Preliminary research on the composition and physical properties of synthetic materials is essential in the development stage of ultraviolet (UV)-cured films with excellent performance and productivity. In this study, a bifunctional urethane acrylate oligomer was synthesized by reacting polycarbonate diol with isophorone diisocyanate, and a photoinitiator was mixed with bifunctional acrylate and methacrylate monomers of various molecular weights to prepare an UV curable coating solution and UV-cured films. UV curing behavior of UV curable coating solution, thermo-mechanical properties, tensile strength and elongation of UV-cured films were evaluated on types of bifunctional acrylate-based monomers. It was confirmed that the curing rate and thermo-mechanical properties were improved as the bifunctional methacrylate monomer and the smaller molecular weight of each monomer than the bifunctional acrylate monomer. And the correlation was summarized through rubber elasticity theory.

우수한 성능과 생산성을 가지는 자외선 경화 필름의 개발단계에서 합성원료의 구성과 물성에 대한 선행연구는 필수적이다. 본 연구에서는 폴리카보네이트 디올을 이소포론 디이소시아네이트와 반응한 후 2-hydroxyethyl methacrylate를 부가하여 자외선 경화형 폴리우레탄 아크릴레이트 올리고머를 합성하고 여기에 다양한 분자량의 이관능 아크릴레이트 및 메타아크릴레이트 단량체와 광개시제를 혼합하여 자외선 경화형 코팅액을 제조하였으며 자외선 경화 거동을 확인하였다. 또한, 자외선 경화형 코팅액을 이형필름 위에 일정한 두께로 코팅하고 자외선 경화를 진행하여 자외선 경화 필름을 제조하고 필름의 인장강도와 연신율 및 열-기계적 특성을 평가하였다. 이관능 아크릴레이트 단량체에 비해 이관능 메타아크릴레이트 단량체가, 그리고 각 단량체의 분자량이 작을수록 경화속도, 인장강도 및 연신율, 그리고 열-기계적 물성이 향상되는 것을 확인하였으며, 고무탄성이론을 통하여 상관관계를 정리하였다.

Keywords: methacrylate monomer, ultraviolet curing, curing kinetics, tensile strength, crosslink density.