본 고는 현재 전기적 응용을 위한 수지 절연물의 진공/가압 수지-주형처리 분야에서 가장 앞선 기술과 연구개발력을 보유하고 있는 스위스의 Ciba-Geigy사와 최신의 진공성형 시스템을 개발, 생산하고 있는 독일의 Hedrich사 및 진공주형/자동가압 성형장비를 생산하는 스위스의 Vogel사 등을 최근에 방문하여 Epoxy, Polyurethane, Polyester 및 Silicone 수지 등의 수지절연시스템을 가지고 구조적으로 기포가 없으며 전기적, 기계적, 열적특성이 매우 우수하고 매끄러운 표면이 요구되는 수지 mold제품을 생산하는데 적용되고 있는 진공 수지-주형처리기술의 현황과 아울러 경화시간을 크게 단축시켜 생산자동화가 가능한 최신의 자동가압겔화(Automatic pressure gelation)/주입몰드공정(Injection molding process)의 특징 및 기술개발현황에 대해 파악한 내용을 소개하고자 한다.
Suh, Jin Suk;Lee, Hyun Mi;Hwang, Won Jung;Hwang, Sung Wook;Lee, Dong Heub;Park, Sang Bum
한국가구학회지
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제25권3호
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pp.233-237
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2014
The eco-friendly preservatives such as ACQ or CUAZ have been used in landscape architectural facilities these days. In this study, the decay efficacies of ACQ treatments were evaluated according to domestic veneer species, concentration of ACQ, weathering test, adhesive type, and fungus type. In case of veneer species, hinoki cypress and yellow poplar showed the highest and lowest decay resistance, respectively. And the decay resistance appeared to be greater in plywoods bonded by resorcinol resin-bonded plywood and non-weathering treated plywood than polyurethane resin-bonded plywood and weathering treated plywood.
연질 PVC 대체를 위한 비변색 타입의 무용제형 상온 액상수지를 폴리올을 경화제로 사용하는 폴리우레탄수지 구조제어 설계를 통한 프리폴리머 합성방법을 응용하여 제조할 수 있었다. Macro-glycol, 분자량 및 반응조건의 영향 등을 고찰하여 최적의 작업성과 물성을 가지는 무용제형 상온액상수지를 제조하였으며, 우수한 기계적인 특성과 함께 유색작업을 위한 안료의 분산성 등에서도 우수하였고, Tg가 $-40^{\circ}C$의 값을 나타내었다. 또한 자외선 노출이나 질소산화물에 의한 황변특성도 개선할 수 있었다.
본 연구에서는 반응성 희석제로 사용되는 BA의 함량에 따른 자외선 경화형 폴리우레탄 아크릴레이트 수지를 제조하여 수지의 열적 기계적 성질, 접착강도, 굴곡성을 확인하였다. BA의 함량이 40% 이상으로 증가할수록 Polyol의 Tg와 아크릴 수지의 Tg가 분리되어 나타난 것을 DSC로 통해 확인하였다. 또한 BA의 함량이 증가할수록 아크릴 수지의 낮은 기계적인 물성이 주도적으로 발현되어 인장강도와 신장률, 접착강도가 감소하는 것으로 나타났다. 굴곡성을 평가한 결과 BA의 함량이 40%인 경우 경도가 낮으면서 다른 수지에 비해 Tm이 낮아 굴곡성이 우수한 것으로 나타났다.
방수제로 사용하는 EVA 에멀젼 수지에 라텍스 형태의 아크릴 수지, 에폭시 수지, 우레탄 수지, SBR 수지를 전체 혼합물 중에 $0{\sim}50%$ 혼합하여 소포성, 기계적 물성, 내수성 등을 조사하였다. 소포제의 소포효과는 BYK-021이 가장 우수하였으며 적절한 사용량은 전체 혼합물에 대하여 0.3phr이었다. 수축율은 수지간의 상용성과 기공형성도에 영향을 받았으며 기계적 강도는 수지 분자간의 응집력, 수지와 시멘트의 결합력, 시멘트 입자간의 응집력 등에 영향을 받았다. 라텍스를 혼합한 것은 혼합하지 않은 것보다 수축율, 굴곡강도, 접착강도, 충격강도 등에서 우수한 물성을 나타내었다. EVA에 시멘트를 혼합했을 때에는 혼합하지 않았을 때보다 내수성이 떨어졌다.
폴리우레탄 수지의 염색성을 향상시키기 위하여 염착좌석을 갖는 저분자량의 디올류를 쇄연장제로 활용하였다. 쇄연장제와 폴리올의 종류를 변화시키고, 또한 하드세그멘트 (HS)/소프트세그멘트 (SS) 비율을 변화시키면서 폴리우레탄 수지를 합성하였다. HS/SS가 1.4이고, dimethylolpropionic acld(DMPA), N-butyldiethanolamine(BDEA)를 염착좌석용 쇄연장제(DCE)로 활용한 경우 반응의 불균일성으로 인하여 기계적 물성이 좋지 못하였으며, 특히 에스테르계 폴리올인 poly(butylene/ethylene adipate) glycol(PBEAG)로 합성한 경우 내가수분해성이 현저히 저하되었다. 그러나 DCE로 N-methyldiethanol amine(MDEA)를 사용하고 HS/SS를 1.3으로 조절한 경우 기계적 물성과 염색성이 향상되었으며, MDEA를 선형 쇄연장제(CE)인 1,4-butanediol(1,4-BD)과 에테르형 폴리올인 poly[oxyteramethylene] glycol(PTMG)과 반응시킨 경우 기계적 물성과 내가수분해성이 현저하게 향상되었다. 특히 분자설계적 측면에서 DCE를 HS와 SS내의 배분과 1,6-hexanediol(1,6-HD) 및 neopentylglycol(NPG)과의 공쇄연장으로 초기탄성률, 인장강도, 신장률을 제어 할 수 있음을 알 수 있다.
Polyurethane resin containing isocyanate is marked by excellent tensile and mechanical strengths and this test aims to gauge its applicability as a medical high polymer. Tris [2-(acryloyloxy)ethyl]isocyanurate and hexamethylenediisocyanate were added to a basic mixing ratio of HEMA (2-hydroxyethyl methacrylate), MMA (methyl methacrylate), NVP (n-vinyl-2-pyrrolidone) and crosslink agent, EGDMA (ethylene glycol dimethacrylate) with increasing proportions and copolymerized respectively. Also, the basic physical properties of the polymerized high polymers including refraction rate, tensile strength, light transmission and water content were measured to confirm that they are appropriate as hydrogelcontact lenses. After measuring the physical properties of high performance polymers produced by adding tris [2-(acryloyloxy) ethyl]isocyanurate, it was found that the average tensile strengths of sample TRIS1 to TRIS10 were between 0.285 and 0.612 kgf, while the average values of refractive index were ranged from 1.441 to 1.449 with water content from 30.00 to 37.35%.The measurement of physical properties of the copolymers generated by adding hexamethylenediisocyanate showed that the average tensile strength of sample HEXA1 to HEXA10 ranged from 0.267 to 1.742 kgf, the refractive index ranged from 1.443 to 1.475 and water contents were in the range of 21.22 to 35.58%. In all combinations the transmission rates satisfied the transmittance of general hydrogel contact lenses. From theresults, it is possible to conclude that the produced copolymers can be used as contact lens materials with excellent tensile strength.
유연성과 강인성이 우수하여 탄성체로 널리 사용되어지고 있는 폴리우레탄(PU)을 이용하여 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)의 물성향상을 검토하여 보았다. PU와 PMMA블렌드의 분자량과 폴리올의 종류가 블렌드의 물성과 상용성에 미치는 영향을 관찰하기 위하여, 분자량 또는 폴리올의 종류가 각기 다른 ether type과 ester type의 PU를 합성하여서, 이를 PMMA와 블렌드 하였다. 블렌드의 인장강도는 Instron을 이용하여서 측정하였고, Scanning Electron Microscopy(SEM)와 Differental Scanning Calorimetry(DSC)를 이용하여서 두 고분자의 상용성의 변화에 따른 형태학과 유리전이온도 변화를 측정하였으며, haze meter를 이용하여 투명성을 측정하였다. 그러나, PU와 PMMA 두 고분자의 본질적인 비상용성으로 인하여 블렌드를 통한 PMMA의 물성 개량은 큰 성과를 얻지 못하였다. 따라서 PU와 유사한 화학구조를 가지고 있으면서, 양말단에 비닐기가 도입된 형태인 폴리우레탄 디메타아크릴레이트(PUD)를 합성하여서 메틸메타크릴레이트와 공중합하여 가교 공중합체를 합성하였으며, 이 가교 공중합체의 기계적 물성을 Instron, Izod type(Cantilever Beam)impact tester와 haze meter 등을 이용하여 측정하였다. 그 결과 PMMA 단독수지의 투명성을 유지하면서 내충격성이 상당히 개선된다는 것을 확인할 수 있었다.
유구 전사용으로 수입되어 사용되는 우레탄 수지 NS-10을 대체하기 위하여 1 차 유구 전사용과 토층 전사용 우레탄 수지를 합성하였다. 합성된 우레탄 수지는 NS-10과 비교하여 볼 때, 수분을 함유하는 토양에서 같은 침투력을 갖고 있으며, 유구 전사 시, 최종생성물인 에폭시 표면과 우레탄 pre-polymer 층의 박리에도 안정한 도막층을 형성하였다. 1 차 유구 전사용으로 사용될 우레탄은 NS-10과 같이 강한 인장 강도를 부여하고자 했으며, 토층 전사용 우레탄의 경우에는 역시 NS-10과 같은 인장 강도를 가지되 NS-10보다 경질성을 증가시켰다. 이 경질성의 증가로 인하여 토층 전사 후에도 토층 전사체 후면의 작업을 최소화할 수 있는 장점을 갖게 되었다. 최종적으로 합성된 우레탄 수지들을 실험실에서 제작한 압착 토양과 실제 유구와 유사한 토양에 직접 적용하여 본 결과, 기존에 사용하였던 NS-10과 비교하여 만족스런 침투력과 안정성을 가지고 있는 전사체를 형성함을 보여 작업자에게 편의성을 주는 우수한 전사용 수지였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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