In order to improve hydrolysis resistance of waterborne polyurethane (WPU), fluorine-component containing F-WPUs were synthesized. PTMG-IPDI F-WPU films were prepared by casting the F-WPU solutions synthesized from poly(tetramethylene ether glycol) (PTMG), isophorone diisocyanate (IPDI), dimethylol butanoic acid, and Fluorolink D10-H (FDH) up to 9 wt% as a fluorine-containing diol component. Mechanical properties, hydrophilicity, and morphologies of the F-WPU films before and after hydrolysis with water vapor at 120 ℃  for 24 h in an autoclave were analyzed. With increasing FDH content before hydrolysis, fracture stress of the F-WPU film increased, fracture strain decreased, and hydrophobicity increased. Water vapor hydrolysis at 120 ℃  resulted in serious decrease in fracture stress and increase in fracture strain. Both the fracture stress before hydrolysis and the fracture stress retention after hydrolysis of the F-WPU films increased remarkably with a FDH content of 7 wt% or more, indicating that incorporation of FDH into WPU improved mechanical properties and hydrolysis resistance.

수분산 폴리우레탄(WPU)의 내가수분해성을 향상시키기 위하여 불소 성분을 포함하는 F-WPU를 합성하였다. 폴리테트라메틸렌에테르글리콜(PTMG), 이소포론 디이소시아네이트(IPDI), 디메틸올부타노산과 함께 불소계 디올화합물인 Fluorolink D10-H(FDH)를 0~9 wt% 사용하여 PTMG-IPDI F-WPU를 합성하고 이를 캐스팅하여 F-WPU필름을 제조하였다. 이 F-WPU 필름들을 120 ℃ 의 오토클레이브에서 24시간 동안 수증기로 가수분해시킨 시료들과 가수분해 전 시료들의 물성, 친수성, 모폴로지 변화를 분석하였다. 가수분해 전의 경우 F-WPU에 포함된 FDH 함량이 많아지면 시료들의 소수성은 커지면서 파단응력은 증가하고 파단신도는 감소하였다. 이들을 120 ℃ 의 수증기로 가수분해시키면 가수분해 전에 비해 파단응력은 크게 감소하고 파단신도는 증가하였다. F-WPU에서 FDH 함량이 7% 이상으로 되면 가수분해 전의 파단응력과 가수분해 후의 파단응력 유지율이 모두 크게 증가하여, FDH 성분 도입이 WPU의 물성 및 내가수분해성 향상에 기여하였다.

Keywords: waterborne polyurethane, PTMG-IPDI, fluorine component, water vapor, hydrolysis resistance