• 한국응용과학기술학회지
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• 제37권1호
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• pp.49-55
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• 2020

In this study, isophorone diisocyanate (IPDI) and dimethylolbutanoic acid (DMBA) were used on the basis of poly caprolactone diol (3M, 3.5M, 4M, 4.5M) for the synthesis of water-based polyurethanes for coating on skin layers of leather. Tensile strength, elongation, and adhesive strength of the prepared samples were measured. As a result of measuring the tensile strength, the tensile strength was found to be 4.09 kgf / ㎟ when 3 moles were applied, and 1.071 kgf / ㎟ when 4.5 moles were applied. Elongation was 366 % when 3 moles of PCL were applied, and 709 % at 4.5 moles. Adhesive strength was 2.887 kgf / cm when 3 moles of PCL was applied and 0.998 kgf / cm when 4.5 moles were applied.

• 접착 및 계면
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• 제24권1호
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• pp.26-35
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• 2023

일반적으로 유기 용매를 이용한 코팅제는 제조 과정에서 발암성 물질인 휘발성 유기화합물 (Volatile Organic Compounds, VOC)을 배출하게 되어 환경적인 문제로 사용이 규제되고 있다. 게다가 기존의 화석 연료 자원이 한정적이라 에너지 자원 고갈을 야기시킨다는 문제가 있다. 따라서 본 연구에서는 바이오매스 물질인 isosorbide의 함량을 달리하여 광경화형 바이오매스계 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 합성하여 코팅제의 물성 평가를 진행하였다. Isosorbide 함량이 증가할수록 점도, 유리전이온도, 인장강도, 내오염성, 연필경도 등이 증가하였고 신율 및 굴곡성은 낮게 측정되었으며, 부착력은 BOI-3가 가장 좋은 결과를 나타내었다. 올리고머의 isosorbide 함량을 20% 로 고정하고 polycaprolactone diol(PCL)과 Ecoprol H1000(Ecoprol)의 함량비에 따라 광경화형 바이오매스계 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 합성하여 코팅제의 물성 평가를 진행하였다. PCL/Ecoprol의 함량비가 증가할수록 유리전이온도, 신율 및 굴곡성은 증가하였지만 인장강도와 연필경도는 감소하였으며, PCL 첨가로 인한 표면 결합력 향상으로 부착력과 내오염성이 크게 증진한 것을 확인할 수 있었다. 합성된 올리고머의 필름은 모두 변색 없이 투명한 결과를 나타내었다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제29권2호
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• pp.356-363
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• 2012

본 연구에서는 밀크 카제인과 WPU를 이용한 하이브리드 수지를 합성하였다. 합성한 하이브리드 수지를 피혁(Full-Grain) 표면에 코팅을 하여 카제인이 하이브리드수지에 어떤 영향을 주는지에 대해 분석 하였다. 내용제성 테스트 데이터에 의하면 WPU 와 하이브리드 수지 양쪽 모두 높은 물성치를 나타내었다. 인장 강도 측정치에서는 WPU 단독 결과(2.130 $kg_f/mm^2$)가 가장 낮은 수치를 나타내었으며, WPC-3(WPU 91: casein resin 9)의 경우가 가장 높은 인장력(2.191 $kg_f/mm^2$)을 나타내었다. 또한 내마모도 측정에서는 WPC-3(50.090 mg.loss)가 좋은 물성값을 나타내었다. 연실률의 경우 WPU(637 %) 단독 코팅물의 분석값이 가장 높은 637%로 알 수 있었다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제30권3호
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• pp.567-574
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• 2013

For this research, prepared water soluble milk casein resin and waterborne polyurethane-acrylic resin. Use these resin, this article has been analyzed about change of mechanical properties by increasing amount of casein resin in polyurethane-acrylic resin on coated leather. According to measure data for solvent resistance, WPA(waterborne polyurethane-acrylic resin) resin and WPA-C1, C2, C3(samples of polyurethane-acrylic resin with milk casein resin) had good property. As known in the results, increase of casein constant did not influence to big change of hybrid resin properties. As test of tensile strength, WPA had lowest tensile characteristic(1.598 $kg_f/mm^2$) and WPA-C3 had highest tensile characteristic(1.718 $kg_f/mm^2$). Also best properties of abrasion was WPA-C3(06.021 mg.loss). In elongation case, WPA had best properties(754 %) in this experiment.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제31권4호
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• pp.711-718
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• 2014

본 논문에서는 피혁에 사용되는 수용성 폴리우레탄 사슬 연장제인 1,4-butanediol(1,4-BD)의 함유에 따른 물성변화를 조사하였다. 합성에 사용된 시약은 poly propylene glycol(PPG), isoporon diisocyanate((IPDI), dimethylolpropionic acid(DMPA), 1,4-BD를 사용하였다. 1,4-BD의 함유에 따른 내용제성과 내굴곡성 측정값은 시료 전부 우수한 물성을 보였다. 인장강도, 내마모성 측정결과 1,4-BD가 많이 함유된 시료들이 각각 $1.80kg_f/mm^2$, 49.54 mg.loss로 우수한 물성을 확인하였다. 연실율 측정결과 1,4-BD가 적게 함유된 시료가 364%로 가장 우수한 측정값을 나타냈다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제29권4호
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• pp.618-625
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• 2012

본 연구에서는 수용성 아크릴을 합성한 다음 수성 카제인 수지를 합성하여 기합성 완성된 아크릴 수지에 카제인 수지의 적하량을 점차 증가시켜 변화하는 물성을 피혁(Lamb leather)에 표면 코팅하여 물성을 측정 분석하였다. 내용제성 측정 결과 높은 내용제성 물성을 지닌 아크릴 수지와 카제인 수지의 함량이 물성 변화에 끼치지 않았으며 모두 높은 물성치를 나타내었다. 인장 강도 측정치에서는 아크릴 단독 코팅의 측정치가 $1.399kg_f/mm^2$로 가장 낮은 수치를 나타내었으며, 카제인 수지의 합량이 제일 높은 WAC-3가 가장 높은 인장력 $1.426kg_f/mm^2$을 나타내었다. 또한 내마모도 측정에서는 WAC-3가 제일 높은 69.774 mg.loss로 우수한 물성변화를 나타내었고, 연실률의 경우 아크릴 단독 코팅인 WAR이 820 %로 가장 높은 수치를 나타내었다.

• Elastomers and Composites
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• 제57권3호
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• pp.100-106
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• 2022

Waterborne polyurethane-acrylate(WPUA) dispersions were prepared by surfactant-free emulsion polymerization in a two-step process. In the first step, polytetrahydrofuran, isophorone diisocyanate, dimethylol proponic acid, and 2-hydroxyethyl methacrylate were used to synthesize a vinyl-terminated polyurethane prepolymer. In the second step, styrene, methyl methacrylate, butyl acrylate, and different multi-functional crosslinkers were copolymerized. 1,6-hexanediol diacrylate, trimethylolpropane triacrylate, and pentaerythritol tetraacrylate were used as the crosslinkers, and their effect on the mechanical and thermal properties of WPUA was investigated. Overall, as the number of functional groups of the cross-linker increased, the gel fraction improved to 79.26%, the particle size increased from 75.9 nm to 148.7 nm, and the tensile strength was improved from 5.86 MPa to 12.40 MPa. In thermal properties, the glass transition temperature and decomposition temperature increased by 9.9℃ and 18℃, respectively. The chemical structures of the WPUA dispersions were characterized by Fourier-transform infrared spectroscopy. The synthesized WPUA has high potential for applications such as coatings, leather coatings, adhesives, and wood finishing.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제34권4호
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• pp.778-786
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• 2017

In this study, analyzed the changes occurred after adding casein emulsions to water - dispersed polyurethane using polypropylene glycol (PPG). For this purpose, anionic water - dispersed polyurethane containing PPG, IPDI and DMPA and casein emulsion prepared by dissolving casein in distilled water using ammonia water were prepared. As a result of measuring the alkali resistance by using the prepared resin, there was no change in the physical properties. The tensile strength of the sample having a high casein content was measured to be $2.227kgf/mm^2$. Elongation was measured at 474% for samples containing less casein and The abrasion resistance was measured as 46.090 mg.loss of sample containing much casein as a result of the surface roughness measurement.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제36권4호
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• pp.1235-1242
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• 2019

본 연구에서는 에틸아세테이트와 피페라진을 적용한 가죽 표면 코팅제로 사용할 수용성 폴리우레탄의 합성을 위해 poly(tetramethylene ether) glycol(PTMG)를 기반으로 isoporon diisocyanate(IPDI)와 dimethylolbutanoic acid(DMBA)의 반응을 통해 프리폴리머를 합성하였다. 이후 수분산시킨 수지에 피페라진을 0.01M, 0.03M, 0.05M, 0.07M을 쇄연장 반응을 해서 각각의 인장강도, 연신율, CV(cyclic voltammetry), 내용제성 분석을 실시했다. 준비된 시료의 인장강도는 피페라진 함량 0.07M일때 5.422 kg_f/㎟ 로 측정되었으며, 연신율을 측정한 결과 피페라진이 0.01M 일 때 587 %로 측정되었다. 내용제성 분석결과 피페라진 함량과 상관없이 동등한 내용제성으로 측정되었으며, CV 측정을 통해 피페라진 함량에 따라 산화환원전위가 변화되는 것을 확인 할 수 있었다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제31권2호
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• pp.296-304
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• 2014

본 연구에서는 hard segment를 형성하고 있는 폴리우레탄을 합성한 다음 피혁산업에서 마감 코팅시 많이 사용되고있는 폴리에틸렌왁스의 적하량을 점차 증가시켜 필름 및 Lam skin에 코팅에 적용하여 변화하는 물성을 측정하였다. 내용제성 측정 결과 높은 내용제성 물성을 지닌 폴리우레탄 수지에 폴리에틸렌왁스의 함량에 따른 물성적 변화는 크게 나타나지 않았다. 인장 강도 측정치에서는 폴리우레탄 단독 필름의 측정치가 $1.235kg_f/mm^2$로 가장 높은 수치를 나타내었으며, 폴리에틸렌왁스의 함량이 제일 높은 PUD-EW3가 가장 낮은 인장력 $1.022kg_f/mm^2$를 나타내었다. 또한 내마모도 측정에서는 PUD가 제일 높은 52.22 5mg.loss로 우수한 물성변화를 나타내었고, 연실율의 경우 역시 우레탄 단독 코팅인 PUD가 698%로 가장 높은 수치를 나타내었다.