Application of UV curing technique for poly vinyl chloride (PVC) floor tiles coating has improved the quality of PVC floor. Various formulations including acrylated oligomers based on a polyurethane were blended with reactive monomers, photoinitiators and other additives. The used oligomers are commercial aliphatic urethane acrylates. Thin films were prepared on PVC tiles by bar coating with different formulations using UV radiation. The coating resins were characterized by FTIR. The properties of UV-cured films such as gloss grade and adhesion were examined. The properties of UV-cured films dependent on the influence of composition and processing conditions was studied. The investigation was conducted to achieve an optimal domain of composition and desired coating effect.
In this study, (3,4-epoxycyclohexane)methyl 3,4-epoxycyclohexylcarboxylate acrylate was synthesized by reacting (3,4-epoxycyclohexane)methyl 3,4-epoxycyclohexylcarboxylate with acrylic acid to minimize hardening shrinkage and to improve heat resistance, which are known as disadvantages of photopolymers for 3D printing application. Urethane acrylate was synthesized by reacting 1,3,5-triazine-2,4,6-triamino alcohol, 2-hexylethyl acrylate, and isophorone diisocyanate in order to improve the mechanical properties without deteriorating the heat resistance. The physical properties before and after the synthesis of the acrylate and the mechanical properties when the urethane acrylate was applied were investigated. The reaction progress of the composite was examined by FTIR and $^{13}C$ NMR. The heat deflection temperature, flexural strength, and surface hardness of the molding were measured. The curing behavior by Photo-DSC ultraviolet irradiation was also examined.
광경화(UV-curing)에 의한 PVC 바닥상재 코팅기술은 PVC 바닥상재 질의 개선을 위하여 사용되는 것이다. 본 연구에서 사용한 폴리우레탄 아크릴레이트 수지는 반응성 모노머, 광개시제, 그 외 첨가제를 배합하여 제조하였고, 올리고머는 상용화된 지방족 우레탄 아크릴레이트를 사용하였다. 제조한 코팅액을 바코팅(bar-coating) 방법으로 PVC 바닥상재에 코팅한 후 광경화법을 이용하여 상재표면에 코팅층을 형성하였다. 코팅에 사용된 코팅액은 FTIR로 측정하여 특성을 확인하였으며, PVC 상재 표면에 형성된 코팅층의 물성은 광택과 부착력으로 평가하였다. 코팅층의 물성은 코팅조성과 공정조건에 영향을 받았다.
The chemical structure of a semi-aromatic polyimide-I, which was prepared by the chemical imidization of cyclopentanetetracarboxylic dianhydride and 2,2-bis(4-aminophenyl)hexafluoropropane, was characterized by $^{13}C-NMR$ spectroscopy. The chemically imidized polyimide-I was used for the preparation of a photosensitive polyimide (PSPI) through the addition of benzophenone and benzophenone oxime hexamethylene diurethane (BOHD), a photobase generator containing oxime-urethane groups. The polyimide-I film containing benzophenone and BOHD was not soluble in 2.38 wt% tetrabutylammonium hydroxide solution in $H_2O$. However, it became soluble following irradiation with 310 nm UV light. A positive tone image with a resolution of $5{\mu}m$ was obtained with this PSPI, having sensitivity($D_c$) of $1.2J/cm^2$ and contrast(${\gamma}_p$) of 1.08. Thus, a polyimide, which is not intrinsically photosensitive, can become photosensitive through the addition of a photobase generator containing oxime-urethane groups as a photosensitive compound.
아크릴계 점착제를 합성한 후 이관능성 혹은 육관능성 우레탄-아크릴레이트 올리고머를 혼합하여 자외선 경화형 점착제를 제조하였다. 올리고머 종류 및 함량을 변화시켜 그에 따른 접착력 변화와 재박리 특성을 조사하였다. 자외선 경화전에는 올리고머의 함량의 증가에 따라 박리력이 증가하였으나 자외선 경화 후에는 감소하는 경향을 보였다. 저장 탄성률(G')이 낮을수록 박리력은 증가하지만 점착제 내부의 상용성과 손실계수(tan ${\delta}$) 값에 따라 점착제의 박리정도와 접착력에 영향을 주는 것을 확인할 수 있었다.
UV 경화형 우레탄아크릴레이트 수지와 유기화클레이를 혼합한 후 UV를 조사하여 경화시킴으로써 폴리우레탄-클레이 나노복합체를 제조하였다. 유기화클레이로서는 Closite20A (C20A) 및 이를 실란처리하여 표면에 아크릴기를 도입한 아크릴변성 C20A를 사용하였다. XRD와 TEM 분석으로부터 제조된 나노복합체는 삽입형 나노복합체이며, 아크릴 변성시킨 C20A가 변성시키지 않은 C20A에 비해 더 잘 분산되는 것을 알 수 있었다. DMTA, 연필경도분석, PET 필름에의 부착성 시험으로부터 클레이 첨가에 의해 유리전이온도와 저장탄성률 및 연필경도가 증가하고 PET 필름에의 부착성이 향상되며, 이러한 물리적 특성의 증가는 아크릴 변성시킨 C20A를 함유한 나노복합체에서 더 크게 발현됨을 알 수 있었다. 또한, 클레이 첨가에 의해 UV경화 시 수반되는 수축을 저하시킬 수 있음을 알았다. 한편, 제조된 나노복합체는 우수한 광투과도를 나타내었으나, 광택도는 나노입자를 함유하지 않은 경우에 비해 다소 저하되었다.
본 연구에서는 방수 성능이 개선된 디스플레이용 접착 소재를 개발하기 위해 불소 화합물을 도입한 Polybutadiene계 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 합성하였다. 합성에 적용한 디올은 신뢰성 확보 측면에서 이중결합을 제거한 수첨 폴리부타디엔 디올 (HLBH-P2000)을 적용하였으며, 불소를 함유한 perfluoropolyether (HTPFPE) 디올을 공중합 하는 방법으로 불소 화합물을 올리고머의 주쇄사슬에 도입하였다. 디이소시아네이트는 Isophorone diisocyanate (IPDI)를 사용하여 합성을 진행하고, 마지막으로 2-hydroxyethyl acrylate (HEA)를 말단에 부가하여 불소가 도입된 올리고머를 합성하였다. 합성된 올리고머의 특성 평가 결과, HTPFPE의 함량이 증가할수록 접촉각은 증가하고 표면에너지는 감소하는 결과를 보였으며, 더불어 투습율 (WVTR) 또한 감소함을 확인하였다. 접착력은 HTPFPE의 함량 증가에 따라 감소하는 경향을 보였으며, HTPFPE의 함량이 증가함에 따라 접착력 감소 폭이 크게 증가하는 경향을 보였다. 본 연구의 결과로부터, 최근 이슈가 되고 있는 디스플레이 장치의 방수 소재로 적용이 가능한 접착제로서의 활용이 가능할 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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