양이온 photo-curing 접착제에 대한 연구

 

 

① 에폭시/아크릴레이트 UV 광경화 시스템
에폭사이드와 아크릴레이트을 혼합하여 양이온과 라디칼 타입의 광개시제 하에서 UV를 조사시키게 되면 IPNs (Interpenetrating polymer networks) 구조를 형성할 수 있습니다. 일반적으로 양이온 중합을 하는 에폭사이드에 비해서 더 빠르게 중합하는 아크릴레이트 모노머는 수 초안에 100% 반응이 일어납니다. 하지만 상대적으로 느린 속도로 중합반응이 일어나는 에폭시 모노머가 가소제(plasticizer) 역할을 합니다. 이것은 아크릴레이트 모노머로만 구성된 시스템이 완벽하게 경화되지 못하는문제점을 개선할 수 있다는 장점을 지니게 됩니다. 양이온 중합되는 에폭시 그룹은 빛이 없는 암반응이 일어날 수 있게 되는 ‘리빙’ 특성에서 기인하여 결과적으로는 경화 반응이 더욱 완벽하게 진행되도록 합니다. 이러한 보다 높은 수준의 경화율에 의하여 생성된 가교결합은 내화학성 등의 물성의 향상을 가져오게 됩니다.

② 양이온 전자선 경화형 접착제
UV 경화형 접착제는 중합 개시제나 증감제가 배합되어 있기 때문에 장기간 동안 보존하면 중합이 진행되어 변질될 우려가 있습니다. 그러나 전자선 경화형 접착제는 전자선 조사에 의해 경화되는 접착제로서, 중합개시제 등이 불필요하며 변질의 염려가 없고 동시에 UV 경화형 접착제가 갖는 장점을 갖고 있습니다. 이러한 전자선 경화형 접착제는 주로 다관능성 아크릴레이트나 메타크릴레이트 모노머를 이용한 라디칼 중합이 주로 이용되어 왔습니다. 전자선 경화형 접착제의 경우에도 직접 전자선을 조사하여 양이온 중합을 하는 연구가 진행되고 있습니다. 이러한 중합을 “자유 양이온 중합”이라고 부르며 오직 완전히 마르고 산소가 없고 극히 순도가 높은 모노머가 이용 되어야 한다는 제한 조건이 있습니다. 그렇지만 두껍고 불투명한 기재나 특히, 섬유강화 고분자 복합재료로서 이용되는 에폭시 수지의 경우 양이온 전자선 경화가 매우 유용하게 적용될 것입니다. 이처럼 현재까지의 연구들은 양이온 전자선 경화의 장점을 살린 접착제에 대한 가능성을 시사하고 있으며, 앞으로 이에 대한 연구가 더 진행되어야 할 것입니다.

 

 

 

 

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