Undenatured castor oil and trimethylolpropane (TMP) were used to obtain bio-based water-based polyurethane. Isophorone diisocyanate (IPDI) was incorporated into the formulation to obtain a transparent film, and ethylenediamine (EDA) was used for chain extension. In order to measure the change in physical properties according to the contents of castor oil and TMP, each tensile strength, elongation, and abrasion resistance test was conducted. As the contents of castor oil and TMP increased, the tensile strength increased, the elongation decreased, and the surface hardened strongly as the respective contents increased.

피마자 기반 수성 폴리우레탄(CPUD)을 얻기 위해 무 변성 피마자유 (CO) 와 투명 필름을 얻기 위해 이소포론 디이소시아네이트(IPDI)를 사용했다. 유연성을 증가시키기 위해 폴리프로필렌글리콜 (PPG)의 혼합 효과를 분석하였다. 또한, 사슬연장제로 에틸렌다이아민(EDA)을 사용했다. 각각 피마자유 함유에 따른 변화와 사슬연장제 변화에 따른 인장강도, 연신율 내마모성을 측정했다. 피마자유 함유가 많은 시료의 인장강도가 1.112kgf/㎟, 연신율 88%로 나타났으며, 사슬연장제 함유가 많은 시료의 인장 강도가 3.33kgf/㎟, 연신율 99%로 측정되었다. 표면강도는 SEM을 통해 육안으로 확인하였다.

친환경 폴리우레탄은 다양한 분야에서 다양하게 사용되는 활용성이 높은 소재로 정의 할 수 있다. 이소시아네이트와 폴리올의 합성에 따른 다양한 구조적 특성 관계는 제조현장에서 사용상의 다양 성과 맞춤화를 제공하고 있다. 폴리우레탄의 특성은 부드러운 터치 코팅부터 바위처럼 단단한 건축 자재 에 이르기까지 활용 범위가 매우 다양하다. 이러한 기계적, 화학적 및 생물학적 특성과 맞춤의 용이성은 연구분야에서 뿐만 아니라 관련 산업에서도 엄청난 관심을 불러오고 있다. 수분산 폴리우레탄 재료의 성 능향상을 높이기 위해서는 원료의 배합을 조정하고 첨가제와 나노 소재등을 추가하는 등의 과정을 통해 이끌어 낼 수 있다. 본 연구에서는 의료 과학, 자동차, 코팅, 접착제, 페인트, 섬유, 해양 산업, 목재 복 합 재료 및 의류분야의 친환경 수분산 폴리우레탄 기본 화학 구조를 조명한다.

본 연구에서는 폴리비닐알콜(PVA)와 폴리프로필렌글리콜(PPG)기반의 창상피복용 수분산 폴리우레탄수지를 합성하였으며, 시료의 물리적 특성을 필름 시료와 피혁(Full-Grain) 표면에 코팅을 하여 물리적 특성 변화를 연구하였다. 인장강도의 경우 PVA가장 적게 반응된 PUD-PA1 2.00 kgf/㎟ 으로 가장 높은 저항성을 보였으며. 마찬가지로 연실율은 PVA가장 적게 반응된 PUD-PA1가 554%로 높게 측정되었다. 내마모성 측정 결과 PVA 반응이 증가함에 따라 표면의 강도나 낮게 36.77 ㎎.loss로 감소 됨을 알수 있었다.

In this study, the polyurethane resin was synthesized by applying PTMG and DMBA of different composition ratios for the synthesis of water-dispersible polyurethane used in wound coating resin. The varying properties of the synthesized water-dispersible polyurethane were measured through tensile strength, elongation, and abrasion resistance analysis. As for the tensile strength measurement result according to the PTMG content, the sample with the highest reaction molar ratio was measured as 1.08 kgf/mm2 and the elongation was measured as 520%. As for the tensile strength result according to the DMBA content, the sample with the highest reaction molar ratio was measured as 0.51 kgf/mm2, and the elongation was measured as 435%. The degree of surface destruction by the abrasion resistance measurement was visually confirmed through SEM.

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 / mm2 when 3 moles were applied, and 1.071 kgf / mm2 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.

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 0.07M일 때 5.422 kgf/㎟ 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.

본 연구에서는 가죽 스킨층에 코팅용으로 사용할 수용성 폴리우레탄의 합성을 위해 polyrupopylene mono methyl ether (PM)를 기반으로 폴리 에테르 폴리올인 폴리 프로필렌 글리콜과 이소포론 디 이소시아네이트 (isophorone diisocyanate, IPDI)를 합성 하였다. 예비 중합체의 합성 후, 점도 상승을 억제하기 위해 40 ℃에서 1M, 2M, 3M 및 4M으로 PM을 첨가하고 중화 반응 및 사슬 연장 반응을 수행하여 폴리 우레탄 시료를 준비 하였다. 준비된 시료의 인장강도와 연신율, 접착강도를 측정한 결과로 인장강도는 PM 이 1M 일 때2.109 kgf/mm2, 4M 에서 1.721kgf/mm2, 연신율은 PM이 1M일 때 496%, 4M 에서 522%, 접착력은 PM 이 1M 일 때 1.114 kgf/cm, 4M 에서 0.99 kgf/cm 로 확인 되었다.

In this study, 2-hedroxyethyl methacrylate (2-HEMA) was graft synthesized on water-dispersed polyurethane using polytetramethylene ether glycoll (PTMG), and then the film of resin was prepared and the physical properties of polyurethane resin were measured. The mechanical properties of the synthesized polyurethane resin were measured by using FT-IR, UTM, adhesion performance measuring instrument. As a result of tensile strength measurement, the tensile strength of HPUD4 with high 2-HEMA content was increased to 5.05 kgf / ㎟, the elongation was measured as 285% of the HPUD1 sample not containing 2-HEMA and adhesive strength of HPUD4 sample was measured at 9.1 sec to 635 psi.

본 연구에서는 polypropylene glycol(PPG) 을 이용한 수분산 폴리우레탄에 카제인을 그래프트 합성한 다음 카본블랙을 분산하여 발생하는 변화를 분석하였다. 이를 위해 카제인을 그래프트한 수분산 폴리우레탄 (PUD와 CPUD’s) 시료를 준비한뒤 카본블랙이 분산된 CPCB’s 시료를 준비하였다. 준비된 시료를 이용하여 인장강도를 측정 한 결과 카제인이 높게 함유된 CPUD3 가 3.01 kgf/㎟ 로 인장강도가 증가하였으며, CPCB’s 에서는 카본 블랙이 증가할수록 인장강도가 2.54 kgf/㎟ 로 낮게 측정되었다. 연신율은 카제인이 적게 함유된 PUD 시료가 278 % 로 측정되었으며, CPCB’s에서는 CP3CB4 가 157% 로 측정되었다. 내마모성은 CPUD3 시료가 36.97 mg.loss, CP3CB4가 41.11 mg.loss 로 표면 강도가 측정되었다. 내용제성은 PUD’s 시료와 CPCB’s 시료 양쪽 모두 물성변화가 없음을 확인 할 수 있었다.

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 2.227 kgf / ㎟. Elongation was measured at 474% for samples containing less casein and The abrasion resistance was measured as 46.090 ㎎.loss of sample containing much casein as a result of the surface roughness measurement.

Garment skin leather 표면 코팅에 사용된 폴리우레탄 수지는 polyethylene glycole(PEG)의 함유를 [NCO]/[OH] mole % 비로 달리하면서 합성하였으며, 합성된 폴리우레탄 수지의 기계적 특성은 SEM, FT-IR, UTM 등을 이용하여 측정하였다. 비이온성을 띄고 있는 PEG(poly ethylene glycol)의 [NCO]/[OH] mole % 비가 증가함에 따라 내굴곡성(건식, 습식)의 변화는 없었으며, 내마모도, 인장강 도수치가 낮아짐을 알 수 있었다. 반대로 연신율 물성은 증가함을 알 수 있었다. 점도 변화 측정 결과에 는 PEG의 [NCO]/[OH] mole % 증가에 따라 점도가 묽어짐을 알 수 있었다.

PPG와 PTMG의 몰비를 달리하면서 첨가하여 합성된 폴리우레탄 수지의 물리적 특성을 SEM, FT-IR, UTM 을 이용하여 측정하였다. 본 연구를 통해 4개의 메틸렌기를 포함한 PTMG의 몰비 가 증가함에 따라 내마모도(60.26 mg.loss), 인장강도(5.24 kgf/㎟)가 증가함을 알 수 있었다. 반대로 연 신율(297 %)은 감소함을 확인 할 수 있었으며. 톨루엔을 이용한 내용제성 물성측정 결과로부터 PTMG 의 반응 몰비 증가에 따른 물성 증감 효과는 없었다. 또한 PTMG의 몰비가 증가함에 따라 점도(4.8 cp) 가 상승함을 확인 할 수 있었다.

Buffalo leather 표면 코팅에 사용된 폴리우레탄 수지에 glycerol의 함유를 mole % 비로 달리 하면서 첨가 하였다. 합성된 폴리우레탄 수지의 기계적 특성은 SEM, FT-IR, UTM 등을 이용하여 측정 하였다. 친환경적인 고분자 수지의 관심이 고조됨에 따라 용제의 사용을 최소화한 buffalo leather 코팅에 사용되는 수분산 수지를 합성하였다. 지방족 3가 알콜인 glycerol의 mole % 비가 증가함에 따라 내마모 도, 인장강도가 감소함을 알 수 있었다. 반대로 연신율, 내굴곡 물성은 증가함을 알 수 있었다. Toluene 을 이용한 내용제성 물성측정 결과에는 glycerol의 mole % 증가에 따른 물성 증감 효과는 없었다.

Vegetable leather 표면 코팅에 사용된 폴리우레탄 수지는 glycerol의 함유를 mole% 비로 달 리하면서 합성하였다. 합성된 폴리우레탄 수지의 기계적 특성은 SEM, FT-IR, UTM 등을 이용하여 측 정하였다. 친환경적인 고분자 수지의 관심이 고조됨에 따라 용제의 사용을 최소화한 vegetable leather 코팅에 사용되는 수분산 수지를 합성하였다. 지방족 3가 알콜인 glycerol의 mole% 비가 증가함에 따라 내마모도, 인장강도가 증가함을 알 수 있었다. 반대로 연신율, 내굴곡 물성은 감소함을 알 수 있었다. Toluene을 이용한 내용제성 물성측정 결과에는 glycerol의 mole% 증가에 따른 물성 증감 효과는 없었 다.