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문제 정의
- [1-3]그 원인은 표면에너지가 낮아 접착계먼에서의 2차 결합을 유도하기가 어려운데다성형불의 표면에 지분자의 화항물이 농축되어 있거나 성헝시 사용된 이형제 등이 남아 있기 때문이다. 따라서 점착제를 사용한 접착에서 우수한접착력을 얻기 위해서는 고분자 재료의 표면에존재하는 이물질을 제거하는 것과 동시에 점착제와의 친화성을 향상시키기 위하여 화학 약푼 처리.g 자외선 처리, ⑺ 코로나 처리, ⑻ 플라즈마처리⑼ 등의 표면 처리를 해야 한다.
- 본 연구에서는 EVA foam의 접착성을 향상시키기 위한 한 방법으로 용매에 의한 표면 처리효과를 연구하였으며 용메 처리에 의해 EVA foam의 표면이 변화되는 현상과 접착력의 관게를 주사전자현미경 (SEM). 접촉각 측정기.
제안 방법
- EVA foam 표면의 7.는 Zismann plot에 의해 결정하였으며 EVA foam의 표면에서 표면장력이 다른 많은 유기 액체들의 접촉각을 물 접촉각 측정과 동일한 방법으로 측정한 후 θ가 0이되는 rL값을 EVA foam의 rc.0로 하였다. 이때 외삽에 의해 얻어진 상관계수 (r)는 0, 9 이상이었다.
- EVA foame 세정제로 표면의 이물질을 제거하고 난 후 사용하였으며 각각의 용매롤 1회 솔질로 처리하고 60 ℃ 에서 30분간 건조한 후 표면처리 특성을 고찰하였다.
- EVA foam과 접착한피착체로는 고무 가황뭍을 사용하였으며 천연고무 (NR : 말레이시아 SMR #20). 가황촉진제 (동양화학), sulfur (세광화학)등을 배합한 후 155('에서 2분 30초간 가황 시킨 것을 사용하였다. 고무용 프라이머 (primer)로는 trichloroisocyanuric acid (TCA)를 acetone에 2%로 녹여사용하였다.
- 본 연구에서는 EVA foam을 용매로 표면 처리한 후 표면 상대를 관찰하여 표면의 헝태, 임계표면장력 등이 번화하는 것을 확인할 수 있었으며 이러한 변화와 접착력과의 관계에 대한 고찰로 부터 다음과 갇은 결론을 얻을 수 있었다.
- 고무의 접착면을 연마제인 wire brush로 거칠게 하고 면에 남아있는 입자를 air gun으로 닦아낸 후접착면을 돌루엔으로 적신 솔로 씻어내어 60℃ 에서 30분간 건조시킨 후 사용하였다. 시편의 규격은 20X100 mm로 하였으며 고무의 전착면에 고무용 프라이머인 TCA용액 (2%)을 1회 도포하고 60℃에시 5분간 건조시켰다. 또한 미처리 맟용매 처리된 EVA foam에 008을 1회 도포한 후 60℃에서 5분간 건조하였다.
- 프라이머가 처리된 EVA foam 및 고무 시편에 수성헝 폴리우레탄접착제를 도포 하여 6*C 0 에서 5분간 건조한 후피착체롤 서로 붙이고 hand roller# 사용하여약 3~4 kgf의 하중을 가하여 양면 2회 압착하여 접착하였다. 접착 후 실온에서 30분간 방치후 만능인장시험기 (UTM. Zwick 1435. Zwick, Germany)롤 사용하여 인장속도 200 mm/min로 180’ 박리강도를 측정하였으며 접착력은 동일시편 3개롤 측정한 평균값으로 하였다.
- 표면 처리된 EVA foam의 표면 극성 변화를조사하기 위해 Contact Angle Goniometer (Model G40, Erma Inc., Japan)롤 사용하여물과의 접촉각을 측정하였다. 물 접촉각 측정에사용한 방법은 sessile drop method로써 EVA foam 표면에 마이크로 시린지를 이용하어 증류수를 떨어뜨린 후 액체-고체-기체 전함점에서 액의 접선과 EVA foam 표면이 이루는 가도를 EVA foam의 표면 위치를 달리하여 10회 측정한 평균값을 접촉가으로 사용하였다.
- 표면 처리된 EVA foam의 표면 득성을 접촉각 (water contact angle)과 SEM 측정에 의해조사하였다.
- 표면 처리된 EVA foam의 표면 형태의 변화는 주사전자현미경(SEM, JSM-6100. Jeol. Japan) 으로 관찰하였다.
- 표면에 skin이 있는 동일한 크기(25 mmx 25mmX 5mm)의 EVA fbam의 무게를 측정하고 SP 값이 다른 용매에 251에서 1일간 침적시킨 후 꺼내어 표면의 용매만을 타아낸 후 무게를 측정하였으며 침적 전·후의 무게 번화로부터 다음과 같은 게산식에 의해 팽윤도톨 계산하였다.
- 접촉각 측정기. 표면장력 측정기, 만능인장 시험기 (UTM) 등을 사용하여 확인하였다.
대상 데이터
- W01)롤 사용하였다. EVA foam과 접착한피착체로는 고무 가황뭍을 사용하였으며 천연고무 (NR : 말레이시아 SMR #20). 가황촉진제 (동양화학), sulfur (세광화학)등을 배합한 후 155('에서 2분 30초간 가황 시킨 것을 사용하였다.
- 발포제 (JTR-M)를 혼한하여 제조한 경도 55- 60의 remolded EVA foam을 사용하였다. EVA foam의 물접촉가은 이온교환기롤 장착한 증류수장치롤 통과한 2차 증류수를 사용하였으며 EVA foam의 rc를 측정하기 위해 사용한 용매로는물과 함께 이eic acid, acetonitrile, chloro- benzen. pyridine, ethylene glycol, glycerol 등으로 시약급을 정제하지 않고 사용하였다, EVA foam의 표면처리에 사용한 용매는 acetone, cyclohexane, toluene, dichloromethane (DCM), cyclohexanone, acetonitrile이며 역시 시약급을 그대로 사용하였다.
- Zinc stearate, TiCh. 발포제 (JTR-M)를 혼한하여 제조한 경도 55- 60의 remolded EVA foam을 사용하였다. EVA foam의 물접촉가은 이온교환기롤 장착한 증류수장치롤 통과한 2차 증류수를 사용하였으며 EVA foam의 rc를 측정하기 위해 사용한 용매로는물과 함께 이eic acid, acetonitrile, chloro- benzen.
- 본 연구에 사용한 EVA fbame EVA resin (VA content 15%. DuPont), 가교제 (DCP). MgC(》, Stearic acid.
- 접착용 프라이머로는 동성NSC에서 판매되는 D-PLY008 (008)을 사용하였으며 정착제로는동성NSC의 수성형 폴리우레탄 점착제 (AQUA CE W01)롤 사용하였다. EVA foam과 접착한피착체로는 고무 가황뭍을 사용하였으며 천연고무 (NR : 말레이시아 SMR #20).
이론/모형
- , Japan)롤 사용하여물과의 접촉각을 측정하였다. 물 접촉각 측정에사용한 방법은 sessile drop method로써 EVA foam 표면에 마이크로 시린지를 이용하어 증류수를 떨어뜨린 후 액체-고체-기체 전함점에서 액의 접선과 EVA foam 표면이 이루는 가도를 EVA foam의 표면 위치를 달리하여 10회 측정한 평균값을 접촉가으로 사용하였다.
- 프라이 머의 표면장력은 K-12 processor tensiometer (KRUSS GmbH Co.. Germany) 를 사용하어 Withelmy Plate method로 측정하였으며, 미세 저울에 연결된 백금으로 만들어진 plate를 액체의 표면으로부터 끌어 당겼을 때전촉된 액체가 끊어져 떨어질 때의 힘으로부터측정하였다.
성능/효과
- 1. 표면 처리한 EVA foam의 표면을 SEM으로 관찰한 결과 EVA foam의 rc.0 보다 낮은 rLl값을 갖는 용매를 처리할 깅우 표면 변화가 심하였으며 SP 보다는 wetting성에 영향을 크게 받는 것을 알 수 있었다.
- 2. 표면 변화에 의해 물 접촉각은 낮아졌으며 주로 표면의 roughness에 영향을 받는 것으로 관찰되었다.
- 3. 용매 치리에 의해 EVA foam 표면의 rc가 번화하였으며 표면장력이 rc.0보다 낮은 용매를처리할 경우 7c가 증가하였고 높은 용매일 깅우에는 감소하였다.
- 4. 용매 처리에 의한 표면 상태의 번화로 인해 EVA foam의 접착력이 최고 600% 이상 중가하였으며 표면의 rc가 프라이머의 rL.p에 근접할수록 접착력이 향상되는 것으로 나타났다.
- 수 있었다. EVA의 SP값에 근접하는 범위에서는 SL값이 낮을 때보다 높을 때 팽윤도가 급격히 저하하는 현상을 관찰할 수 있었는데 SL 값이 Ss값보다 높을 때 상용성이 더 크게 띨어지는 것으로 사료된다.
- 그림에서 알 수 있듯이 용매 처리하지 않은 경우에 비해 최고 600% 이상 접착력이 향상되었고 용매의 종류에 관계없이 접착력이 증가하는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 용매 처리에 의해 roughness가 중가하고 EVA foam 표.
- 0보다 높은 toluene, acetonitrile 및 cyclohexanone에시는 표면 제거 효과가 적은 것으로 나타났다. 또한 rL이 rc.0보다 낮은 경우에는 용매의 극성이 높을수록 효과가 컸으며 이러한 결과로부터 EVA foam의 표면 처리에는 용매의 wetting성이 가장 큰 영향을 주는 것으로 판단된다.
- 용매의 처리에 의해 rc값이 매우 크게 변화하는 것으로 나타났는데 , rL이 낮아 EVA foam에대한 wetting성이 양호한 용매를 처리한 경우 대체로 rc가 중가하였으며 이 높은 용매처리에 의해서는 오히려 /c7\ 감소하는 현상을 나타내었다. 또한 rL이 낮아 wetting이 양호할 경우에는 용매의 극성이 높을수록 /c의 변화가 큰 것으로 나타났는데 이러한 경향은 SEM에서의 결과와 동일한 경향을 보여주는 것으로 EVA foam 의 표면 제거에 의해 생성된 표면의 roughness 증가와 이에 따른 비극성 표면의 제거 맟 극성용매의 처리에 의한 foam 표면의 극성 향상이 함께 작용한 결과로 판단된다.
- 이러한표면 제거 효고!는 acetonitrile< cyclohexanone < toluene< cyclohexane< acetone< DCM의 순시로 증가하는 것으로 관찰되었는데 이러한 경향은 SP나 용매의 침무력과 일치하지 않는 것으 로시편의 처리 조건에 따라 차이가 있는 것으로 보이며 침적시키지 않고 일시적인 도포에 의해 용매를 처리할 경우 SP보다는 용매의 wetting성에더 의존하는 것으로 추정된다. 즉, 용매의 rL이 EVA foam의 rc.0보다 낮아 wetting이 용이한 용매인 acetone, DCM, cyclohexane으로 표면 처리할 경우 표면 제거 효과가 큰 것으로 나타났으며 SP는 유사하지만 rL이 rc.0보다 높은 toluene, acetonitrile 및 cyclohexanone에시는 표면 제거 효과가 적은 것으로 나타났다. 또한 rL이 rc.
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