The stability and performance (peel strength) of the acrylic copolymer and various modified rosin systems were investigated. The peel strength was measured over a wide range of scaling rates, and the influence of the viscoelasticity of the PSA(pressure sensitive adhesive) was considered. In the case of miscible systems, the peak of peel strength (PSA performance) over wide peel rates was changed and modified systematically with increasing glass transition temperature of the blends. The peak of the peel strength for blended systems shifts toward the lower rate side as glass transition temperature ($T_g$) of the blend increased. The influence of esterification of the rosin on performance and stability against deterioration was greatly modified by blending with rosin of glycerol ester and rosin pentaerythritol ester. The failure mode of the blend varies with the combination with acrylic copolymer and modified rosin, and cohesive failure was found at a lower peel rate while interfacial failure was found at a high peel rate. A few systems where a single Tg could be measured, despite the fact that two phases were observed microscopically, were detected.
To prepare an acrylic type pressure-sensitive adhesive, quarternary polymers were synthesized from butyl acrylate (BA), 2-ethyl hexyl acrylate (2-EHA), methyl methacrylate (MMA), and 2-hydroxy ethyl methacrylate (2-HEMA). The quarternary polymers were identified by FT-IR and Molecular weight was measured by Gel Pearmeation Chromatography. Also, viscosity, solid content and peel strength were examined. The peel strength was 160 $g_{f}/25$ mm when the volume ratio of feed monomer to solvent was 1.3:1, and the ratio was relevant to commercial usage. The pot life of adhesive was 30 sec at the 50 m/min of heat treatment rate at, and it indicated that the minimum drying time was 30 sec. In weathering resistance test, peel strength of $160{\sim}180$$g_{f}/25$ mm after 1000 h, with no residual remains on the adhesive surface.
Adhesive joints have been widely used for fastening thin adherends because they can distribute the load over a larger area than mechanical joints, require no hole, add very little weight to the structure and have superior fatigue resistance. However, the fatigue characteristics of adhesive joints are much affected by applied pressure during curing operation because actual curing temperature is changed by applied pressure and the adhesion characteristics of adhesives are very sensitive to manufacturing conditions. In this study, cure monitoring and torsional fatigue tests of adhesive joints with an epoxy adhesive were performed in order to investigate the effects of the applied pressure during curing operation. From the experiments, it was found that the actual curing temperature increased as the applied pressure increased, which increased residual thermal stress in the adhesive layer. Therefore, the fatigue life decreased as the applied pressure increased because the mean stress during fatigue tests increased due to the residual thermal stress.
점착제는 경피흡수제제(transdermal drug delivery system, TDDS)의 중요한 구성요소 중의 하나이다. TDDS용 점착제는 일반적인 점착제의 역할 외에도 부착되는 피부에 적합해야 하고, 이것에 포함되는 약물 및 첨가제들과 양립하면서 약물의 전달을 효과적으로 지속해야한다. 본 총설에서는 흔히 사용되는 TDDS용 점착제인 polyisobutylenes, polyacrylates, silicones와 최근에 개발된 제품들을 소개한다.
기능성 단량체가 점착물성에 미치는 영향을 알아보기 위하여 아크릴산과 기타 단량체로 아크릴 수지를 라디칼 용액중합을 이용하여 4원공중합시킨 후 물성을 측정하였으며, 또한 최적 점착 물성을 얻기 위하여 통계적 분석 방법을 이용하여 검토하였다. 점착물성에 있어서 아크릴산이 아크릴아미드보다 점착력의 증가에 미치는 영향이 컸다. 반면에 tackiness의 감소에 있어서는 아크릴아미드의 영향이 아크릴산 보다 컸다. 통계적 방법을 인용하여 점착물성 중 점착력, tackiness 그리고 응집력을 최적화 시킨 결과 단량체의 성분 비율은 부틸 아크릴레이트 81.7 mole%, 아크릴산 8.0 mole%, 아크릴아미드 2.1 mole%, 비닐아세테이트 8.2 mole% 일 때로 나타났고 이 때의 추정 회귀식은 다음과 같았다. $D=.857+.072X_1-.114X_2-.027X_3-.126X_1{^2}-.046X_1{\cdot}X_2-.063X_1{\cdot}X_3-.152X_2{^2}+.027X2{\cdot}X_3-.120X_3{^2}$$X_1$:coded acylic acid, $X_2$:coded acylamide, $X_3$:coded vinylacetate
전자선 조사 방법을 이용하여 편광필름용 아크릴계 고분자를 가교화시킨 후 이의 점착 특성을 평가하였다. 아크릴 공중합체는 $n$-butylacrylate(BA), 2-hydroxyethyl methacrylate(HEMA), acrylic acid(AA)를 기본 단량체로 하여 다양한 조성으로 중합하였다. 아크릴 공중합체를 25 ${\mu}m$ 두께로 PET 이형필름에 코팅한 후 편광필름에 합지하고 그 위에 전자선을 조사하여 아크릴 공중합체의 가교화 반응을 진행하였다. 모든 아크릴 공중합체는 조사선량 50 kGy에서 93% 이상의 높은 젤분율을 보였으며, 아크릴 공중합체에 도입된 HEMA 단위가 많을수록 높은 가교밀도를 보였다. BA/HEMA/AA(89.5/10/0.5 w/w/w)의 단량체 공급비로 중합된 아크릴 공중합체에 50 kGy로 전자선을 조사하여 얻어진 아크릴 점착제가 가장 우수한 박리력, 내크리프성, 내구신뢰성, 내열빛샘 특성을 보였다. 전자선 조사를 이용한 편광필름용 아크릴계 점착제의 제조 방법을 적용하면 액정 표시장치용 편광필름의 생산성 및 작업성을 크게 개선할 것으로 기대된다.
UV조사에 의한 공중합반응을 통해 PDP의 방열패드용 무용제형 아크릴계 점착제를 제조하고 이때 도입되는 공단량체의 곁사슬의 화학적 구조와 가교제의 종류에 따른 점착제의 젖음성을 온도별로 조사하였다. 또한, 동일 조건에서 점착제의 초기 접착력 및 박리강도와 주파수 변화에 따른 점착제의 점탄성 거동 간의 상관관계를 확인하였다. 공단량체의 곁사슬의 길이가 짧을수록 넓은 온도범위에서 우수한 젖음성과 점착 물성을 보였으며 경화제로는 di(ethylene glycol) dimethylacrylate(DEGDMA)를 사용한 계가 우수한 박리 에너지를 보였는데, 이것은 유리전이온도와 점탄성거동의 차이에 기인하는 것으로 판단된다.
UV 조사에 의해 합성된 아크릴 공중합체를 주성분으로 하는 무용제형 접착제를 제조하고 이때 도입된 공단량체의 함량 및 곁사슬 길이에 따른 접착특성의 변화를 연구하였다. 접착제의 초기 접착력(adhesive force)은 상대적으로 짧은 곁사슬을 가진 공단량체의 함량에 비례하여 증가하였는데 이것은 긴 곁사슬을 가진 공단량체가 도입된 접착제에 비해 상대적으로 높은 표면에너지에 기인하는 것으로 판단된다. 박리강도 및 전단강도를 확인해본 결과, ethyl 및 n-butyl acrylate가 공단량체로 도입된 접착제는 공단량체의 함량이 증가할수록 이들 접착물성이 대체로 향상되는 반면 hexyl 및 isooctyl acrylate가 도입된 접착제는 공단량체의 함량과 접착물성간의 뚜렷한 상관관계가 관찰되지 않았다. 이것은 공단량체의 곁사슬의 길이가 증가할수록 유동성의 감소로 인해 손실탄성률의 저하를 야기시켜 박리 및 전단강도와 같은 외부 응력에 대한 저항력을 약화시키게 되는 것으로 판단된다.
고분자 유화제를 2-에틸헥실 아크릴레이트와 n-부틸 아크릴레이트 그리고 아크릴산 단량체를 사용하여 단량체 조성과 분자량을 변화시켜 용액중합에 의해서 합성하였다. 합성된 고분자 유화제를 이용하여 반연속식 유화중합을 통해 수성 아크릴 에멀션 점착제를 제조하였다. 그 결과, 입자크기는 약 145 nm 정도로 전형적인 유화제에 비해 상대적으로 작게 나타났고, 입자크기분포도는 단분산적 형태를 보였다. 에멀션을 이용한 동결-해빙 시험결과 기존 유화제를 사용한 경우 2회 반복 후 응집이 발견되었으나, 고분자 유화제의 경우 7회 반복 후에도 응집이 보이지 않아 저장안정성이 매우 우수함을 나타냈다. 접착시험 결과 초기점착력과 점착력은 고분자 유화제의 분자량이 증가함에 따라 또한 아크릴산 함량이 높을수록 감소하는 경향을 나타내었고, 반면 유지력은 증가하였다.
친환경 건축자재에 대한 관심이 높아짐에 따라서 가구 및 건축 내외장재로 사용되는 목질복합재료에 대한 친환경적 성능에 대한 요구는 점차 커져가는 추세이다. 목질 복합재료는 일반적으로 그 자체로 사용하기 보다는 표면재를 붙여서 사용하는데 이때 사용되는 요소포름알데히드 접착제를 친환경적인 SIS계 핫벨트 점착제로 대체코자 하는 데 이 연구의 목적이 있다. 본 연구에서는 기질고분자의 diblock 함량, 점착부여수지의 연화점 및 함량 등을 변화시키면서 여러 종류의 핫벨트 점착제를 제조하고 각각의 점착제에 의한 무늬목 부착성능을 평가함으로써 점착형 표면재에 대한 가능성을 제기하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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