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Polymer(Korea), Vol.35, No.2, 183-188, March, 2011
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Pentaerytritol Triacrylate를 이용한 광경화용 6관능 우레탄 아크릴레이트 합성과 경화필름 물성에 관한 연구
Synthesis of UV-Curable Six-Functional Urethane Acrylates Using Pentaerytritol Triacrylate and Their Cured Film Properties
문병준, 황석호†
  • 단국대학교 고분자시스템공학과, 광에너지소재연구센터
Byoung-Joon Moon, and Seok-Ho Hwang†
  • Department of Polymer Science and Engineering andCenter for Photofunctional Energy Materials, Dankook University, Yongin 448-701, Korea
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초록
수산기를 함유한 3관능 아크릴레이트(PETA; pentaerytritol triacrylate)를 pentaerytritol과 acrylic acid의 축합반응으로 합성하였다. 최적반응 조건이 용매로 heptane이 사용되고 pentaerytritol과 acrylic acid의 몰비가 1:4일 때, 최고수율의 3관능 아크릴레이트를 얻을 수 있었다. 그 후, 다양한 디이소시아네이트와 PETA간 축합반응을 통해 여러가지 6관능 우레탄 아크릴레이트(UA)를 합성하였다. 합성된 우레탄 아크릴레이트는 반응형 희석제를 광개시제와 함께 자외선 광경화한 후, 형성된 경화필름의 물성을 측정하였다. 방향족 벤젠고리를 포함하고 있는 우레탄 아크릴레이트는 지방족 분자를 포함하고 있는 우레탄 아크릴레이트에 비해 내후성이 취약하였으며, UA-2의 경우 연필경도 및 내스크레치성이 가장 우수하였고, 경화도가 가장 우수하였던 UA-1의 경우 내약품성이 가장 우수하였다. 밀착성의 경우 모든 조 성에서 우수한 결과를 얻었으며, 경화도가 가장 낮은 UA-3의 경우 물리적 특성이 가장 낮았다.
Pentaerytritol triacrylate (PETA) was synthesized by a condensation reaction between pentaerytritol and acrylic acid. The highest yield of PETA was obtained when heptane was used as a solvent under the 1:4 mole ratio of pentaerytritol and acrylic acid. The 6-functional urethane acrylates (UA) were also synthesized by a condensation reaction between PETA and diisocyanate. Cured films were prepared from the mixtures of UA oligomer, reactive diluents and UV initiator to investigate their physical properties. The thermal stability of the aliphatic urethane acrylate was better than that of the aromatic urethane acrylate. The UA-2 showed good hardness and scratch resistance properties while the UA-1 with a high degree of curing density exhibited a better chemical resistance. All the UA oligomers showed fairly good adhesion strengths but the other physical properties of UA-3 were poor due to its low curing density.
Keywords:pentaerytritol;pentaerytritol triacrylate;diisocyanate;urethane acrylate;UV-curing;cured film properties.
  1. Rao AV, Kanitkar DS, Parab AK, Prog. Org. Coat., 25, 221 (1995)
  2. Holye CE, Kinstle JF, Radiation Curing of Polymeric Material, Am. Chem. Soc., Washington, Chapter 28 (1989)
  3. Uminski M, Saija LM, Surf. Coat. Int., 6, 244 (1995)
  4. Rayss J, Podkodcielny WM, Widomski J, J. Appl.Polym. Sci., 49, 835 (1993)
  5. Rodas AH, Bretas RES, Reggianni A, J. Mater.Sci., 21, 3025 (1986)
  6. Lin SB, Tsay SY, Spechhard TA, Hwang KKS, Jezerc JJ, Cooper SL, Chem. Eng. Commun., 30, 251 (1984)
  7. Spechhard TA, Hwang KKS, Lin SB, Tsay SY, Koshiba M, Ding YS, Cooper SL, J. Appl. Polym. Sci., 30, 647 (1985)
  8. Ali MA, Khan MA, Ali KM, J. Appl. Polym. Sci., 60(6), 879 (1996)
  9. Yoo JW, Kim DS, Polym.(Korea), 23(3), 376 (1999)
  10. Kim HD, Lee DJ, Choi JH, Park CC, Polym.(Korea), 18(1), 38 (1994)
  11. Lee KH, Kim BK, Korea Polym. J., 4(1), 1 (1996)
  12. Kim HD, Kang SG, Ha CS, J. Appl. Polym. Sci., 46, 1339 (1992)
  13. Otsubo Y, Amari T, Watanabe K, J. Appl. Polym. Sci., 29, 4071 (1984)
  14. Matynia T, Kutyla R, Bukat K, Pienkowska B, J. Appl. Polym. Sci., 55(11), 1583 (1995)
  15. Bajpai M, Shukla V, Kumar A, Prog. Org. Coat., 44, 271 (2002)
  16. Maruno T, Ishibashi S, Nakamura K, J. Polym. Sci. A: Polym. Chem., 32(16), 3211 (1994)
  17. Shi WF, Ranby B, J. Appl. Polym. Sci., 51(6), 1129 (1994)
  18. Williams TR, J. Appl. Polym. Sci., 31, 1293 (1986)
  19. Bongiovanni R, Malucelli G, Prog. Org. Coat., 36, 70 (1999)
  20. Clacens JM, Pouilloux Y, Barrault J, Appl. Catal. A: Gen., 227(1-2), 181 (2002)
  21. Bae YO, Ha CS, Cho WJ, Eur. Polym. J., 27, 2121 (1991)
  22. Schofield F, Judd DB, Hunter RS, ASTM Bull., 110, 19 (1941)
  23. Hunter RS, J. Opt. Soc. Amer., 38, 1094 (1948)
  24. Park DJ, Cho WJ, Polym.(Korea), 14(1), 1 (1990)
  25. Lim JK, Kim DK, Kim WG, J. Korean Ind. Eng. Chem., 15(3), 360 (2004)