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Polymer(Korea), Vol.41, No.2, 361-366, March, 2017
DOI10.7317/pk.2017.41.2.361  Export Citation
광경화 아크릴레이트 단량체의 복합경화 특성
Dual Curing Characteristics of Photo-curable Acrylate Monomers
배진우, 정재현, 왕혁식, 김석현, 김일중, 김익재, 송기국†
  • 경희대학교 정보전자신소재공학과 영상정보소재기술연구센터
Jin Woo Bae, Jae Hyun Jung, Hyuck Sik Wang, Seok Hyeon Kim, Il Joong Kim, Ik Jyae Kim, and Kigook Song†
  • Department of Advanced Materials Engineering for Information and Electronics, Materials Research Center for Information Display, Kyung Hee University, Yongin, Gyeonggi-do 17104, Korea
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초록
광경화와 열경화능을 가진 아크릴레이트 단량체를 사용하여 광경화-열경화 또는 열경화-광경화의 순서에 따른 경화속도 변화를 고찰하였다. Isocyanatoethyl acrylate(ICEA)와 2-hydroxyethyl methacrylate(HEMA) 처럼 광경화와 열경화 메카니즘이 다른 단량체 혼합물에 먼저 UV에 의한 광반응을 진행한 후, 2차로 열경화를 하는 복합경화시스템을 조사하였다. 이 경우 1차 광경화에 의해 고분자 사슬이 형성되면, 2차로 열경화에 의해 우레탄 반응에 참여하는 관능기들이 고분자 사슬에 묶이게 되어 열경화에 의한 우레탄 반응을 더 높은 온도에서 진행하여야 하며, 전환율도 낮아지는 것을 확인하였다. 반면에, 같은 조성의 혼합물에 열경화를 먼저 진행하고 광경화를 하는 복합경화의 경우에는 열경화에 의해 우레탄 아크릴레이트 단량체가 먼저 생성된 후, 단량체 양 말단에서 반응이 진행되어 빠르게 광경화 반응이 진행되었다.
Dual curing systems of acrylates with thermo- and photo-reactions were studied to understand the effect of curing sequence on the curing reaction kinetics. A combined curing system that photochemical reaction with UV light followed by thermal cure was applied to acrylate monomer mixtures such as isocyanatoethyl acrylate (ICEA) and 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA). In such case, the polymer chain was formed by the first photo-curing and, then the functional groups participating in the urethane reaction were bound to the polymer chain, so that the urethane reaction by the thermal curing should be carried out at a higher temperature and the conversion rate was low. On the other hand, in the case of a dual curing process in which the photo-curing proceeded after the thermal curing, the urethane acrylate monomer was first formed by the thermal reaction, and then the faster photo-reaction proceeded at both ends of the monomer.
Keywords:acrylate;photo-curing;thermal curing;curing sequence;curing kinetics
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