고형분 70% 아크릴수지 합성과 아크릴-우레탄 도료의 도막물성 비교 연구

• 영문명: Syntheses of 70% Solids Acrylic Resin and Comparative Study in Physical Properties as Acrylic Urethane Resin Coatings
• 발행기관: 한국응용과학기술학회 (구.한국유화학회)
• 저자명: 김성길(Seong-Kil Kim) 박형진(Hyong-Jin Park)
• 간행물 정보: 『한국응용과학기술학회지』한국응용과학기술학회지 제38권 제2호, 476~487쪽, 전체 12쪽
• 주제분류: 공학 > 화학공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2021.04.30

국문 초록

고형분 70% 아크릴수지를 합성하기 위해 n-butyl methacrylate(BMA), methyl methacrylate(MMA), 2-hydroxyethyl methacrylate(2-HEMA) 및 acetoacetoxyethyl acrylate(AAEA)와 caprolactone acrylate(CLA)를 사용하여 공중합체의 유리전이온도(T g )를 50 ℃로 조정하여 합성하였으 며, 합성한 아크릴수지의 점도와 분자량은 수산기가(OH values)의 증가에 따라 증가되었다. 높은 고형 분의 아크릴수지 합성에 적합한 반응개시제는 di-tert-amyl peroxide 이었으며, 최적의 합성조건은 반응 개시제 5 wt%, 연쇄이동제 4 wt%, 반응온도 140 ℃에서 적하시간은 4시간이었다. 합성수지의 구조는 FT-IR과 1 H-NMR spectroscopy로 확인하였고, 수평균 분자량은 1900~2600, 분자량 분포도 1.4~2.1 을 얻었다. 합성한 아크릴수지와 무황변성 폴리이소시아네이트인 hexamethylene diisocyanate trimer(Desmodur N-3300)의 NCO/OH 당량비를 1.2/1.0으로 조절하여 아크릴-우레탄 투명도료를 제조하였다. 도료의 물리적 특성으로 점도, 부착성, 건조시간, 가사시간, 연필경도 및 광택을 비교 검토한 결과 부착성, 건조시간, 가사시간, 연필경도 및 광택이 양호한 결과를 나타내었고, 특히 CLA를 10 % 도입한 도료는 부착성이 우수하고 낮은 점도와 높은 경도를 나타내었다.

영문 초록

To prepare acrylic resin coatings containing 70% of solids, we used n-butyl methacrylate(BMA), methyl methacrylate(MMA), 2-hydroxyethyl methacrylate(2-HEMA), and acetoacetoxyethyl acrylate(AAEA), caprolactone acrylate(CLA) as raw materials, the glass transition temperature(T g ) of acrylic copolymer was adjusted around 50 ℃. The viscosity and molecular weight of the acrylic resins was increased with increasing OH values. Di-tert-amyl peroxide was found to be the suitable initiator to get high-solids acrylic resins. The optimum reaction conditions found in the study are 5 wt% of initiator, 4 wt% of chain transfer agent, 4 hrs of dropping time, and 140 ℃ of reaction temperature. The structure of the synthesized resins were characterized by FT-IR and 1 H-NMR spectroscopy. Number average molecular weight of 1900~2600 and molecular wight distribution of 1.4~2.1 were obtained. Crosslinked acrylic urethane clear coatings were obtained by curing reaction between the synthesized acrylic resins and hexamethylene diisocyanate trimer(Desmodur N-3300), the equivalent ratio of NCO/OH was 1.2/1.0. The physical properties from the following studies were carried out: viscosity(Zahn cup #2), adhesion, drying time, pot-life, pensil hardness, and 60° specular gloss. Various properties of the acrylic urethane clear coatings were also evaluated on the coating specimens. Adhesion property to a substrate, drying time, pot-life, pencil hardness, and 60° specular gloss of prepared paint showed quite good properties. Futhermore, prepared paint containing 10% of CLA showed quite good properties for adhesion, low viscosity and high hardness.

목차

1. 서론

2. 실험

3. 결과 및 고찰

4. 결론

키워드

아세토아세틸기 카프로락톤기 고 고형분 아크릴수지 아크릴-우레탄 도료 acetoacetyl group caprolactone group high solids acrylic resin acrylic urethane coatings