• 전기학회논문지
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• 제60권3호
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• pp.560-565
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• 2011

This paper proposes the design of micro energy harvesting system by using thermoplastic polyurethane(TPU), which harvests electric energy from the kinetic energy of pedestrian and drives the desired load, and applied it to the self-generating shoes. Also, we designed the buck-boost converter in discontinuous conduction mode(DCM) which functions as a resistor emulator(RE) such that converter's average input current is proportional to input voltage, and it results in transfer of maximum power to buck-boost converter according to control behavior that converter's input resistance is matched with TPU's internal resistance. Therefore, this paper confirms the validity of proposed control scheme and possibility of application for self-generating shoes, from the obtained characteristic of designed micro energy harvesting system by using a TPU and buck-boost converter in DCM.

• 한국의류학회지
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• 제46권6호
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• pp.1074-1087
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• 2022

This study reports an optimization of a 3D printed wrist brace (WB) for various tilting angles (0°, 45°, 90°) of the re-entrant (RE) pattern and thickness (2 mm, 4 mm) using thermoplastic polyurethane (TPU) filaments and thermoplastic elastomer (TPE) filaments. The actual printing time, weight, Poisson's ratio, and tensile property of the manufactured samples were analyzed. The results confirmed that the actual printing time and weight increased with increasing thickness, regardless of the filament type. All tilting angles of the WB showed a negative Poisson's ratio (NPR), the largest of which appeared at 90°. The results of the tensile property analysis showed that a 90° tilting angle also had the largest value of elongation and stress. From these results, we conclude that the most suitable wrist brace is one in which the actual printing time is low, the weight is minimized to a thickness of 2 mm, and the tilting angle of the RE pattern is 90° for good shock absorption. The choice of filaments may be decided upon according to the user's preference, since the TPU is stiff and the TPE is elastic.

• Elastomers and Composites
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• 제48권4호
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• pp.256-262
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• 2013

Sulfuric acid group을 도입하여 열가소성 폴리우레탄을 제조하였으며, sulfuric acid의 함량을 변경하여 acid 함량에 따른 특성 변화를 연구하였다. 그리고 carboxylic acid를 도입한 폴리우레탄을 제조하여 비교 분석했다. 연구 결과 acid group을 도입함으로써 인장강도, 마모 등 기계적 물성 및 그립 특성이 증가하는 것을 확인할 수 있었으며, Acid 함량별로 물성을 측정한 결과, 일정한 함량까지 기계적 물성은 증가하며 일정 함량 이상에서는 기계적 물성이 감소하는 것을 확인할 수 있었다. Wet slip의 경우 또한 acid group 도입에 의해 친수성이 증가함으로 acid 함량이 증가할수록 wet slip은 증가 하는 것을 확인할 수 있었다. Carboxylic acid를 도입한 폴리우레탄과 비교 결과, 수소결합력이 약해 기계적 물성은 낮게 나타났으나 rebounding 특성은 더 높게 나타나는 것을 확인할 수 있었다.

• Macromolecular Research
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• 제17권8호
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• pp.616-622
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• 2009

In-depth understanding of the influence of hot pressing and melt processing on the properties of thermoplastic polyurethane (TPU) is critical for effective mechanical recycling of TPU scraps. Therefore, this study focused on the effects of hot pressing and melt mixing on molecular weight (MW), polydispersity index (PDI), melt index (MI), characteristic IR peaks, hardness, thermal degradation and mechanical properties of TPU. The original TPU pellet (o-TPU) showed two broad peaks at lower and higher MW regions. However, four TPU film samples, TPU-0 prepared only by hot pressing of o-TPU pellet and TPU-1, TPU-2 and TPU-3 obtained by hot pressing of melt mixed TPUs (where the numbers indicate the run number of melt mixing), exhibited only a single peak at higher MW region. The TPU-0 film sample had the highest $M_n$ and the lowest PDI and hardness. The TPU-1 film sample had the highest $M_w$ and tensile modulus. As the run number of melt mixing increased, the peak-intensity of hydrogen bonded C=O stretching increased, however, the free C=O peak intensity, tensile strength/elongation at break and average MW decreased. All the samples showed two stage degradations. The degradation temperatures of TPU-0 sample (359 $^{\circ}C$ and 394 $^{\circ}C$)were higher than those of o-TPU (342 $^{\circ}C$ and 391 $^{\circ}C$). While all the melt mixed samples degraded at almost the same temperature (365 $^{\circ}C$ and 381 $^{\circ}C$). The first round of hot pressing and melt mixing was found to be the critical condition which led to the significant changes of $M_n$/$M_w$/PDI, MI, mechanical property and thermal degradation of TPU.

• Elastomers and Composites
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• 제39권4호
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• pp.286-293
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• 2004

경도를 달리하는 에스테르계 및 에테르계 열가소성 폴리우레탄(thermoplastic polyurethane: TPU)의 사출에서 금형 온도가 물리적 성질에 미치는 영향을 조사하였다. TPU의 연질부 유리전이온도는 금형 온도 변화에 따라 거의 변화하지 않았으며, 연질부와 경질부의 상분리는 금형온도의 영향을 별로 받지 않는 것으로 판단되었다. 그러나 에스테르계와 에테르계 TPU는 종류에 관계없이 공통적으로 경도가 높은 TPU들은 금형온도를 높이는 경우 결정성, 고무상 평탄 온도영역, 인장강도가 감소하였으나, 경도가 낮은 TPU들은 오히려 결정성, 고무상 평탄 온도영역, 인장강도의 증가를 보였다. TPU의 사출 성형 금형 온도에 따른 물리적 성질의 차이를 결정성 경질부의 결정화와 물리적 가교효과 차이로 해석하였다.

• 폴리머
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• 제29권2호
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• pp.140-145
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• 2005

열가소성 폴리우레탄(thermoplastic polyurethane: TPU)의 제조에 사용한 폴리올 종류와 경질부 함량에 따른 TPU의 결정화 거동을 고찰하였다. TPU의 제조에 사용한 폴리올은 분자량이 2000인 poly(tetamethylene ether glycol) (PTMEG), poly(propylene glycol)(PPG) diol, polycaprolactone(PCL) diol, poly(butylene adipate)(PBA) diol을 사용하였으며, 경질부 함량은 $35\~44\;wt\%$였다. TPU의 경질부 냉각 결정화는 경질부 함량이 많을수록 고온에서 관찰되었다. TPU의 등온 결정화 속도는 경질부 함량이 많을수록 빠르고, TPU 제조에 사용한 폴리올 종류별로는 $PTMEG>PPG>PCI{\geqq}PBA$ 경향이 나타나, 연질부와 경질부의 상용성이 낮을수록 용융상태에서 경질부의 수소결합이 용이하고 결정화 속도가 빠르며, 냉각 결정화가 고온에서 나타나는 것으로 해석하였다.

• 한국의류학회지
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• 제46권3호
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• pp.481-493
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• 2022

This study investigated process conditions for 3D printing through manufacturing thermoplastic polyurethane (TPU) samples under different infill conditions. Samples were prepared using a fused deposition modeling 3D printer and TPU filament. 12 infill patterns were set (2D: grid, lines, zigzag; 3D: triangles, cubic, cubic subdivision, octet, quarter cubic; 3DF: concentric, cross 3D, cross, honeycomb), with 3 infill densities (20%, 50%, 80%). Morphology, actual time/weight and compressive properties were analyzed. In morphology: it was found that, as infill density increased, the increase rate of the number of units rose for 2D and fell for 3DF. Printing time varied with the number of nozzle movements. In the 3DF case, the number of nozzle movements increased rapidly with infill density. Sample weight increased similarly. However, where the increase rate of the number of units was low, sample weight was also low. In compressive properties: compressive stress increased with infill density and stress was high for the patterns with layers of the same shape.

• 폴리머
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• 제24권3호
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• pp.314-325
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• 2000

경질 사슬(HS) 함량이 각각 35.5 (TPU-35)와 53.4 wt% (TPU-53)인 열가소성 폴리우레탄(TPU)으로 개질된 폴리카보네이트(PC)의 열분해 특성을 DSC, GPC 및 FT-IR로 연구하였다. 경질 사슬 함량이 큰 TPU의 T$_{g}$가 높게 나타났으며, PC/TPU 블렌드에서 HS 함량에 관계없이 열처리 온도와 TPU 함량이 증가함에 따라 PC의 T$_{g}$가 감소하였다. 이는 열처리에 따른 열가소성 TPU물질의 열분해 현상에 기인한 것인데, PC/TPU-35 블렌드는 24$0^{\circ}C$에서, PC/TPU-53은 25$0^{\circ}C$에서 관찰되었다. DSC로 측정된 열분해 온도는 GPC에 의한 블렌드 조성별 분자량과 분자량 분포도 및 점도 측정으로도 재확인되었다. PC/TPU-35와 PC/TPU-53의 두 가지 블렌드를 열분해 온도의 전ㆍ후에서 가열한 시료를 FT-IR로 분석한 결과, PC의 카르보닐 스트레칭은 1774$cm^{-1}$ /, TPU는 1732와 1704$cm^{-1}$ /에서 나타났으며, 블렌드에서는 두 가지 구성물질의 특성피크(카르보닐기와 N-H 그룹)에 변화가 없는 것으로 보아, 두 가지 블렌드 사이의 분자간 상호작용이나 에스테르 교환반응의 가능성이 없는 증거로 생각된다. 아울러 분해온도 이전에서 가공된 시료의 두께 의존성 충격강도 및 굴곡강도를 측정하고, 상 형태학과도 비교하였다.다.

• 청정기술
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• 제15권3호
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• pp.172-179
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• 2009

높은 강도, 경도, 신율, 비중 및 내마모성 등을 가진 채 폐기되는 열가소성 폴리우레탄 스크랩(TPU-S)과 습윤 상태의 내슬립성은 높으나 기계적 물성이 떨어지는 EPDM 고무의 용융 블렌드를 통해 신발 소재용 필름을 제조하고 조성과 특성과의 관계를 연구하였다. 블렌드 중의 TPU-S의 함량이 증가함에 따라 강도, 신도, 내마모성, 비중 및 경도 등 모든 물성이 증가하였으나, 습윤 상태의 내슬립성(동적마찰계수)은 크게 감소하였다. TPU-S 함량의 증가에 따라 블렌드의 파단신율은 단순혼합법칙 이상으로 증가하였으며, 습윤 상태의 내슬립성은 TPU-S가 $0{\sim}65%$ 범위에서 단순혼합법칙 이상이었다. 그러나 인장강도, 비중 및 내마모성은 모두 단순혼합법칙보다 낮은 값을 나타내었다. 이들 블렌드의 조성-특성 관계의 결과로부터 일반적으로 요구되는 신발 겉창용 소재의 물성에 충족되는 EPDM/TPU-S 블렌드의 조성은 무게비가 30/70인 것을 알 수 있었다.

• 유기물자원화
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• 제25권1호
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• pp.5-13
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• 2017

기존 국내 여과판의 재질은 주로 polypropylene 소재의 여과판을 사용하였으며 그 이유는 성형성이 좋고, 가격이 저렴하며 매우 보편적으로 보급된 소재이기 때문이다. 그러나 고압에 의해 한번 뒤틀려진 polypropylene 소재 여과판은 재사용이 어려우며 가압형 고액분리모듈의 연속 운전에 문제를 야기할 수 있다. 따라서 기존 polypropylene 소재보다 성능이 뛰어난 TPU(Thermoplastic Poly Urethane) 소재개발을 위해 새로운 소재에 대해 설계된 여과판의 구조적 안정성을 해석적 기법을 통해 예측하였다. 20 bar의 압력하중 하에서 TPU를 적용한 여과판은 최대 변형량이 27.85 MPa로 나타났으며 이 값은 TPU 응력-변형률(Stress-Strain) 한계치 이하 값으로 여과판 재질에 대한 구조적 안정성을 확보하였다.