티씨씨가운영하는블로그

728x90
자외선(Ultraviolet, UV), 전자선(Electron Beam, EB) 등 빛에너지를 받아 가교․경화하는 합성 유기 재료를 광경화성 수지라고 합니다. 특히 자외선에 의해 경화하는 수지를 자외선 경화성(UV 경화성) 수지, 전자선에 의해 경화하
는 수지를 전자선 경화성(EB 경화성) 수지라고 부릅니다.
산업에서는 UV경화성 수지를 많이 사용함으로 이번글에는 UV경화성 수지에 대하여 다루도록 하겠습니다.

UV 경화성 수지는 ① 올리고머, ② 모노머, ③ 광중합 개시제, ④ 각종 첨가제 등으로 구성이 됩니다.
이 각종 첨가제에 대하여 알아보겠습니다.

① 올리고머(베이스 수지)
올리고머는 수지의 물성을 좌우하는 중요한 성분으로, 중합 반응에 의해 고분자 결합을 형성하여 경화 피막을 이룹니다. 골격 분자의 구조에 따라 폴리에스테르계, 에폭시계, 우레탄계, 폴리에테르계, 폴리아크릴계 등의 아크레이트로 분류를 합니다.

② 모노머 (반응성 희석제)
반응성 올리고머의 가교제, 희석제로서의 역할을 하며, 중합하여 경화 피막을 형성시키기 위한 원재료 입니다.

③ 광중합 개시제
UV 경화수지의 가장 기본이 되는 원재료로써 광중합 개시제는 자외선을 흡수하여 라디칼 혹은 양이온을 생성시켜 중합을 개시시키는 역할을 하며 단독혹은 2-3 종류를 섞어서 첨가되는경우가 많습니다.

④ 첨가제
용도에 따라 광증감제, 착색제, 증점제, 중합 금지제 등이 첨가됩니다. 이는 소비자의 요구사항에 따라서 혹은 각각의 산업에 요구사항에 맞추어 수지에 특별한 능력을 부여하는 것이라고 이해하시면 됩니다.

아래 표는 UV 경화성 수지의 대표적인 구성 성분을 나타내며, 이들 구성 성분에 따른 경화물의 특성을 표로 작성하였습니다.

                                      UV 경화성 수지의 구성 성분


                      UV 경화성 수지용 모노머의 종류 및 경화물 특성


                     UV 경화성 수지용 올리고머 및 폴리머의 경화물 특성



운영홈페이지 : http://www.tcctech.co.kr
QR 코드 :

Posted by 티씨씨
728x90
이번에는 경화촉진제에 대하여 알아볼까 합니다.


접착력이 약한 폴리머의 접착을 향상시키기 위해 산업적, 학문적으로
다양한 기능을 가진 경화 촉진제가 사용됩니다. 접착력을 향상시키기 위
해 폴리머 표면을 화학적인 방법으로 처리하거나 플라즈마를 사용해
처리하는 방법들이 그 대표적인 방법이라 할수 있습니다.
여기서 플라즈마는 제4의 원소라고도 하는데 간단히 설명을 드리면 고체, 액체, 그리고 기체가 있습니다. 그리고 그 기체에 열을 가하면 원자 또는 분자로 분리가 되어 극성을 가지게 되는데 그것을 플라즈마라 부릅니다. 이 플라즈마에 대해서는 다음에 다시 다루겠습니다.

표면의 화학적 처리는 접착하려는 두 재료의 계면에 새로운 화학적 기능기를 도입하는 것을 목적으로 합니다. 폴리머의 표면처리는 특히 고무인 경우 산이나 산화제와 같은 시약으로 화학적 처리를 하면 표면의 극성이 높아지며, 표면극성의 증가는 기질사이의 분자 간 인력을 증가시켜 결과적으로 접착력을 증가됩니다. 조금더 간단히 말씀드리면 표면이 비활성화 되어 있는것을 활성화 시키는 것입니다.

톨폴리머의 접착력을 높이기 위해 톨루엔이나 크실렌과 같은 용매를 포함한 프라이머(primer)로 전처리하나 이 처리방법에서는 용매에 의한 환경문제를 일으키는 단점을 가지고 있습니다.

염소화 폴리올레핀(CPO)이 특히 자동차 범퍼나 판의 제조에서 프
라이머로서 사용되고 있습니다.

최근에는 p-xylene과 혼합된 PMMA를 초고분자량의 폴리에틸렌의 습윤성을 증가시키기 위한 팽윤제로 사용하는데, 이는 산으로 에칭하는 경우나 플라즈마 처리 시와 비슷한 결과를 가져옵니다.

플라즈마 처리방법은 원래 폴리머의 약한 표면성질을 높이는데 매우 효과적인 방법으로 두 기질 사이의 결합강도를 높이기 위해 아주 짧은 시간의 플라즈마 처리만으로 충분히 효과를 발휘할수 있습니다. 이 방법은 전체적인 폴리머 성질 변화 없이 표면가공이나 표면의 선정된 위치에 가공이 가능하며 친환경적입니다.

표면의 플라즈마 처리는 경우에 따라서는 수산기와 같이 산소를 포함한 관능기를 형성하기도 합니다. 그 결과, 표면 습윤성이 증가하고 접착력이 증가됩니다.

폴리머표면의 접착을 높이기 위해 많은 플라즈마 처리방법과 기술이 있는데, 폴리머표면 처리와 이에 동반되는 유속, 힘, 압력, 처리시간 등이 폴리머 전체의 성질에는 변화를 미치지 않는 표면을 만들때 처리됩니다.

플라즈마 처리를 하기 위해서는 진공상태가 요구되므로 가격이 비싼것이 단점입니다. 따라서 상압 하에서 플라즈마 처리를 하는 새로운 기술이 폴리머표면과 폴리머 블랜드에 소개되기도 하였습니다. Massines 등은 필름표면의 성질을 높이기 위한 방법으로 PP 표면에 실란기를 도입하는데 상압글로우방전 플라즈마(atmospheric pressure glowdischarge plasma) (공기 또는 질소 중에서 방전)를 사용합니다.

XPS, AFM, SIMS와 광학 접촉각 분석기를 이용해 저압처리나 고압처리로 강한 접착력을 갖는 표면성질을 만들수 있습니다.

폴리머의 플라즈마 사용으로 나타나는 현상 중 또 하나는 노화(ageing)를 통한 분해반응인데, 이것은 재료자체 안에서 극성기가 재배열되는데 이것이 표면에너지를 줄이는 원인으로 판단이 됩니다.

산소플라즈마로 PP 범퍼재료를 처리하는데 적당한 접착과 습윤성을 얻기 위한 플라즈마 세기는 300초 동안 노출에 500W 이하가필요합니다. 플라즈마 파워가 500W를 초과하면 소수성 반응기가 폴리올레핀 표면에 형성되어 표면강도가 저하됩니다.

산소플라즈마는 폴리카보네이트(PC)와 PMMA의 표면에 다이아몬드와 유사한 탄소(DLC)를 축적하는데 이용됩니다. DLC필름은 PMMA보다 PC에 더 잘 접착됩니다.

접착력을 증가시키기 위해 화학적 방법이나 플라즈마 처리 이외에 여
러 처리방법이 있습니다.

플라즈마 처리와 같이 코로나방전은 표면에 산소함유 극성기를 표면에 유도하고 표면에너지와 접착강도를 높이는 방법이 있습니다.

방사선 처리도 폴리머표면의 습윤성을 높이기 위해 사용되기도 하는데 이를 사용하면 생물학적 재료의 접착성질을 개선할 수도 있습니다.

PMMA에 UV를 조사하면 COO-기가 생기는데, 이 처리방법은 원하는 접착력을 얻을 수 있는 세포의 접착을 간단하고 빨리 처리할 수 있어 화학적 방법을 사용하지 않아도 됩니다.

블록이나 그래프트 폴리머를 계면사이에 사용하면 분자결합과 같은 작용을 하기 때문에 접착강도를 증가시킬 수 있는데, 한 예로 짝지음 시약으로 무수말레인산가 그래프트 된 PP (maleic anhydride graftedpolypropylene, MAPP)를 PP와 무정형 무수물 사이를 강화하기 위해 사용하여 강력한 접착력을 얻을수 있습니다.

MAPP는 실란 짝지음 시약으로 PP-mica의 계면장력을 높입니다.
MAPP 하량이 증가할수록 접착강도가 커지고, MAPP는 폴리머-나무 복합체(PWC)의 기계적 강도를 증가시키는 작용을 합니다.

간단히 정리해보면, 화학적방법은 가격은 저렴하나 환경을 오염시키고, 플라즈마 처리는 가격은 비싸지만 환경오염이 없습니다.



운영홈페이지 :
http://www.tcctech.co.kr
QR 코드 :

Posted by 티씨씨
728x90
오늘은 글이 많이 올라갑니다.
일단 접착제 관련 서적을 소개하여 드린다는 것이 좀 늦게 글을 올리게 되었습니다.
접착제라는 분야는 생각보다 취급하시는 분들이 적어서 자료를 얻기 쉽지 않은 분야 입니다. 그래서 관심 있으신 분들은 관련 서적을 시간 되실때 마다 준비 하시는 것도 많은 도움이 되실것 같아 관련 서적 소개 드립니다.


 

"UV-Curable Pressure-Sensitive Adhesives" In "Pressure-Sensitive Design and Formulation, Application" (Volume 2)

Edited by I. Benedek

pp. 251~290

Hyun-Sung Do, Hyun-Joong Kim 공저 (Chapter in Book)

ISBN: 90-6764-440-4

출판사: VSP 출판일: 2006 8


 

"Hot-melt PSAs Based on Styrenic Polymer" In "Pressure-Sensitive Design and Formulation, Application" (Volume 2)

Edited by I. Benedek

pp. 141~179

Young-Jun Park, Hyun-Joong Kim 공저 (Chapter in Book)

ISBN: 90-6764-440-4

출판사: VSP 출판일: 20068


 

"General Performance of Pressure-Sensitive Adhesives" In "Pressure-Sensitive Design, Theroretical Aspects" (Volume 1)

Edited by I. Benedek

pp. 291~317
Dong-Hyuk Lim, Hyun-Joong Kim 공저 (Chapter in Book)

ISBN: 90-6764-439-0

출판사: VSP 출판일: 20068


 

"접착제 신뢰성 향상 로드맵" In "부품·소재 신뢰성 향상 로드맵"

최길영, 권영일, 정순준, 신세문, 윤성회, 변두진, 홍영택, 김영철, 김준형, 안병두, 김배연, 서원선, 김현중, 송시용, 박진환, 정호 공저

출판사: 산업자원부 기술표준원 출판일: 20068


 

"Preparation and Characterization of UV-Crosslinkable Pressure-Sensitive Adhesives" In "Adhesion-Current Research and Applications"

Edited by Wulff Possart

pp. 249~263

Hyun-Sung DoSung-Eun KimHyun-Joong Kim 공저 (Chapter in Book)

ISBN: 3-527-31263-3

출판사: WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA,Germany 출판일: 20058


 

목조혁명

후나세 슌스케 (船瀨俊介)

오세창, 김현중, 엄영근 공역

ISBN: 89-952169-7-2

출판사: 한국목재신문사() 출판일: 20057

 

 

"韓國におけるシックハウス對策の取り組み" In "シックハウス對策の最新動向"

吉田彌明 監修 (井上雅雄, 藤田淸臣 編)

pp. 28~47

金顯中,金秀珉,李永揆 공저

ISBN: 4-86043-088-3

출판사: ()エヌ·テイエス 출판일: 20055


 

새집증후군 대책의 바이블

일본건축학회 편

김현중 역

ISBN: 89-7392-233-4

출판사: 선진문화사() 출판일: 20049


 

휴양림 목조시설 유지관리 매뉴얼

구자운, 박문재, 이도식, 심국보, 여환명, 박병수, 이동흡, 강창호, 도금현, 김종인, 김재성, 김현중 공저

ISBN: 89-8176-162-0

출판사: 국립산림과학원 출판일: 20046


 

목재데크의 시공과 도장 (Wood Deck)

Kent A. McDonald, Robert H. Galk, R. Sam Willams, Jerrold W. Winandy 공저

김현중, 이전제 공역

ISBN: 89-7392-001-4

발행처: ()목재문화포럼 출판일: 20044


 

목재공학개론 (Forest Products and Wood Science; An Introduction)

Jim L. Bowyer, Rubin Shmulsky, John G. Haygreen 공저

김현중, 엄영근, 이전제, 정희석, 최인규 공역

ISBN: 89-7392-231-9

출판사: 선진문화사() 출판일: 20043


 

새집증후군의 실체와 대응전략 (Sick House Syndrome)

마사오 이노우에 (井上 雅雄)

김현중 역

ISBN: 89-952169-2-1

출판사: ()한국목재신문사 출판일: 20041


 

접착, 점착의 화학과 응용

中前勝彦, 水町 活, 浦濱圭彬 共著

김현중, 김대준, 조길원 공역

ISBN: 89-953461-1-6

출판사: ()한국 접착 및 계면학회 출판일: 200211


 

접착의 기초이론

淨本 稔 著

김현중, 임원우, 조길원 공역

ISBN: 89-953461-0-8

출판사: ()한국 접착 및 계면학회 출판일: 200211


 

목조주택용 목재의 도장 (Finishes For Exterior Wood)

R. Sam Willams, Mark T. Knaebe, William C. Feist 공저

김현중, 이전제 공역

ISBN: 89-952169-1-3

출판사: ()한국목재신문사 출판일: 20028


 

가구공학 - 목제가구의 설계, 제조 및 성능

강욱, 김현중, 박병대, 정우양, 조숙경 공저

ISBN: 89-521-0338-6

출판사: 서울대학교출판부 출판일: 20023


 

"Miscibility of Acrylic Pressure Sensitive Adhesive" In "Advances in Pressure Sensive Adhesive Technolgy-3rd Ed."

Edited by Don Satas, Satas & Associates, Rhode Island

pp. 77~128

Hyun-Joong Kim and Hiroshi Mizumachi 공저

ISBN: -

출판사: Satas & Associate, Rhode Island, USA

출판일: 1998


 

"Miscibility and PSA Performance of the Blends of Acrylic Copolymer and Tackifier Resin" In "Adhesion Science and Technology"

Edited by Hiroshi Mizumachi

pp. 769~790

Hyun-Joong Kim and Hiroshi Mizumachi 공저

ISBN: 90-5699-588-X

출판사: Gordon and Breach Science Publisher, New York, USA

출판일: 1997


 

"Miscibility and PSA Performance of Acrylic Copolymer and Tackifier Resin Systems" In "Adhesion International 1993"

Edited by Louis H. Sharpe

pp. 719~731

S. Naruse, H.-J. Kim, T. Tsukatani, M. Kajiyam, A. Takemura, H. Mixumachi, Y. Hatano 공저

ISBN: 2-88449-147-3

출판사: Gordon and Breach Science Publisher, New York, USA

출판일: 1996


 

木材의 化學成分과 人體의 疾患 (Woods Injurious Human Health)

Bjorn M. Hausen

鞠泓一, 金顯中, 嚴永根, 李弼宇 共譯

ISBN: 89-7392-001-4

출판사: 선진문화사() 출판일: 19937


이상입니다.
정리하고보니 접착제 관련 서적이 많네요.
많은 참고가 되시기를 바랍니다.



운영홈페이지 :
http://www.tcctech.co.kr
QR 코드 :
Posted by 티씨씨