Adhesion Properties of Moisture-Curable Polyurethane Hotmelt

습기경화형 폴리우레탄 핫멜트의 접착물성

Isocyante terminated urethane prepolymers were synthesized by the reaction of 4,4'-dimethyl phenyldiisocyanate(MDI) and ester type polyols such as ethylene glycol/ butanediol adipate(EBA), neopentylglycol/butanediol adipate (NBA) and hexanediol adipate (HA) . All of the NCO-terminated urethane prepolymers are solid at room temperature, but they become mobile enough to be disposed onto a substrate upon heating about $80^{\circ}C$. Subsequently, they are solidified and cured through the reaction with moisture. Tensile behavior of the ore-thane hotmelt exhibits characteristic features depending on the type of polyol. The adhesive strength determined by single lap shear joint is higher in order of HA, NBA and EBA based ore thane hotmelt, which can be correlated with the magnitude of breaking energy of the cured films. The failure mode are cohesive for all cases and the adhesive strength increases as the test is performed faster. This indicates that the strength of the adhesive joint is primarily dependent upon the bulk properties of the adhesives.

MDI와 에스테르타입의 폴리올인 EBA, NBA, HA를 각각 반응시켜 이소시아네이트 말단기를 갖는 다양한 우레탄 프리폴리머를 합성하였다. 합성된 프리폴리머는 상온에서는 100% 고형분이었으며, 약 $80^{\circ}C$로 가열하면 용융되어 도포에 적당한 흐름성을 나타내었고, 냉각하면 고화되고 습기와 반응하면서 서서히 경화되었다. 대기중의 습기와 반응하여 경화된 우레탄수지의 인장물성은 폴리올의 구조에 따라 특징적인 거동을 나타내었다. 접착력은 EBA, NBA, HA순의 큰 값을 나타내었으며, 이는 동일한 조건에서 가교된 우레탄수지의 파단에너지와 같은 경향을 나타내었다. 또한, 접착조인트의 파괴는 모두 접착제 자체에서 일어났으며, 시험속도가 증가함에 따라 증가하였다. 이로 미루어, 우레탄 핫멜트 접착제 자체의 강인성이 접착력을 결정하는 주요 요인임을 알 수 있었다.