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  1. 2013.03.11 양이온 광중합과 접착소재로서의 응용

 

 

양이온 광중합은 효율적인 광개시제의 출현으로 그 연구와 산업에서의 적용이 활발해지고 있습니다. 자유 라디칼 중합의 장점을 지니면서 라디칼 반응과는 다른 차별화된 특성을 가지고 있기 때문에 독특한 물성을 요구하는 분야에 적용되고 있습니다. 양이온 광중합의 전반적인 메커니즘에 대한 이해를 바탕으로 접착소재로의 응용 가능성을 살펴보겠습니다.
고분자 분야에서는 1960년대 도료산업에서 최초로 UV를 적용하기 시작하여 현재 점착제나 잉크, 전기․전자 산업 등에서도 폭넓게 응용되고 있습니다. 그 중에서도 자외선(UV) 경화형 접착제는 단시간 경화, 무용제, 일액형등의 특성이 있어 에너지 절약, 생산 효율 증가, 환경 적합성, 공간 절약 등의 장점으로 최근 20년 사이에 빠르게 성장하고 있습니다. 자외선 경화형 접착제는 크게 라디칼 중합형과 양이온 중합형으로 구분할 수 있습니다. 라디칼 중합형 접착제는 중합 가능한 광반응성 모노머의종류가 많고 적용되는 피착제 재질의 범위가 넓습니다. 또한 가열 경화 병용 타입이나 혐기성 접착제와의 복합타입 등으로 부품 형상, 우수한 기계적 물성을 요구하는 필름 형상 등에 널리 사용되어 왔습니다. 이러한 라디칼 중합은 대부분 기능성 아크릴 단량체와 올리고머를 사용하고 있습니다. 그러나 라디칼 반응 접착제는 산소에 의한 반응 저감, 높은 수축률, 낮은 점도의 아크릴 단량체에 의한 피부자극 등의 문제점을 가지고 있습니다. 이러한 라디칼 중합접착제의 대체재로 선택할 수 있는 것이 양이온 UV 경화형 접착제입니다. 양이온 UV 경화형 접착제는 라디칼 중합형 접착제의 단점을 보완해 주면서 열 경화형 접착제의 장점을 동시에 갖추고 있습니다.
일반적으로 양이온 중합은 새로운 구조의 고분자 합성이 가능하여 다양하고 중요한 부분에 적용될 수 있으며, 현재 넓은 범위의 제품 생산에 응용되고 있습니다. 양이온에 의해 생산되는 산업용 고분자는 알켄(alkenes)이나 헤테로사이클릭(heterocyclic) 모노머를 기반으로한 것입니다. 36가지 이상의 공업용 폴리머(polymer)와 공중합체(copolymer)는 그 등급이나 구성의 차이는 있으나 크게 이 두 개의 주요 군으로 분류할 수 있습니다. 양이온 중합에 의한 고분자는 연간 3백만 메트릭톤이 생산되며, 이는 고분자 전체 합성량 중 약 3% 정도차지하게 됩니다. 특히 양이온 광중합은 빠른 반응 속도, 에너지 효율, 무공해 방법 등의 장점으로 관심이 증대되고 있습니다.
광화학 양이온 반응의 광원으로 사용되고 있는 것은 자외선과 전자빔, 가시광선이다. 근래 이런 자외선, 전자빔 양이온 시스템은 새로운 기술 분야인 정밀 전자 공학, 정밀기계, 3차원 가공, 액정 디스플레이, 광학 미디어 및 광전자 재료 등으로 영역을 넓혀가고 있습니다.
이와 같이 양이온 광반응에 대한 관심과 연구가 활발히 이루어지고 있는 흐름 속에서 양이온 UV 경화형 접착제는 라디칼 UV 경화형 접착제를 대체하며 전기⋅전자 분야를 포함한 주요 제품의 새로운 접착 소재로서 각광받고 있습니다.
이러한 양이온 광반응 프로세스에 대한 전반적 이해와 양이온 UV 경화형 접착제의 특징 및 응용에 대해 확인할것 입니다.

 

 

 

 

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