세계적으로 VOCs(Volatile Organic Compound)에 대한 인식이 심각해지고 있다. 이러한 문제점을 인식하고 세계적으로 VOCs에 대한 규제가 강화 되고, 국내 여러 산업분야에도 적용이 되었다. 이 중 자동차 도장 공정에 대해서 규제가 강화가 되었다. 도장 공정에서 사용되는 유성 페인트에 VOCs규제가 강력하게 적용되어 전면 사용이 금지가 되었다. 이에 따라 수성페인트로 대체가 되었는데, 유성페인트에서는 발견되지 않았던 여러 문제점이 발견이 되었다. 문제점 중에 특히나 심각한 것은 소수성의 성질을 갖는 자동차 소재에 대해 접착력이 현저히 떨어진다는 것이다. 이 문제점을 인식하고 보완 및 해결하기 위하여 수성페인트에 실란접착제를 혼합하여 접착력이 강화되는 것을 확인하였고, 수성페인트-실란접착제 혼합물의 PP 소재 air-bag cover에 대한 접착특성을 측정 및 연구하였다.
air-bag cover의 도장 효율을 높이는 방법은 도장 전 표면의 이물질을 제거하는 것과, 페인트의 접착력을 증가시키는 방법 두 가지가 있다.
본 연구에서는 수성페인트와 실란접착제를 혼합하기 위한 과정부터 접착력이 가장 좋은 조건을 찾아내기 위하여 교반 시에 속도, 온도, 시간 등을 변화 시켰다. 이렇게 standard condition에서 혼합된 수성페인트-실란접착제 혼합물에 대해서 여러 가지 기기 및 test 방법을 통하여 접착력 및 접착특성을 살펴보았다. 첫 번째로 UTM 기기를 통한 방법은 ASTM(American Society for Testing and Metarials)에서 접착력을 측정 할 수 있는 규격인 ASTM D1002를 통하여 하게 되었다. 피착재 두 면 사이에 측정하고자 하는 혼합물(접착제 성분을 띄는)을 단위면적(1 mm * 1 mm)에 도포한 후 피착재 두면을 인장강도를 측정하듯이 잡아 당기면서 접착력의 힘을 알아보는 것이다. 또 한가지 방법은 간단하게 test tape를 도포한 면에 부착시켜 떼어내는 방법으로 ASTM규격의 한가지인 ASTM-D3359을 통한 것이다. 이 후에 다방면으로 접착 특성을 알아보기 위하여 FT-IR, contact angle measurement을 사용하였다. FT-IR 기기를 통하여 혼합물의 표면에 대한 화학적 조성 변화를 측정하여 어떤 점이 접착력을 향상 시킬 수 있었는지에 대해 연구 해보았고, contact angle measurement 통해 혼합물이 PP소재에 대하여 화학적 성질 변화를 어느 정도 일으켰는지 측정 할 수 있었다.
접착력을 측정하는 방법인 ASTM 두 가지 규격에 대한 실험으로 실란 접착제가 페인트에 대해 5 wt%로 첨가 되었을 때 가장 접착력이 향상 된 것을 확인하였다. contact angle measurement를 통하여 실란접착제의 첨가량이 증가할수록 air-bag cover 표면에 대하여 화학적 성질의 차이를 낮추는 것을 확인하였다. 마지막으로 FT-IR기기를 통한 방법으로는 실란접착제의 기능기중 하나인 메톡시기가 화학적 조성의 변화를 보이는 것을 확인하였다. 실란접착제의 첨가량이 늘어날수록 메톡시기의 화학적 조성 변화가 커진 것을 확인하였다.