관점에서 고분자필름이나 코팅제 산업계에서 이산화탄소와 휘발성 유기화합물의 저감은 가장 중요한 이슈 중의 하나이다. 광경화 시스템은 용제를 사용치 않아 휘발성 유기화합물의 방출을 최소화 할 수 있고 빠른 경화로 인한 에너지 소모가 적은 잇점이 있다. 또한, 생분해성 고분자는 거대한 폐플라스틱의 발생을 고려하면 환경적으로 경제적으로 많은 관심을 받고 있다. 따라서 본 연구에서는 생분해성 고분자인 폴리락타이드 다이올과 폴리에틸렌 글리콜을 폴리올로하여 광경화형 폴리우레탄 아크릴레이트를 합성하였고 자외선에 의해 말단의 아크릴레이트 그룹의 경화반응을 진행하였다. 경화된 필름의 인장강도, 파단율 및 Tg는 폴리락타이드 다이올의 함량 증가와 더불어 증가하였고 친수특성과 열정안정성은 폴리에틸렌 글리콜 함량과 비례하였다. 따라서 친환경적인 폴리올의 함량 조절로 광경화 폴리우레탄 아크릴레이트의 물성이 조절 가능하였다.

Keywords

References

  1. Y. Tokiwa, B. P. Calabia, C. U. Ugwu, S. Aiba, Int. J. Mol. Sci., 10, 3722 (2009) https://doi.org/10.3390/ijms10093722
  2. M. Okada, Progr. Polym. Sci., 27, 87 (2002) https://doi.org/10.1016/S0079-6700(01)00039-9
  3. Jenna R. Jambeck, et al., Science, 347, 6223 (2015)
  4. I. Vroman, L. Tighzert, Materials, 2, 307 (2009) https://doi.org/10.3390/ma2020307
  5. Y. K. Cho, S. G. Bae, G. H. Noh, C. Y. Park, W. K. Lee, S. H. Jang, J. Environ. Sci. Int., 25, 1689 (2016) https://doi.org/10.5322/JESI.2016.25.12.1689
  6. V. A. Lemos, M, S. Santos, E. S. Santos, M. J. S. Santos, W. N. L. Dos Santos, A. S. Souza, S. L. C. Ferreira, Spectrochim. Acta, Part B, 62, 4 (2007) https://doi.org/10.1016/j.sab.2006.12.006
  7. C. Hepburn, Polyurethane elastomers, Springer, New York (2012)
  8. , E. Lackey, K. Inamdar, L. Worrel, W. Al-Akhdar, D. A. WostratzkyRadTech. Rep., 15, 36 (2001)
  9. A. Endruweit, M.S. Johnson, A. C. Long, Polym. Compos., 27, 119 (2006) https://doi.org/10.1002/pc.20166
  10. W. C. Choi, W. K. Lee, C. S. Ha, J. Coat Technol. Res., 16, 377 (2019) https://doi.org/10.1007/s11998-018-0117-9
  11. H. D. Kim, T. W. Kim, J. Appl. Polym. Sci., 67, 2153 (1998) https://doi.org/10.1002/(SICI)1097-4628(19980328)67:13<2153::AID-APP5>3.0.CO;2-D
  12. S. Ghosh, N. Krishnamurti, Polym-Plast. Technol. Eng., 40, 539 (2001) https://doi.org/10.1081/PPT-100002075
  13. Y. W. Kim, E. C. Shin, S. G. Bae, S.S. Park, K. T. Lim, E. Y. Kim, W. K. Lee, Mol. Cryst. Liq. Cryst., 653, 214 (2017) https://doi.org/10.1080/15421406.2017.1352420
  14. J. M. Yang, H. L. Chen, J. W. You, J. C. Hwang, Polymer Journal, 29, 657 (1997) https://doi.org/10.1295/polymj.29.657
  15. Y. H. Na, Y. He, X. Shuai, Y. Kikkawa, Y. Doi, Y. Inoue, Biomacromolecules, 3, 117 (2002)
  16. J. H. Lee, Y. M. Ju, D. M. Kim, Biomaterials, 21, 683 (2000) https://doi.org/10.1016/S0142-9612(99)00197-0

Cited by

  1. 건축자재용 폴리락타이드의 난연성 향상에 관한 연구 vol.21, pp.2, 2019, https://doi.org/10.5345/jkibc.2021.21.2.113