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문제 정의
- 2007). 그리고 Single lap shear test를 통하여 천연접착제의 접착력을 평가하여 로진을 이용한 천연접착제의 접착특싱을 분석 하고 현재 사용되고 있는 외국산 천연접착제의 접착성능을 측정하여 개발된 천연 접착제의성능과 비교 분석하여 실세 적용가능한 범위를 확인하고자 한다.
- 개발하고. 이때의 접착성능을 평가하고자 한다.Texture Analyzer를 이용하여 기존의 접 착제에비해 느린 경화속도를 가지고 있는 천연접착제의 경화 속도를 초기점 착력 (tack)의 상실을 통해 측정 한다(임 등.
- 이러한 포름알데히드의 방산을 유발하는 접착제를 대체하기 위하여 로진을 이용한 식물계 천연접착제를 개발하고. 이때의 접착성능을 평가하고자 한다.
제안 방법
- 5 cm, 이다. Open assembly time을 10분으로 하였고, 도포량은 각각의 천연접착제가 요구하는 값으로 하였으며’ 제조된 천언접착제는 접착층의 두께를 100 기준으로 도포하였다. 접 착성 능 측정 시 간은 각각의 천연접착제의 경화시간 및 최고의 물성이 발현되는 최소시간인 48시간을 기준으로 하였다.
- 각각의 접착성능을 좀 더 직접적으로 비교하기 위하여 천연접착제 간의 코팅 두께를 100 로 일정하게 고정을 하고 측정을 하였다. 또한, 천연접착제들의 점도가 각기 다르고 목재의 공극으로 스며?드는 양이 존재하기 때문에.
- 또한, 천연접착제들의 점도가 각기 다르고 목재의 공극으로 스며?드는 양이 존재하기 때문에. 각각의 천연접착제가 일정한 점성을 유지하고 스며들지 않는 시간을 측정하여 그 시간에서 기재와 접착하여 24시간이 지난 후 접착성능을 평가하였다. 그 결과는 Fig.
- 천연접착제의 도포 후 시간의 흐름에 따라 나타나는 tack값을 측정하여 . 경 화가 발생되는 과정을 측정 하였다. Tack값이 증가하였다가 감소하여 거의 없어지는 것을 기준으로 경화속도를 확인할 수 있다.
- 경화 속도에 대해 판단하기 위해 tack값을 측정하였다. 천연접착제의 도포 후 시간의 흐름에 따라 나타나는 tack값을 측정하여 .
- 로진을 이용한 천연접착제의 접착성능을 판단하기 위하여 초기접 착력 에 따른 경 화속도와 single lap shear test에 의한 접착력을 측정하였다. 경화 속도에 대해 판단하기 위해 tack값을 측정하였다.
- 1 의 TA-XTi Texture Analyzer를 사용하였다. 사용된치구는 ball 형태의 치구를 probe의 끝에 부착하여 사용하였다. 이때의 측정힘은 100 g/cn?이며 측정속도는 0.
- 로진변성오일은 200 ~210℃에서 2~3시간 유지하면서 가드너 기포 점도계로 Z2-Z4-4 기준으로 제조하였으며. 유리 전이온도 (Tg) -25 ± 1℃의 로진변성오일을 얻었다 건성유(아마인유, 오동나무유 등) 또는 반건성유(대두유. 해바라기유 등)에 공기를 불어 넣으면서 가열시켜 만든 중합유에 건조제를 첨가하여 제조한 보일유와 gum rosin의 에스테르화 반응을 통해 합성한 로진에스테르를 리모넨으로 점도를 조정하면서 혼합 합성하여 로진 변성 오일을 제조하였다. 연화점이 각각 100℃ 와 135"C인 수지인 NP100과 NP135를 제조하였다.
- Open assembly time을 10분으로 하였고, 도포량은 각각의 천연접착제가 요구하는 값으로 하였으며’ 제조된 천언접착제는 접착층의 두께를 100 기준으로 도포하였다. 접 착성 능 측정 시 간은 각각의 천연접착제의 경화시간 및 최고의 물성이 발현되는 최소시간인 48시간을 기준으로 하였다. 천언접 착제의 접 착력은 Texture Analyzer# 사용하여 2 mm/s의 속도로 측정하였다.
- 경화 속도에 대해 판단하기 위해 tack값을 측정하였다. 천연접착제의 도포 후 시간의 흐름에 따라 나타나는 tack값을 측정하여 . 경 화가 발생되는 과정을 측정 하였다.
- 천연접착제의 접착성능을 판단하기 위하여 single lap 아iear test를 진행하였다. 이때 사용된 기재는 100 X 20 X 5 (mm x mm x mm)의 크기의 홍송(red fine, Pinus koraiensis)을 사용하였고, 접착면적은 3.
- Tack값이 증가하였다가 감소하여 거의 없어지는 것을 기준으로 경화속도를 확인할 수 있다. 첨가된 Co와 Zr의 함량에 따라 나타나는 경화 속도와 접착력에 대하여 측정하였고, 연화점 100℃의 NP100을 사용하고 Ca고] Activol 함량을 0.5 part 와 0.1 part로 고정하였다. Co의 함량에 따라 얻어진 시간에 따른 초기 접착력은 Fig.
- 합성된 수지를 바탕으로 경화제의 Table 1의 배합에 따라 여러가지 천연접착제를 제조하였다. 이 때 사용된 수지는 연화점에 따라 NP100와 NP135를 사용하였고, 산화건조제는 Co, Zr, Ca과 이를 촉진시키기 위한 촉진제로 Activ8을 사용하였다.
대상 데이터
- 해바라기유 등)에 공기를 불어 넣으면서 가열시켜 만든 중합유에 건조제를 첨가하여 제조한 보일유와 gum rosin의 에스테르화 반응을 통해 합성한 로진에스테르를 리모넨으로 점도를 조정하면서 혼합 합성하여 로진 변성 오일을 제조하였다. 연화점이 각각 100℃ 와 135"C인 수지인 NP100과 NP135를 제조하였다.
- 리모넨을 이용하여 합성하였다. 로진변성오일은 200 ~210℃에서 2~3시간 유지하면서 가드너 기포 점도계로 Z2-Z4-4 기준으로 제조하였으며. 유리 전이온도 (Tg) -25 ± 1℃의 로진변성오일을 얻었다 건성유(아마인유, 오동나무유 등) 또는 반건성유(대두유.
- 로진을 이용하여 제조된 천연 접착제의 접착 물성을 측정하기에 앞서 현재 상용화되어 사용되고 있는 외국산 천연접착제의 접착성능을 측정하여 대조군으로 사용하였다. 외국산 천연접착제의 접착성능을 측정한 결과를 Fig.
- 이때의 고형분은 80% 대조군으로 해외에서 판매되고 있는 AURO, Livos, BioFa의 천연접착제를 구입하여 사용하였다. 사용된 천연접착제의 고형분은 AURO 380 (59.8 + 1.2%), AURO 388 (33.7 + 1.8%), Livos (24.9 ±1.0%), Biofa (62.2 ±0.3%)이고. 점도는 Brookfield Viscometer를 사용하여 spindle 6번으로 50 rpm으로 측정한 결고h 각각 14520 ± 121 cP.
- 따라 여러가지 천연접착제를 제조하였다. 이 때 사용된 수지는 연화점에 따라 NP100와 NP135를 사용하였고, 산화건조제는 Co, Zr, Ca과 이를 촉진시키기 위한 촉진제로 Activ8을 사용하였다. 고형분은 69.
- 아iear test를 진행하였다. 이때 사용된 기재는 100 X 20 X 5 (mm x mm x mm)의 크기의 홍송(red fine, Pinus koraiensis)을 사용하였고, 접착면적은 3.5 cm, 이다. Open assembly time을 10분으로 하였고, 도포량은 각각의 천연접착제가 요구하는 값으로 하였으며’ 제조된 천언접착제는 접착층의 두께를 100 기준으로 도포하였다.
- 0%이며, 점도는 각각 2089 ±11 cP와 5641 + 23 cP였다. 이때의 고형분은 80% 대조군으로 해외에서 판매되고 있는 AURO, Livos, BioFa의 천연접착제를 구입하여 사용하였다. 사용된 천연접착제의 고형분은 AURO 380 (59.
성능/효과
- 5에 나타내었다. 먼저 Co의 함량이 증가함에 따라 집 착성능은 크게 향상됨을 확인할 수 있디' 연하점이 100℃인 수지를 사용한 NP1004 연화점이 135"C인 수지를 사용한 NP135의 경우 모두 0.7 part를 침가하였을 때 최고값을 나타내고 있다. Fig.
- 7과 같이 외국산 천연접착제와 비교하면 최적의 조건으로 경화시켰을 때의 접 착성능에 비하면 제조된 천연접착제는 낮은 접착력을 가지고 있지만. 동일한 도막 두께의 조건에서는 AURO, BioFa, Lives 삼사의 제품과 비슷하거나 높은 접착성능을 나타났다.
- 0 part를 첨가하였을 때보다 tack-free 에 이르는 과정에서의 속도가 느리게 나타난다는 것을 확인할 수 있다. 따라서, Co 함량에 따른 tack- free에 이르는 전체 경화시간은 크게 변화가 없으나 경화에 가까운 값에 이르는 중간시간에 변화로 인하여 Co를 0.7 part와 1.0 part를 첨가했을 때 (L35 part와 0.5 part를 첨 가했을 때보다 최종물성에 가까운 값을 얻는 시간이 단축될 것으로 예상된다.
- 2(b)와 Table 2에 나타내었으며, AURO-380 > AURO-388 > BioFa > Livos의 순으로 나타났으며 각각의 최적조건에서의 값보다 감소된 값으로 나타났다. 실제 감소된 양은 88.25%로 Livos가 가장 높았고, 그 뒤를 74.02%의 AURO-388, 60.12%의 BioFa 며 AURO-380은 31.70%로 감소량이 가장 적었다.
- 또한. 외국산 천연페인트와 비교하였을 때도 같은 도막 두께에서 같은 경화시간의 조건에서는 AURO, BioFa, Livos 의 제품보다 높은 접착성능을 나타냈으며. 최적의 조건에서도 AURO-380 > AURO-388 > BioFa > 로진을 이용한 천연접착제 > Livos의 순으로 나타나 이후 외국산 제품과도 경쟁력을 제고해 볼 수 있었다.
후속연구
- 그러나, 접착제는 접착성능 이외에도 다양한 기본물성 및 성능을 요구하기 때문에 제품으로 만드는 과정에서의 성능저하가 이루어지지 않으면서 제품으로서의 품질과 신뢰성을 가질 수 있도록 추가적인 개발이 필요하다.
- 이때 측정된 접착력은 각각 93.2 ± 19.1 N/cm2 (NP100)과 76.5 + 4.0 N/cm2 (NP135)으로 일반공작용 집착제의 수준에 크게 못 미치는 값이지만, 벽용 보드류 접 착제 ( = 100 N/cn?) 의 수준에 거의 도달한 값으로 이후 추가적인 연구를 통해 보완하고 실제 제품으로의 가능성을 확인할 수 있었다. 또한, Fig.
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