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수성 접착제

접착제란? 2013. 5. 3. 07:51
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수성 접착제는 목재나 종이의 가공을 중심으로 많이 사용되고 있으며, 어떤 의미에서는 평범하고 새로운 맛이 없는 접착제에 속하지만 취급이 용이하고 안전성이 높다는 점에서 다른 접착제에서는 볼 수 없는 고기능성을 지니고 있다고 할 수 있습니다. 수성 접착제 중 특히 에멀전계 접착제의 경우 건조의 지연이나 낮은 초기강도, 플라스틱에의 접착성 부족, 내열성-내수성이 떨어진다는 단점이 있으나 가교 시스템을 도입 하므로써 보완되고 있습니다. 변성 SBR 라텍스(이미드기 함유)를 주제로 하고 글리옥살을 프라이머로 하는 속경화형 접착제는 초단위로 경화가 개시되어 수분 정도로 경화가 완료되므로 목공조립 분야에 있어서는 혁명적인 speed up 을 가져왔으며, flish panel 의 연속 생산에도 응용할 수 있게 하였습니다. 한편 같은 계통의 주제에 에폭시계 경화제를 병용하므로써 요소, 페놀수지에 필적하는 내수성을 얻을 수 있고, 비교적 저렴하여 간편한 고성능 목공용 접착제로서 기대되고 있습니다.
우레탄 변성 비닐 수지를 주제로 하고 에틸렌 요소계 가교제를 경화제로 사용하는 수성접착제는 플라스틱에 대한 접착성, 내크리프성이 뛰어나 plastic overlay film, 한열 사이클에 의한 국부하중을 받는 건축용에 매우 유용합니다. 용도에 따라서는 1 액형의 사용도가능하며, 완전한 1 액화가 당면과제 이다. 수성 contact 접착제는 자기 가교형의 클로로프렌 라텍스 또는 아크릴 라텍스를 주성분으로 하며, 수성으로서의 한계보다 초기 건조성에 문제가 있습니다. 그러나 충분히 건조하면 고무 용제형을 능가하는 그린 강도, 최종 강도를 나타내므로 고무 용제계를 대체할 수 있는 접착제로서 주목 받고 있습니다.

 

 

 

 

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Posted by 티씨씨
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일반적으로 고분자와 금속 도전입자로 구성된 전도성 접착제는 납/주석 솔더에 비하여 낮은 전기전도도를 갖기 때문에 이를 개선하고자 다음과 같은 다양한 신기술들이 연구 발표되었습니다.


[고분자 매질의 수축률 증가]
일반적으로 ICA 페이스트는 경화 이전에는 절연성을 보이다가 경화 이후에는 전기전도성의 급격한 증가가 발현되는데, 이는 경화에 따른 고분자 매질의 수축 현상에 기인한 결과입니다. 결국 경화에 따른 수축률이 클수록 더 우수한 전기전도도를 얻을 수 있습니다. 경화반응 중에 일어나는 수축현상은 고분자 매질의 가교화 반응정도에 비례하므로, 가교도를 증가시키는 조성물의 구성을 조절하여 경화에 의한 수축률과 이에따른 전기전도도의 변화를 꾀할 수 있습니다.


[은 플레이크 표면의 윤활제 제거]
ICA는 고분자 바인더와 은 플레이크로 구성되어 있으며, 은 플레이크의 표면에는 얇은 유기윤활제 층이 존재합니다. 은 플레이크의 분산성과 접착제 조성물의 레올로지등, ICA의 물성에 중요한 영향을주는 윤활제층은 stearic acid와 같은 지방산 계열로서 은 플레이크와의 사이에서 은염착물을 형성하는데 이러한 윤활제층은 전기적으로는 절연성을 나타내므로 ICA의 전기전도도를 크게 저하시키는 요인이 될 수 있습니다. 그러므로 전기전도도의 향상을 위해서는 ICA의 경화반응 중에 윤활제층의 제거가 부분적으로나마 필요하며, 이를 위하여 낮은 분자량의 dicarboxylic acid가 사용됩니다.


[전도성 접착물 조성 중에 환원제 첨가]
다른 금속입자와는 다르게 은 입자에서는 표면에 산화막이 형성되어도 급격한 전도도의 변화가 일어나지 않기 때문에 대부분의 ICA에서 은이 주 성분으로 사용되지만 산화막의 전도도가 순수한 금속보다 우수할수는 없습니다. 그래서 형성된 산화막을 제거 또는 환원시킴으로써 전기전도도의 향상을 도모할 수 있습니다. 알데하이드는 전형적인 ICA 조성물 성분 중 하나로 경화반응 중에 산화은을 은으로 환원시키면서 저분자량 카르복실산을 배출하는데, 이때 배출되는 카르복실산은 은 플레이크 표면의 윤활제층을 제거시키는 경우에도 적용될 수가 있어서 추가적인 전기전도도 향상에 기여할 수 있습니다.


[저온 순간 액상 충진제]
전기전도도를 증대시킬 수 있는 또다른 방법으로는 순간 액상 충진제를 ICA 조성물에 첨가하는 것입니다. 순간 액상 충진제는 구리와같은 고융점 금속분말과 주석/납 또는 주석/인듐과 같은 저융점 합금의 혼합물로, 고분자 매질이 경화반응을 일으키는 중에 저융점 합금이 용융되어 액체상을 이루고 이 액상에 고융점 금속분말이 용해되어 짧은순간 이나마 유동성을 지닌 액상의 고속혼합체를 형성합니다. 유동성 액상 충진제는 고분자 바인더 사이로 균일하게 분포하며 전기적 접속이 필요한 위치에 이르게 되고, 최종적으로는 다시 고화되면서 전기전도성이 우수한 접속체를 구성하게 됩니다. 순간 액상 충진제 방법은 매우 우수한 전기적 기계적 접속체를 구성할 수 있다는 장점이 있지만 금속 혼합체를 구성할 수 있다는 금속간의 조합에 제한이 있다는 점이 단점입니다.


[은나노 입자의 저온 소결법]
나노미터 크기의 전도성 입자를 ICA에 적용하고자 하는 최근의 연구 결과는 percolation 농도를 크게 낮출 수 있다는 점에서 주목을 받았지만 한편으로는 작아진 입자의 크기만큼 표면적의 증가로 면접촉 저항이 크게 증가할 수 있다는 점을 극복해야 합니다. 최근의 연구보고에서 ICA의 경화온도에서 은 나노입자의 소결반응이 일어날 수 있으며, 그 결과 나노입자 사이의 contact point가 감소하여 접촉저항을 크게 줄일 수 있음이 알려졌습니다. 이러한 저온 소결법이 적용된다면 나노 입자의 경우 기존의 마이크론 크기의 전도성 입자를 사용하였던 경우에 비하여 훨씬 작은 입자 함량만으로도 훨씬 우수한 전도도를 얻을 수 있게 되었습니다.

 

 

 

 

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TFT-LCD는 TFT 기판과 컬러 필터 기판 상의 일정한 Gap에 주입된 액정 분자에 전압을 인가하여 구동시키는 전기 광학 소자이므로, 두 기판을 일정한 간격으로 유지시키는 것이 대단히 중요합니다. 이 간격을 셀 폴리이미드이라고 하는데, 셀폴리이미드가 일정하지 않으면 그 부분을 통과하는 빛의 투과도가 달라져 공간적으로 불균일한 밝기를 나타내는 불량을 나타냅니다. 이와 같은 문제는 액정 패널의 크기가 점차 대형화 추세로 나감에 따라 점점 더 중요해 지고 있습니다.
일반적으로 액정 패널이 대형화됨에 따라 일정한 셀갭을 유지하고, 적당한 액정층의 두께를 확보하기 위하여 스페이서를 사용하게 됩니다. 최근 LCD의 온도변화에 따른 색조 변화나 스페이서의 이동, 혹은 저온시의 공동(void) 발생 등의 현상을 스페이서로 해결하려고 하는 노력도 계속되고 있으며, Side의 Seal에 스페이서를 넣는 것으로는 충분치 않으므로 패널 전면에 일정하게 스페이서를 뿌리게 됩니다.
셀 폴리이미드 형성 공정은 TFT 및 컬러필터 기판을 접착하기 위한 실런트 인쇄 공정, 기판 사이의 일정 간격을 유지하기 위한 스페이서 산포 공정, 두 기판을 실제로 접합하는 조립 공정, 고온 고압으로 기판을 압착하는 공정으로 이루어집니다.
실런트란 집 지을 때의 외벽과 같은 역할을 하는 것으로 TFT와 컬러 필터의 간격을 결정하며, TFT 및 컬러 필터 기판을 접착하는 역할을 합니다. 실런트를 주사기처럼 생긴 곳에 넣고 압력을 가해 원하는 곳에 원하는 모양으로 그립니다. 이때 액정 주입될 부분을 남겨 놓고 사방으로 벽 모양으로 만듭니다. 스페이서는 집 지을 때의 기둥과 같은 역할을 하는 것으로 TFT와 컬러 필터 사이의 간격을 일정하게 유지합니다. 스페이서 입자는 약 4~5um의 작고 투명한 플라스틱 구슬로 기판 위에 골고루 균일하게 분산합니다.

 

 

 

 

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