최근 우수한 유연성과 화학적 안정성 등을 가진 고분자 수지와 우수한 기계적 성질 등을 나타내는 무기 재료로 이루어진 나노 복합 시스템으로써 유-무기 하이브리드 코팅 필름에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 아크릴레이트 단량체로써 사용된 o-phenylphenoxyethyl acrylate (OPPEA)는 1.576의 높은 굴절률을 나타내고, Bisphenol A ethoxylate diacrylate (BAEDA)는 굴절률은 낮지만 경화된 고분자의 경도를 향상시킨다. 또한, 무기 소재로써 사용된 지르코니아는 산화지르코늄으로써 우수한 내구성과 광학특성 등을 나타낸다. 본 연구에서는 광학 특성을 향상시키기 위한 목적으로 아크릴레이트 단량체 중 BAEDA의 함량을 조절하여 필름을 제조한 뒤 연필 경도계와 아베굴절계를 이용하여 광학 특성 변화를 확인하였고, UV-vis spectrophotometer을 이용해 투과도를 비교하여 최적의 조건을 확립하였다. 그리고 실란 커플링제인 γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane (MPS)를 사용하여 지르코니아를 소수화 처리하여 아크릴레이트 단량체에 대한 분산성을 향상시키고, 개질 전후의 물에 대한 분산성 변화를 조사하여 물에 대한 친화력이 감소하였음을 확인하였고, FT-IR ATR spectrophotometer를 통해 MPS에 의해 도입된 1716 cm-1에서의 에스터 C=O 결합 peak의 존재를 통해 MPS에 의한 지르코니아 표면의 개질 반응이 진행되었음을 확인하였다. 또한, 지르코니아의 표면에 도입된 규소 원자의 존재는 X 선 형광법을 이용하여 확인하였다. 그리고 화학적으로 개질된 지르코니아를 아크릴레이트 단량체에 도입하여 광경화 필름을 제조하였을 때, 굴절률은 아크릴레이트 자체 필름보다 1.2% 향상되었음을 확인하였고, SEM/EDS mapping 분석을 통해 PET 필름에 코팅된 개질 후 지르코니아가 아크릴레이트 코팅층에 균일하게 분포되어 있음을 알 수 있었다.

목적: 본 연구는 실리콘하이드로젤 렌즈의 제조를 위해 합성한 실리콘 아크릴레이트와 3-(ethacryolyloxy) propyltris(trimethylsiloxy) siliane, DMA(N,N – Dimethyl acrylamide), HEMA(2-hydroxyethyl methacrylate) 및 HPMA(Hydroxy propyl metha crylate)를 기본조합으 로 하고 viny pyrrolidone계를 첨가제로 하여 콘택트소재를 중합하였다. 방법: 본 연구에 사용된 합성된 실리콘 아크릴레이트, 3-(ethacryolyloxy) propyltris(trimethylsiloxy) siliane, DMA(N,N – Dimethyl acrylamide)와 액상개시제 및 EGDMA(ethylene glycol dimethacrylate)를 HEMA(2-hydroxyethyl methacrylate), HPMA(Hydroxy propyl metha crylate)와 혼합 한 후 viny pyrrolidone계를 첨가하여 실리콘하 이드로젤 렌즈를 제조하였다. 열중합 조건으로는 교반된 단량체를 캐스팅 몰딩 방법을 사용하 여 130°에서 약 2시간 열처리 공정을 거쳐 중합하였다. 결과: 실험에 사용된 실리콘을 포함한 HEMA(2-hydroxyethyl methacrylate) 조합의 경우 열중 합이 진행 되지 않았으며 실험에 사용된 실리콘을 포함한 HPMA(Hydroxy propyl metha crylate) 조합의 경우, 제조된 렌즈의 굴절률은 1.3352, 광투과율의 경우 UV-B, UV-A, 가시 광선영역에서 각각 41.83%, 78.25%, 89.89%로 나타났다. 함수율은 약 63%로 측정되었다. 또 한 산소투과율을 측정한 결과 30~40 Dk의 분포를 나타내었다. 결론: 실험에 사용된 소재를 통해 실리콘하이드로젤 렌즈를 제조한 결과 고함수율 및 고산소투 과도의 물성을 나타내어 고기능성 하이드로젤 렌즈로 유용하게 사용될 것으로 판단된다.

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 13C 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.

이 연구는 3-(1,8나프탈이미도)프로필메타아크릴레이트(NIPM)와 GMA공중합체의 합성과 물성에 관한 과제로서 나프탈이미드 발색단을 가진 공중합체의 조성, 모노머 반응성비, 공명효과(Q)와 극성효과 (e), 형광특성 등을 조사하였다. Azobisisobutyronitronitryl(AIBN) 개시제와 dimethylformamide(DMF) 용매를 60℃에서 공중합하였다. Fineman-Ross(F-R)와 Kelen-Tṻdṏs(K-T)법으로 부터 단량체 반응성비를 구하였으며, r₁값이 r₂보다 크게 나타났다. NIPM이 공중합체내에서 GMA보다 더 많음을 알 수 있다. 380 nm에서 약한 분자 형광띠와 460 nm에서 강한 중합체 엑시머 형광띠가 나타났다.

Free-radical copolymerization of glycidyl methacrylate(GMA) and N-phthalimidoethyl acrylate(NPEA) were carried out at 60℃ in dimethylformamide(DMF) solution in the presence of benzoylperoxide(BPO) at low conversion. The polymers were characterized by IR and 1H-NMR. The compositions of the copolymer was analyzed by ultra violet(UV/Vis) spectrophotometry. The reactivity ratios of the monomer was determined by the application of Fineman-Ross(FR) and Kelen-Tudos(KT) methods. The monomer reactivity ratios of the system and Alfrey-Price's resonance effect(Q) and polar effect(e) value for NIEA were determined as follow. The reactivity ratios of the monomer obtained from FR and KT are found to be r1=0.87, r2=0.98 and r1=0.88, r2=0.99 respectively. The Q and e values of poly(GMA-co-NPEM) calculated from r1 and r2 was Q= 1.31, e=0.75 respectively.

Ultraviolet curable coating solution was prepared with poly(ethylene glycol) acrylate oligomer and various mono and multi-functional acrylate monomers. The optical properties of UV cured coating layer on PET film with acrylate coating solution containing metal oxides, such as fumed silica and alumina, were also investigated to reduce light reflection on films. Poly(ethylene glycol) diacrylate which has 575 of average molecular weight was used as oligomer acrylate, and pentaerythritol triacrylate and dipentaerythritolpenta-/hexa acrylate were used as multi-functional acrylate monomers. Also, butyl acrylate was used to improve the adhesion as well as to reduce glass transition temperature to give a better flexability. 1-hydroxy cyclohexyl phenyl ketone was used as photoinitiator. We found out the metal oxides in acrylate coating solution showed a homogeneous dispersion from energy dispersive spectroscopy data. Transmittance and light reflection of coated PET film was measured with UV/vis spectrometer and gloss meter, respectively. When 1.00 g of both metal oxides was added into coating solution, the transmittance and the glossiness were reduced from 90% to 30% and from 190 GU to 35 GU, respectively. However, adding up to 1.00 g of the metal oxide into coating solution did not affect on the hardness of coating layer and adhesion between coated layer and PET film. Conclusively, we can control transmittance and light reflection of coated film by adjusting the amounts of metal oxide in coating solution.

Glycosyl acrylate and methacrylate were synthesized by lipase-catalyzed esterification of vinyl acrylate and vinyl methacrylate with β-methyl glucoside in t-butanol as a reaction medium. At the optimum conditions of initial concentration of 150g/l β-methyl glucoside, molar ratio of 1 : 3, 5%(w/v) lipase(Novozym 435) and 50℃, we attained up to 100% conversion for enzymatic glycosylation of vinyl acrylate and vinyl methacrylate by supersaturated solvent process. The polymerizable glycosyl acrylates and methacrylate are expected to have biomedical application as hydrophilic monomers and hydration modifiers to be used for biocdmpatible hydrogel.

UV경화는 열경화성 수지나 잉크에 비해 공해 문제가 없다는 점에서 도장, 페인트, 도료, 인쇄 등등 여러 산업에 사용될 뿐만 아니라, 경화 후의 접착 강도, 광택, 내마모성, 표면 경도 등 여러 가지 우수한 물성 때문에 여러 분야에서 매년 15% 이상 응용이 늘어나고 있다. 근래 UV경화의 많은 장점으로 사용량이 늘어남에 따라 많은 연구가 진행 되었으나, 이 연구들은 광개시제와 모노머, 올리고머 등의 연구에만 치우쳐 있어 기본 코팅 설비 및 제조공정에 관한 연구와 simulation을 통한 건조기내 열유동 해석은 연구결과가 부족한 현실이다. 그래서 본 연구는 UV 경화를 위한 기초 연구를 목적으로 UV 경화시 경화기 내부 온도분포에 대한 수치해석과 경화속도에 따른 아크릴레이트 올리고머의 경화정도에 대하여 경험적 데이터로 만들고자 한다. 실험 기기로는 UV경화기는 크기 900*95 (가로*세로cm)이며, 850mm, 385nm, 120W/cm² 인 메탈할라이드 램프 2개가 장치되어 있고, 램프에 가해지는 파워는 100%로 설정하였고 경화기 내부의 온도는 60℃로 하였으며, 컨베이어의 기본 속도는 0.05m/s로 설정하였다. UV경화기 내부의 온도 분포에 대한 simulation 및 수치해석은 STAR-CCM+를 사용하여 해석하였다. 경계조건은 UV경화기 내부의 급기, 배기를 중점적으로 하였고, 열원인 UV램프와 그 주변에 대한 열 유동을 분석하였다. 아크릴레이트 올리고머의 경화도 분석은 코팅 두께에 차이를 둔 case1과 경화 속도에 차이를 둔 case2로 나누어 실험하였다. 시편 0.3t AL PLATE 50mm･50mm에 코팅 두께에 차이를 두고 도장용 스프레이건을 사용하여 아크릴레이트 올리고머를 시편위에 같은 각도와 위치상에 두고 횟수를 달리하여 뿌린 후 그 무게를 측정하여 올리고머가 올라간 정도를 확인하였다. 횟수는 20, 30, 40, 50, 60, 70회로 하였으며, 기존 상품화 되는 정도를 횟수로 계산하면 45회 뿌린 것과 같다. 체류시간에 따른 경화정도는 하도 되어진 아크릴레이트 올리고머가 약 0.1040g이 올려진 상태로 속도의 차이를 두었다. 속도의 차는 0.03m/s, 0.043m/s, 0.056m/s, 0.069m/s, 0.1m/s로 설정하여 실험하였다. 실험결과 UV경화기 내부의 온도분포는 UV램프가 열원이 됨으로 그 주위를 중심으로 온도가 올라갔고 자연급기와 UV램프 반사갓 뒷면의 2.5마력의 배기펌프에도 크게 그 영향을 미치지 않았음을 확인 할 수 있었다. 두께에 의한 올리고머 경화도의 차이는 일정량 gel분율이 줄어드는 것을 확인 하였으나 두께에 따라 경화정도가 떨어지는 것을 확인하였고 60회, 70회의 sample의 경우 경화정도가 미흡하였다. 체류 시간에 따른 경화도의 비교는 같은 두께에서도 체류시간이 오래될수록 경화도가 좋았으며, 체류시간이 짧을수록 경화도가 좋지 않음을 확인 할 수 있었다. 결론적으로 UV램프의 파손을 고려하여 설치하는 급배기 장치는 건조기의 온도 변화에 큰 영향을 미치진 않았고, 경화도는 두께에 따른 체류시간은 반비례하는 것으로 확인되었다. 본 연구는 기초 연구를 통하여 일반적 사항을 재연구함으로써 UV 경화의 기초 데이터로의 활용될 것으로 판단된다.

Starch was crosslinked with epichlorohydrin. Crosslinked starch-filled waterborne acrylate (CSWAC) films were prepared by blending this crosslinked starch with waterborne acrylate. The thermal and mechanical properties of these films were investigated by thermogravimetric analysis (TGA), tensile strength and elongation test. The biodegradability was also studied by determination of reduced sugar products after enzymatic hydrolysis and the surface morphology was investigated by scanning electron microscopy (SEM). The CSWAC film showed significantly higher tensile strength and elongation than those of starch-filled waterbonre acrylate (SWAC). The biodegradability of this film was higher than that of native starch-filled acrylate film, and was increased by the addition of crosslinked starch to the acrylate film.

The starch-filled waterborne acrylate (SWAC) films were prepared. The structures and properties of SWAC films were investigated by infrared spectroscopy, thermogravimetric analysis, and strength test. The biodegradability of SWAC film was also studied by determination of reduced sugar products after enzymatic hydrolysis. The surface morphology of the SWAC film was investigated by scanning electron microscopy (SEM). The results showed that the tensile strength and elongation of SWAC film decreased with the increase of starch content. The SWAC film showed significantly higher water absorbed content than waterbonre acrylate film. The biodegradability of SWAC film increased as the content of starch increased. The biodegradation of starch in SWAC film by α-amylase was about 77% of that of pure starch.

Waterborne fluorinated acrylate copolymer (WFAC) for surface modification of textile was synthesized from perfluoroalkyl ethyl acrylate, octadecyl acrylate, glycidyl methacrylate, surfactant and 3,3 methyl-methoxy butanol. The structures of the synthesized WFAC were determinated by FT-IR and 19F-NMR analysis. The thermal stability investigated with DSC and TGA was decreased with increasing the content of fluorinated acrylate in the copolymer. However, the particle sizes of WFAC were increased with increasing the content of fluorinated acrylate in the copolymer. The surface energies calculated by contact angles of WFAC were in the range of 29.80～13.41 dyne/cm. On the observing SEM of the textile surface treated with WFAC, the textile was swollen and compacted with increasing the concentration of water repellency agent. WFAC synthesized in this study showed a good water repellency.

The biodegradability of vinyl acetate acrylate resin and corn starch blend was studied by determination of the reduced sugars produced after enzymatic hydrolysis. The starch hydrolysis reaction by α-amylase was achieved within 5 minutes. Optimal ranges of temperature and pH for the starch hydrolysis by α-amylase were around 80 oC and 6.5-7.2, respectively. The biodegradability of the starch-filled acrylate films increased as the content of starch increased. The biodegradation of starch in the starch-filled acrylate film by α-amylase was about 48.6% of that of pure starch. This value of biodegradable starch-filled acrylate film gave a good result with enzymatic shortcut test. The surface morphologies of the starch-filled acrylate film after enzymatic hydrolysis were investigated by scanning electron microscopy (SEM).