2가지의 동종 또는 이종의 고체에 어떤 물질을 개입시켜 결합하는 현상으로, 이러한 물질을 접착제라고 하며 접착되어지는 고체를 피착제라 한다.
접합과의 차이점은 * 습윤(wetting)현상이 발생한다는 것이다.
* 습윤(wetting)현상 : 접착제 및 피착제가 서로 유사성을 발휘하여 나타나는 현상. 물과 기름이 섞이지
않는 것은 상호간에 유사성이 없기 때문이다. 어떠한 type의 접착제라도 도포시
에는 액상인데 이것은 유동성을 부여해서 접착제가 피착제의 구석구석까지 침투
하게 하기 위해서 이다.
2. 접착제란?
접착현상을 유발시키는 모든 물질이며, 주성분에 따라 유기접착제와 무기접착제로 나눌 수 있으며 유기접착제는 천연접착제와 합성접착제로 분류된다. 또한 경화방법에 따라 상온 경화접착제, 용융형 접착제로 분류되고 기타 열경화, 감압, 반응형 접착제등이 있다.
3. 접착경로
접착제와 피착제가 단일물질로 되기 위한 과정.
접촉 - 습윤(wetting) - 결합(bonding) - 유지
(접착력 발생) (접착력 발휘)
(1)접촉 : 도포된 접착제와 피착제간에 접착을 위한 최초의 만남.
(2)습윤(wetting) : 피착제와 접착제간의 상응단계. 서로간의 친화력(유사성)에 의해서 적당한 습윤이
발생. 피착제에 따른 수성 접착제, 유성접착제 구분의 기준.
(3)결합 : 접착강도 발생인자 제공, Anchor, Zipper, 모세관 현상 등의 역학적 접착 발생단계.
화학적 접착 발생.
(4)유지 : 일정한 외력에 의해 변형이 없이 접착상태를 나타내는 현상.
* 외력 : 온도, 습도, 압력등.
4. 적당한 접착제란?
위 3항의 (1),(2),(3),(4)를 모두 만족해야 함.
작업성과 조화를 이뤄야 함 - 생산성과 관계 있음.
※ 접착제의 선정 기준
(1) 피착제의 종류가 무엇인가?
(2) 어떤 목적으로 사용할 것인가?
(3) 접합부의 조건(온도, 습도, 함수율, 오염도 등)은?
(4) 도포 방법은?
(5) 접합부의 형태는?
(6) 작업조건 및 사용기계가 적당한가?
(7) 선정
5. 접착방해 인자
1) 피착제 표면 문제
2) 접착제 선정 문제
3) 피착제의 변형 - 뒤틀림, 수축, 팽창등
4) 작업방법 및 사용방법의 문제 (TDS 준수여부)
접착제의 개요 접착제의 분류 산업용 접착제 접착제의 실무 접착제의 발전과정
접착제 종류에 따른 특징
1) 습기경화형 : 공기중의 수분이나 피착제의 표면에 부착되어 있는 수분에 의해 증합을 개시하여 경화하
는 일액의 무용제형이다.
2) 혐기성 접착제 : 공기중에서는 액상을 유지하지만 공기를 차단하면 경화한다.
3) 감압 접착제 : 상온에서 오랫동안 접착성을 유지하여 특수한 수단을 사용하지 않고 약간의 힘만 가해도 접착한다.
4) 재습 접착제 : 건조한 접착면을 물로 적시거나 요제로 제습해서 점착성을 회복시킨 후 접착시키는
접착제.
특징 : 고온에도 높은 강도를 나타내며, 장시간 동안 큰 하중에서 견딜 수 있는 것. 자연환경에 노출되어
도 자신의 접착력을 잃지 않는 것. 제품의 기본적인 구조 또는 경화방법등에 의해 결정된다.
종류
열경화성 수지 : 페놀수지계, 에폭시수지계
혼합계 : 페놀 - 니트릴고무계, 에폭시 - 페놀계
준구조용
특징 : 구조용과 비구조용의 중간특성을 가지며, 어느 정도 외력에 대해서 적응력이 있다.
종류
열경화성수지 : 페놀수지계, 레졸시놀수지계, 요소수지계
열가소성수지 : 폴리아미드계
고 무 : 폴리설파이드계, 실리콘고무계, 우레탄고무계
비구조용
특징 : 온도상승에 따라 접착력이 급속히 저하되는 특성이 있고, 저온이 되면 높은 강성을 나타낸다.
상온 경화형이 대부분이다.
종류
열가소성 수지 : 초산비닐계, 아크릴계
고 무 : 재생고무, SBR
천 연 계 : 녹말, 아교, 카세인, 셀락
5. 기능성 접착제 분류
1) 에폭시 접착제
2)우레탄 접착제
3)순간 접착제
4)혐기성 접착제
5)SGA(제2세대 접착제)
6)핫-멜트 접착제
7)UV경화형 접착제
8)전도성 접착제
9)내열성 접착제
10)기타
1) 에폭시 접착제
A. 구성 : 에폭시수지, 경화제, 충진제, 희석제, 기타첨가제
에폭시수지
에피크로로히드린과 반응하는 형태에 따라 다음과 같이 분류된다.
a .범용 에폭시수지 - 비스페놀 A와 반응
b. 난연성 에폭시 수지 - 브롬화 비스페놀A(TBBA: Teraboromo- Bisphnol A)와 반응
에폭시 - 유리섬유 적층판 생산등에 사용
c. 내열성 에폭시 수지 - 페놀 또는 O-크레졸 노블락과 반응
경화제
경화제의 종류 및 투입량에 따라 가사시간, 경화시간, 경화 후 물성에 영향을 준다. 작업시 사양서에 따
른 배합비 준수 요망.
충진제
사용되는 충진제의 종류에 따라 나타나는 효과는 매우 다양하다.즉, 사용자 또는 제품 제조자가 얻고자
하는 목적에 따라 충진제의 종류 및 양을 변화시켜 그 목적을 달성할 수 있다. 사용되는 일반적인 목적
은, 경화시 수축감소, 단가저하, 제품의 기능성 향상이다.
B. 특징
자동차, 전기, 전자, 토목, 건축 등 전산업 분야에 걸쳐서 사용이 가능.
(1)접착력이 강하다.
(2)반응시 부생성물이 없다.
(3)상온에서 경화한다.
(4)사용용도 범위가 넓다.
(5)내충격성이 약하다.
C. 접착공법
일반적으로 혼합, 계량, 토출, 도포, 경화장치가 필요하며 이중에서 에너지절약과 작업환경등에 직접적
인 영향을 주는 것은 경화방법이다.
*고주파가열 - 자동차, 모터, 전구등에 응용. 4000KHz으로 수초에서 200초 이내에 접착력이 발현됨.
*마이크로파가열 - 악기등에 이용
*초음파가열 - 좁은 면적에 매우 유효
2)우레탄 접착제
A. 구성 : 폴리올(디올류), 디아소시아네이트, 쇄연장재, 용제, 기타첨가제
구성물질의 분자량과 배합에 따라 단단한 상태에서 껌상까지 다양한 물성을 창출할 수 있으며, 사
용형태에 따라 1액형과 2액형으로 구분된다. 또한 경화 형태에 따라 용제형과 습기경화형으로 분
류 된다.
폴리올 : 에스테르형과 에테르형이 있음.
이소시아네이트 : TDI, MDI가 주로 사용.
쇄연장재 : 디아민또는 디올이 사용됨.
B. 특징
자동차, 전기, 전자, 토목, 건축 등 전 산업분야에 걸쳐서 사용이 가능
*접착력이 강하다.
*반응시 부 생성물이 없다.
*상온에서 경화한다.
*사용온도 범위가 넓다.
*내충격성이 강하다.
*유연성이 좋다.
3)순간 접착제
A.구성 : 시아노아크릴레이트, 안정제, 기타첨가제
구성하는 시아노아크릴레이트의 종류 및 분자량에 따라서 용도가 결정되며 안정제의 양에 따라 저
장안정성과 경화속도가 결정된다.
(1)메틸시아노아크릴레이트 - 금속용
(2)에틸시아노아크릴레이트 - 고무, 플라스틱, 목공용
(3)에틸, 이소부틸시아노아크릴레이트 - 의료용
(4)올리고시아노아크릴레이트 - 다공질용
B. 장단점
장점
단점
순간접착
내충격성이 나쁘다
상온경화
내열도가 낮다
일액무촉매경화
유연성이 없다
각종재료 접착가능
면접착에 적합하다(예외 있음)
이종재료 접착가능
충진접착에 부적합
접착강도 양호
냄새가 나쁘며, 보관에 주의를 요한다
4)혐기성 접착제
공기가 차단된 상태에서만 경화가 진행되는 특성을 갖는 접착제를 칭함.
A. 구성 : 메타아크릴올리고머(모노머), 반응성 희석제, 중합개시제
메타아크릴올리고머 - 혐기중합성, 내구성 발현. 폴리에스테르계, 우레탄계등이 사용됨.
반응성 희석제 - 물성조절용, 아크릴계가 사용
중합개시제 - 레독스계 개시제 사용, 하이드로퍼옥사이드가 사용됨
B. 특징
1)실온에서 경화속도가 빠르다.
2)금속, 플라스틱, 목재, 유리, 세라믹등 전재료에 접착가능.
3)내충격성, 내열성, 내구성 등이 우수하여 구조용 접착제로 사용.
4)완전혼합되지 않아도 접착이 원만히 진행.
5)에폭시의 단점인 유연성이 우수함.
6)아크릴특유의 냄새가 있는 단점이 있다.
B. 종류
1)폴리에틸렌계
PE, EVA, EEA등이 사용. EVA는 상용성이 우수해서 범용적으로 많이 사용되고 있음.
2)폴리아마이드계
접착력이 매우 강하고, 내열도등이 우수해서 철, 동, 알루미늄, 목재, 세라믹, 플라스틱(페놀수지, 폴리
에스테르수지, 아크릴수지, 폴리에틸렌 등)등의 접착에 사용된다. 전기, 전자 부품, 자동차 내장재등의
접착에 유용하게 사용되고 있다.
3)폴리에스테르계
내구성이 우수하여 다양한 피착제에 적용이 가능하다. 특히 자동차 부품, 전기부품, 섬유, 목가공, 금속
수지, 식품 포장용등에 널리 사용되고 있다.
4)아크릴계
다양한 물성이 있으며, 현재 실용화되어 있는 에틸렌과 아크릴산에틸의 공중합수지를 이용한 것은 나
일론, 폴리프로필렌등의 접착에 사용되고 있다.
5)반응형
반응에 의해 핫-멜트의 단점인 내열성을 보완한 것임. 일반 제품은 가열 후 냉각한 다음 다시 가열하면
용융상태가 되나 반응형은 다시 가열하여도 용융상태로 되돌아가지 않는다. 따라서 반응형 핫-멜트는
특수한 작업기구가 필요하다.
7)UV경화형 접착제
보관 상태에서는 액상을 유지하다 도포되어 자외선에 노출되면 경화되어 강한 접착력을 나타낸다. 특징
에 따라 단시간 접착제, 무공해 접착제, 기능성 접착제라 불리며, 특히 아크릴모노머 혹은 올리고머를
기재로 만드는 접착제는 제3세대 아크릴접착제(TGA)라고 부르기도 한다.
A. 구성 : UV중합성 올리고머, 반응성 희석제, 첨가제, 광중합 개시제 등
1)반응성 올리고머 - 변성아크릴올리고머(에폭시, 폴리에스테르, 우레탄 등)
2)반응성 희석제 - 아크릴모노머가 사용되며 첨가제 및 개시제의 용제 역할을 하면서, 반응 후 물성에
영향을 준다.
3)첨가제 - 사용하는 목적에 따라 접착성 부여제, 충진제, 중합금지제, 열경화 촉매, 혐기성 촉매, 착색제
등이 쓰인다.
B.장점
1)유기용제를 사용하지 않아 무공해 접착제이다.
2)단시간에 접착이 가능하다.
3)접착이외에 코팅등의 용도에 사용할 수 있다.
4)저온에서 경화하므로 내열도가 약한 플라스틱류 접착이 용이하다.
C. 단점
1)경화시 UV조사 장치가 필요하다.
2)접착층에 직접 UV가 조사되어야 하므로, 피착제가 투명한 재료로 한정된다.
D. 기능성 보완 UV접착제
1)혐기성 부여 접착제
혐기성을 부여하여 자외선이 투과되지 않는 곳에서 경화를 원활히 진행한다.
2)열경화성 부여 접착제
자외선이 투과되지 않는 곳을 열에 의해 완전경화가 가능하며, 저장 안정성이 좋다.
E. 용도
1)면접착 - 유리, 렌즈등의 접착
2)씰링 - 스위치단자, 모터 조립등에 사용
3)고정 - 프린트 기판의 칩고정, 코일단말부고정, 주사침고정, 볼트, 넛트고정 등
4)코팅 - 플라스틱, 종이, 금속, 목재등의 방습, 내마찰성, 광택성 향상 등에 이용
5)포팅 - 부품입구에 접착제를 주입하여 내부고정, 보호, 실링 등의 목적으로 에폭시 등의 대용으로 사용
8)전도성 접착제
최근 전기, 전자 부품에는 금속이외에 플라스틱, 세라믹, 수정등 열에 약하여 납땜을 할 수 없는 재료가
많이 사용되고 있어, 전도성 접착제는 이러한 재료들에 매우 효과적으로 사용되고 있다.
A. 구성 : 전도성 충진제, 바인더, 용제, 첨가제
1)전도성 충진제 - 금속가루(Au, Pt, Pd, Ag, Cu, Ni등), 카본, 그라피트
2)바인더 - 에폭시계등 목적에 따라 각종 수지가 사용되고 있다.
3)경화제 - 전도성 충진제가 함유되어 있는 것이 한정적으로 사용됨.
4)첨가제 - 작업성 향상을 위한 희석제, 접착강도를 향상 시키는 보강제, 충진제의 분산을 돕는 분산제등
B. 종류
1)상온경화형, 상온건조형
아크릴, 고무등의 열가소성 수지를 사용하며 접착강도는 그리 강하지 않다. 리드선등의 접착에 사용되
고 있다.
2)열경화형
100~300℃정도의 온도에서 반응경화하는 것으로 에폭시, 페놀, 폴리아마이드 등의 열경화성 수지가 사
용되고 있다.
3)UV경화형
자외선조사에 의해 경화시키는 것으로 에폭시아트릴레이트수지와 광반응 개시제를 바인더로 사용한다.
C. 용도
1)수정 진동차 - 수정면에 증착된 은전극에서 리드선을 고정할 때 열경화형 전도성접착제가 사용된다.
2)칩고정 - 세라믹기판에 칩을 고정하는 경우 열경화형이 사용된다.
3)광전도소자 - 광전도소자의 Cds부와 리드선의 접착에 열경화형이 사용
4)액정 - 열경화형이 사용
5)안테나, 자기콘덴서, 저항기 등에 사용됨
9)내열성 접착제
내열성 접착제는, 처음에는 전구의 틀, 브레이크라이닝등의 접착에 한정적으로 사용되었으나, 최근에
와서 항공기, 우주산업, 전자, 전기 등 여러 분야로 그 사용이 파급되고 있다. 내열성 접착제는 그 사용
하는 기재에 따라 내열도가 정해지므로 목적에 맞는 것을 선택하는 것이 매우 중요하다.
내열온도
(℃)
종 류
590
폴리벤즈이미다졸(PBI)
480
폴리이미드(PI)
370
폴리벤즈이미다졸, 폴리이미드
310
실리콘, 변성 실리콘
260
에폭시, 페놀수지
200
에폭시
150
에폭시, 방향족디아민, 비닐페논
80
에폭시, 나일론 등
10)기타
기능성 접착제라는 용어 그대로 어떠한 한가지 특징을 특성화 시켜서 만든 접착제가 바로 기능성 접착
제이다. 따라서 사람들의 머리속에 있는 모든 것들이 바로 기능성 접착제인 것이다.
접착제의 개요 접착제의 분류 산업용 접착제 접착제의 실무 접착제의 발전과정
접착제 종류에 따른 특징
*****************************************발전과정
접착제의 발전 과정
1.접착제의 발전 과정
접착제라는 단어는 일반적인데 옛날부터 풀이나 GLUE등으로 불려지고 있다. 접착제를 영어로 ADHESIVE라고 쓰는데, 번역하면 접착제, 결합제, 습착제, 점착제, 점결제등의 뜻이 있다.
A. 접착제의 역사
석기시대 고대인은 흑류석 등으로 창, 칼등을 만들어 나무나 대나무에 고정시키기 위해서 아스팔트를 사용했다. 즉 아스팔트를 열로 용융해서 사용한 것이 현재의 HOT MELT접착제의 원형이 된다.
고대의 접착제
접착제는 고대에서부터 정교한 방법으로 사용되었다.
3300년전 티벳의 조각 - 얇은 무화과판이라고 생각되어지는 판에 작은 조각이 접착되어 있는 것을
묘사하고 있다.
크레타섬 소노소스 궁전 - 벽에 칠하기 위해서 쵸크, 철황토, 동청프리트 안료에 BINDER로 이용되었다.
이집트인 - 아카시아 나무에서 채취한 아라비아 고무, 계란, 풀, 반액상의 발삼, 수목에서 채취된 수지
등을 사용하였다. 목재관은 쵸크와 풀의 혼합물로서 조각회화용 석고로 장식되었다.
창세기 - 피튜맨이 바벨탑건축용으로 우수한 몰타르라고 쓰여져 있다. 이것을 만든 사람이 최초의
접착 기술자이다. 피튜맨 수목은 지중해 사람들이 생활에 사용할 용기를 위한 실링제이다.
이 시대에도 접착제는 현재와 같이 피착재별로 특유의 것이 아니면 안되었다.
로마인 - 배를 송진이나 밀탑으로 만들었다. PLINY는 금박을 댤걀 흰자로 종이에 접착하는 방법을 기술
하고 있다. 또 고대 중국인과 같이 기생목의 수액에서 만들어진 접착제로 끈끈이를 만들었다.
9세기 - 물고기, 치즈에서 만들어진 접착제는 Theophilus의 시대에 목재를 고정 시키는 것으로 알려져
있다.
* 카제인 접착제 : 말랑말랑한 치즈를 가늘게 잘라서 작은 유발층에 넣어 온수를
가해서 유봉으로 혼합한다. 때론 물을 가해서 넘치는 물이 깨끗
하게 될 때까지 계속혼합한다. 다음에 이 치즈를 손으로 반죽해서
냉수 중에 담근다. 그후 평활한 나무테이블 위에 놓고 다른 나무
를 사용해서 조심스럽게 으깨어 석회를 용해한 물을 알맞은 농도
가 되도록 가한다. 제단의 타블렛은 이 접착제로 붙이면 건조한
후에 잘 접착해서 열이나 기온 변화시 떨어지지 않는다.
20세기 - 100년전 고무와 화약이 만들어 졌다는 것 외에는 접착제 공업은 20세기가 되기까지 진전되지 않았다. 최근 수년간 천연계 접착제는 개량되어 합성접착제가 여러 연구실에서 집중적으로 개발되고 있다.
2.접착제의 향후 개발전망
접착제는 그 자체가 최종 사용하기 위한 제품이라기 보다는 주로 최종 제품을 제조하기 위한 보조재로 사용되고 있다. 따라서 접착제도 최종 제품의 변화 요구에 자연스럽게 개량, 개발되어 왔다. 환경에 나쁜 영향을 주지 않는 제품 및 제조방법, 자동화에 의한 제조 단가의 저하, 경량화, 고기능화 소재 개발 및 요구가 확대되고 있다. 이에 따라 접착제도 무용제형의 개발, 고기능성 접착제의 개발 등 만능 접착형 접착제로부터 특정기능 부여의 다 품종 소량 생산 방식으로 변화하고 있다.
접착제의 개요 접착제의 분류 산업용 접착제 접착제의 실무 접착제의 발전과정
접착제 종류에 따른 특징
****************************************종류에따른특징
접착제 종류에 따른 특징
1. 접착제 종류별 장, 단점
종류
장점
단점
수성접착제
(무독이, 오공본드 205등)
무독성이므로 누구나 안심하고
사용할 수 있다.
경화 후 투명하게됨.
목재, 종이, 직물등에 최적임.
경화시간이 길다.
물에 닿으면 쉽게 떨어진다.
합성고무 접착제
(다목적, PVC용, 플라스틱용, 스치로폴용 등)
경화시간이 짧다.
접착면이 유연하여 충격에 강하다.
독성이 강하고 환각성이 있다.
쉽게 떨어지지 않고, 접착제가 묻은
곳이 지저분해진다.
순간접착제
(401, Super Attak,
SG404/SG505, GEL)
수초내에 경화한다.
여러 가지 재질에 적용가능하다.
독성이 있고 피부 접촉 및 흡입하지
않도록 각별히 주의 해야한다.
한꺼번에 많은 양을 쓰면 접착이 잘되
지 않는다.
에폭시 접착제
(아랄다이트 1분형/5분형)
수분, 열기, 화학약품등에 강하고
내구성이 뛰어남.
충진재 대용으로도 사용 가능함.
두가지 성분을 섞어서 사용하므로 일
정 시간내에서만 작업이 가능하다.
직물, 종이, 가축등 유연한 재질에는
적당치 않음.
핫멜트 스틱은 통상 지름 10.5mm 일반형과 7.2mm 미니형 두 가지 규격
이 많이 쓰이며 우유빛이 나는 저온형(120°C 용융형)과 투명한 고온형
(150°C 용융형)이 있다. 접착력은 저온형이 우수하며 투명한 고온형은
공예용으로 적당함.
COLOR STICK과 GLITTER STICK은 공예, 장식용으로 쓰임.
글루건
오공 글루건
오공 미니 글루건
오공 미니 글루건 팜
글루건은 가장 일반적으로 쓰이는 핫멜트 접착도구로 미세한 부분까지도
접착할 수 있음.
당사 제품은 전자 히터에 의해 150°C의 열을 유지하여 주므로 화재위험
이 적다.
글루팟/ 글루패드
글루팟은 글루스틱 및 글루칩을 녹이는 열팟으로 이쑤시개등을 사용하여 보다 섬세한 공예작업을 할 수 있음.
글루패드는 200°C 까지 변형이 되지 않는 핫멜트 작업판 입니다.
접착제의 개요 접착제의 분류 산업용 접착제 접착제의 실무 접착제의 발전과정
접착제 종류에 따른 특징