관능성 단량체 종류에 따른 아크릴계 점착제 합성 및 피착재별 점착특성 연구 :A study on synthesis of acrylic PSA from several types of functional monomers and their adhesion characteristics with various substrates

김현지

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자료유형: 학위논문

저자정보: 김현지 (부산대학교, 부산대학교 대학원)

지도교수: 성동기

발행연도: 2020

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2020

관능성 단량체 종류에 따른 아크릴계 점착제 합성 및 피착재별 점착특성 연구

김현지 화학공학·고분자공학과 2020.01 학위논문

2019

관능성 단량체 종류에 따른 아크릴계 점착제 합성 및 피착재별 점착특성 연구

김현지 , 전호균 , 이지은 외 4명 한국고분자학회 학술대회 연구논문 초록집 2019.10 학술대회자료

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본 연구에서는 라디칼 공중합 반응을 통하여 butyl acrylate (BA), butyl methacrylate (BMA)를 기본 단량체로 하고, 관능성 단량체인 glycidyl methacrylate (GMA), acrylic acid (AA), 2-hydroxy ethyl methacrylate (2-HEMA)를 적용하여 아크릴 점착제를 합성하였다. 각 점착제와 반응하는 관능성기가 함유된 가교제 3종 (isocyanate계, amine계, aziridine계)을 이용하여 PET 필름을 지지체로 한 점착시트를 제작하여, 피착재 4종 (PP, ABS, SUS, glass)에 따른 점착력을 평가함으로써 아크릴 점착제 및 피착재의 상관관계를 연구하였다. 그 결과 피착재의 경우 PP < SUS < ABS < glass 순으로 표면 에너지를 나타내었고, 점착시트의 경우 가교제 함량에 따라 점착제의 극성이 증가하게 되면 그 영향으로 접촉각이 감소하고 표면 에너지는 증가하는 경향이 나타났다. 가교제 함량이 증가함에 따라 초기 점착력은 감소하였고, BBA+amine의 조건에서는 6.74%, BBA+aziridine에서는 93.55%로 가교제의 종류가 crosslinking에 큰 영향을 미침을 확인하였다. 점착력 평가 결과, 표면 에너지가 낮은 PP의 경우 BBH+isocyanate 점착시트가 1,200 gf/inch의 점착강도로 가장 우수하였으며, BBA+amine 점착시트는 표면 에너지가 높은 ABS, SUS, glass에서 약 2,000 gf/inch의 점착강도로 우수한 특성을 나타내었다. 이를 통해 표면 에너지가 낮은 피착재에서는 응집력보다는 tack이 점착력의 중요 요소로 작용하였고, 표면 에너지가 높은 피착재는 이와 반대로 나타나는 경향을 확인하였다.

#아크릴계 점착제 #접촉각 #표면에너지 #라디칼 공중합 반응 #Acrylic PSA #Crosslinking agent #Adhesion sheet #Substrate #Peel strength

Contents ⅰ
List of Schemes ⅳ
List of Tables ⅴ
List of Figures ⅵ
요약 ⅶ
제1장 서론 1
제2장 이론적 배경 2
2.1 점착제 2
2.1.1 점착제 2
2.1.2 점착제의 점착물성 2
2.1.3 점착제의 종류 3
2.1.4 아크릴계 점착제 4
2.2 자유 라디칼 중합법 6
2.2.1 자유 라디칼 중합 메커니즘 6
2.2.2 라디칼 개시제의 종류 8
2.3 공중합체 9
2.4 점착 테이프의 가공법 11
2.5 접촉각 및 표면 에너지 13
제3장 실험 15
3.1 아크릴 점착제의 합성 15
3.1.1 시약 및 재료 15
3.1.2 실험장치 15
3.1.3 실험방법 15
3.1.4 반응 메커니즘 18
3.1.5 기본물성 측정 24
3.1.5.1 고형분 24
3.1.5.2 점도 24
3.1.5.3 겔 투과 크로마토그래피 분석 (GPC) 24
3.1.6 구조분석 25
3.1.6.1 후리에 변환 적외선 분광 분석 (FT-IR) 25
3.1.6.2 핵자기 공명 분광 분석 (1H-NMR) 25
3.1.7 열적분석 25
3.1.7.1 시차 주사 열량 분석 (DSC) 25
3.2 아크릴 점착제 시트의 제조 26
3.2.1 실험방법 26
3.2.2 가교제 26
3.2.2.1 가교제의 종류 26
3.2.2.2 가교 반응 메커니즘 26
3.2.3 지지체 28
3.2.4 점착제의 도포방법 28
3.2.5 점착시트의 가교 및 숙성 28
3.3 접촉각 및 표면 에너지 측정 29
3.4 겔 분율 측정 29
3.5 점착력 시험 30
3.5.1 점착력 30
3.5.2 Ball tack 30
3.5.3 응집력 30
제4장 결과 및 고찰 31
4.1 점착제의 기본물성 31
4.1.1 고형분 31
4.1.2 점도 31
4.1.3 겔 투과 크로마토그래피 분석 (GPC) 31
4.2 점착제의 구조분석 36
4.2.1 후리에 변환 적외선 분광 분석 (FT-IR) 36
4.2.2 핵자기 공명 분광 분석 (1H-NMR) 38
4.3 점착제의 열적분석 43
4.3.1 시차 주사 열량 분석 (DSC) 43
4.4 접촉각 및 표면 에너지 측정 49
4.4.1 접촉각 49
4.4.1.1 피착재 49
4.4.1.2 점착시트 51
4.4.1.3 지지체 53
4.4.2 표면 에너지 55
4.5 겔 분율 측정 57
4.6 점착시트의 ball tack 측정 59
4.7 점착시트별 피착재 4종에 대한 응집력 측정 61
4.8 점착시트별 피착재 4종에 대한 점착력 측정 63
4.8.1 BBG+amine type 63
4.8.2 BBA+isocyanate type 65
4.8.3 BBA+amine type 67
4.8.4 BBA+aziridine type 69
4.8.5 BBH+isocyanate type 71
제5장 결론 73
참고문헌 75
Abstract 78

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