Organic-inorganic hybrid waterborne polyurethane (PUD) is synthesized by using bybrid polyol consist of carbonate (PCD), ester (PCL), and siloxane (PDSBP) in order to enhance anti-scratch property of PUD film. The diameter of graft type PUD emulsion is bigger than that of linear type PUD due to the graft structure of hydrophobic siloxane chain. The glass transition temperature of linear type PUD increase and the decomposition temperature of linear type PUD decrease with the content of PCD polyol. While, the decomposition temperature of graft type PUD almost same with increasing PDSBP content. The anti-scratch property and pencil hardness of graft type PUD improves as adding PDSBP polyol in the hybrid polyol system. When 9 wt% of PDSBP polyol is mixed, PUD films shows excellent anti-scratch property (∼3.3 N), and pencil hardness (> 9 H).

수분산 PUD 필름의 내스크래치 특성을 개선하기 위해서 카보네이트(PCD), 에스터(PCL), 실옥산(PDSBP)형의 폴리올을 혼성하여 유-무기 하이브리드 수분산 폴리우레탄(PUD)을 합성하였다. 선형구조(Linear type)의 PUD보다 그래프트형(graft type)의 PUD가 유화입경이 커지는 경향이며, 이는 소수성의 실옥산 그래프트 구조에 기인된다고 생각된다. 합성 PUD의 열적성질은 linear type의 PUD는 PCD의 함량이 증가할수록 유리전이온도(Tg)는 증가하였으며, 열분해온도는 감소하였다. 반면에, graft type PUD는 PDSBP의 양이 증가할수록 Tg는 감소하였고, 열분해온도는 거의 유사하였다. Graft type PUD는 PDSBP의 함량이 증가할수록 내스크래치 특성 및 hardness는 향상되는 경향을 보였다. 9 wt%의 PDSBP 폴리올이 혼성된 경우, 3.3 N의 내스크래치 특성과 9 H 이상의 연필경도를 가지는 우수한 PUD 필름을 얻을 수 있었다.

Keywords: polyurethan; poly(hexamethylene carbonate) glycol; poly(carprolactone) glycol; siloxane