Journal of Adhesion and Interface (접착 및 계면)

The Society of Adhesion and Interface, Korea (한국접착및계면학회)
권호 표지

Preparation and Characteristics of Polymer Additives for Functional Instant Adhesives

기능성 순간접착제용 중합체 첨가제의 제조 및 특성

  • Ihm, H.J. (Biomaterials Research Center, Korea Institute of Science and Technology) ;
  • Ahn, K.D. (Biomaterials Research Center, Korea Institute of Science and Technology) ;
  • Kim, S.B. (Department of Chemical Engineering, University of Seoul) ;
  • Kim, E.Y. (Department of Chemical Engineering, University of Seoul) ;
  • Han, D.K. (Biomaterials Research Center, Korea Institute of Science and Technology)
  • 임혜정 (한국과학기술원 생체재료연구센터) ;
  • 안광덕 (한국과학기술원 생체재료연구센터) ;
  • 김성범 (서울시립대학교 화학공학과) ;
  • 김의용 (서울시립대학교 화학공학과) ;
  • 한동근 (한국과학기술원 생체재료연구센터)
  • Received : 2001.08.31
  • Accepted : 2001.09.13
  • Published : 2001.09.26
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Abstract

Ethyl cyanoacrylate (ECA) is used as an instant adhesive, and it can be readily polymerized by moisture in air without any initiator and applied for industrial products and ohome use. However, pure ECA monomer is low-viscosity liquid at room temperature that flows into substrate surface. To thicken the instant adhesive, poly(methyl methacylate)(PMMA) is often added in it commercially. Another disadvantage of instant adhesive polymer is its brittleness In this study, functional polymers including PMMA for an additive of ECA were prepared to increase viscosity of the monomer and flexibility of the adhesive atthe same time The additives, P(MMA-VAc-EVE), were synthesized by radical copolymerization of MMA with VAc and EVE having low glass transition temperature (Tg). The additives were added to ECA to get functional instant adhesives. The chemical structures of the additives and ECA polymers were confirmed by $^1H$ NMR and FTIR, and their physical and mechanical properites were also evaluated. The Tg of the obtained additives decreased with increasing the content of VAc or VAc-EVE, indicating more improved flexibility. In addition, functional instant adhesive containing the additives showed higher bonding strength than that of the existing one.

순간접착제로 사용되고 있는 에틸 시아노아크릴레이트(ECA) 단량체는 개시제 없이 공기중의 수분에 의해서 쉽게 중합이 될 수 있어서 산업용 및 가정용 접착제로 응용되고 있다. 그러나 ECA 단량체는 그 자체가 가지는 저점도성으로 인해서 피착제 내부로 흘러들어가는 단점을 가지고 있다. 이를 보완하기 위해서 상업적으로 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)를 첨가하고 있지만 PMMA의 사용은 순간접착제의 유연성을 감소시키는 결과를 초래한다. 또한 순간접착제의 중합체는 취약하다는 문제점을 가지고 있다. 본 연구에서는 기존 순간접착제 단량체의 중점성과 중합체의 유연성을 동시에 부여할 수 있는 새로운 PMMA 함유 중합체의 기능성 첨가제를 제조하였다. 즉, 유리전이온도(Tg)가 낮은 비닐 아세테이트(VAc)와 에틸비닐에테르(EVE)를 MMA와 라디칼 중합을 행하여 P(MMA-VAc)와 P(MMA-VAc-EVE)의 기능성 첨가제를 얻었다. 제조된 첨가제는 ECA 단량체에 첨가시켜 기능성을 갖는 순간접착제를 제조하였다. 첨가제 및 ECA 중합체의 구조는 $^1H$ NMR 및 FTIR로 확인하였으며 각각의 물리적 및 기계적 물성을 평가하였다. 얻어진 첨가제의 Tg는 VAc나 VAc-EVE가 증가할수록 감소하여 유연성을 나타내었고 첨가제가 함유된 기능성 순간접착제는 기존 PMMA만이 함유된 순간접착제에 비해 더 높은 접착강도를 보였다.

Keywords