점착제 설계 기술

아래 다이어그램에서 볼 수 있는 것처럼 점착제는 다양한 원재료로 구성됩니다. 이러한 재료는 원하는 적용 분야에 따라 결합되어 다양한 기능을 갖춘 점착제로 탄생한 다음 점착 테이프에 사용됩니다. 점착 테이프는 매우 편리하고, 바로 붙고, 원하는 모양으로 가공이 가능하기 때문에 LCD TV, 휴대폰 및 자동차에 널리 사용되고 있습니다. 자동차의 부품처럼 영구히 고정되어야 하는 적용 분야에서는 점착제가 강력해야 하지만 휴대폰 화면의 보호 필름은 쉽게 떼어낼 수 있고 점착제 잔류물이 남아 있으면 안 됩니다. 편광 필름에 사용되는 점착제는 투명해야 하고 내후성이 있어야 하며 차량 내부에 사용되는 점착제는 VOC 사용을 최소화해야 합니다. 이처럼 다양한 적용 분야에 각기 다른 유형의 점착제가 필요합니다. 따라서 당사는 필요한 기능을 실현하기 위해 점착제를 만들어 다양한 적용 분야에 최적화된 혼합물을 얻고 있습니다. 당사는 특수 설계를 사용하여 실리콘 웨이퍼 및 세라믹 처리에 사용하기 위한 점착제를 생산하고 있습니다. 이러한 접착제는 일반적인 조건에서는 점착력이 강하지만 열이나 자외선에 노출되면 점착력이 없어집니다.

고무, 아크릴계 및 실리콘 점착제는 필요한 적용 분야에 따라 사용되며, 각 점착제는 다양한 특성의 탄성 중합체를 사용하여 설계되어야 합니다.

♦ 고무 점착제

천연 고무 자체의 점착력은 낮고 일반적으로 점착 부여제가 첨가됩니다. 따라서 광범위한 종류의 접착면에 붙일 수 있으먀, 주로 포장 테이프에 사용됩니다.

♦ 아크릴 점착제

아크릴 모노머를 선택하고 그것을 중합 시키면 다양한 기능을 가질 수 있는 아크릴 폴리머를 만들 수 있습니다. 투명도, 내후성, 내열성 및 내용매성이 뛰어나므로 LCD 패널, 휴대폰 및 자동차 적용 분야에 널리 사용됩니다.
합성 점착제(아크릴 모노머)를 고안할 때에는 합성되는 아크릴 폴리머의 Tg(점착면에 최적의 부착이 가능한 온도), 가교 부위 지정*(내구성 및 내열성)과 아크릴 모노머의 혼성 중합 가능성(아크릴 폴리머와 가교 부위의 동일성)을 고려해야 합니다.

* 가교 부위 지정: 점착 테이프 제조 시 이소시아네이트 또는 에폭시와 같은 가교제가 첨가되어 아크릴 폴리머에 3D 구조를 가져옵니다. 아크릴 폴리머에는 가교 가능한 아크릴산 또는 하이드록시에틸 아크릴레이트와 같은 작용기가 포함된 모노머와 가교제가 필요합니다.
아크릴 폴리머는 높은 극성 때문에 폴리올레핀과 같이 극성이 낮은 피착면에는 부착하기 어렵습니다. 이러한 경우 점착부여제를 첨가하여 점착력을 향상시킬 수 있습니다.

♦ 실리콘 점착제

실리콘 고무는 극한의 더위와 추위에 대한 저항력이 뛰어나므로 광범위한 온도에서 사용할 수 있습니다. 그러나 자체 점착력은 낮기 때문에 실리콘 수지가 접착 부여제로 사용됩니다. 실리콘 고무와 실리콘 수지의 구조 비율을 변경하면 필요한 점착 특성을 얻을 수 있습니다. 또한 내열성 향상을 위해 과산화벤조일 같은 가교제와 결합됩니다.

♦ 우레탄 점착제

이 점착제 유형은 제거력이 뛰어나기 때문에 보호 필름 및 보풀 제거제 같은 적용 분야에 사용됩니다.

종합적인 점착 테이프 제조업체로서 Nitto Denko는 모든 종류의 점착제를 보유하고 있으며 특정 적용 분야에 맞는 기능을 만들 수 있습니다. 재료의 특성을 최대한 활용하기 위해 재료 점착 이론 및 계면 화학을 기반으로 점착제를 설계하는 것 이외에도 당사는 해결방안 중심 기술을 사용하여 새로운 점착 기능에 대한 요구를 충족하고 있습니다.

점착제 유형	탄성 중합체	특성
고무	천연 고무 합성 고무	천연 고무는 가격이 저렴합니다. 점착면의 선택의 폭이 좁습니다. 극성기가 없기 때문에 점착력이 크게 개선되지 않습니다. 내열성 및 내후성 측면에서 성능이 저하됩니다.
아크릴	아크릴산 에스테르 코폴리머	폴리머 자체에 점착성이 있습니다. 자유롭게 변성됩니다. 고무 점착제보다 내열성 및 내후성이 더 뛰어납니다. 점착면 선택의 폭이 넓습니다.
실리콘	실리콘 고무	광범위한 온도 범위에서 사용할 수 있습니다. 내열성 및 내한성이 뛰어납니다. 내화학성 및 내후성이 뛰어납니다. 하지만 가격이 비쌉니다.
우레탄	우레탄 수지	제거력이 뛰어납니다. 악취와 피부 자극이 매우 적습니다. 투습성이 뛰어납니다. 강력한 점착력 및 고정력을 주기가 어렵습니다.

(메타) 아크릴산 에스테르 모노머 중합 시 합성되는 폴리머의 Tg는 (메타) 아크릴산 에스테르 모노머 R(알킬기)의 탄소 원자 수에 따라 달라집니다. (아래 참조) 점착제에 필요한 특성과 상관 관계가 있는 Tg와 아크릴계 점착제를 합성할 수 있습니다.

모노머		구조	Tg(℃)
기본 모노머	아크릴산 에틸	CH2=CHCOOC2H5	-20
	아크릴산 부틸	CH2=CHCOOC4H9	-55
	2-에틸헥실 아크릴산	CH2=CHCOOC8H17	-70
	이소노닐 아크릴레이트	CH2=CHCOOC9H19
코모노머 (점착력 향상)	초산 비닐	CH2=CHOCOCH3	32
	아크릴로니트릴	CH2=CHCN	97
	아크릴아미드	CH2=CHCONH2	165
	스티렌	CH2=CHC6H5	80
	메타크릴산 메틸	CH2=C(CH3)COOCH3	105
	아크릴산 메틸	CH2=CHCOOCH3	8
작용기가 포함된 모노머	아크릴산	CH2=CHCOOH	106
	하이드록시에틸 아크릴레이트	CH2=CHCOOC2H2OH
	아크릴아미드	CH2=CHCONH2	165
	글리시딜 메타크릴레이트