본 연구에서는 자동차 조립공정에 적용 할 수 있는 아크릴폼테이프를 합성하기 위하여 UV중합 및 가교 공정을 도입하였다. 중합된 점착제를 폼에 합지하고 폼의 두께를 변화시켜 가며 시험편을 제조하였다. 기본물성을 측정하기 위해 stainless steel 표면에서의 강도를 측정하였으며 이때 peel, dynamic shear and t-block을 사용하였다. 일반적인 점착제에 비해 우수한 결과를 보여 주었으며 외부 요인 - 두께, 젖음시간 - 등에 의해 물성이 크게 변화하는 것을 확인 할 수 있었다. 본 연구에 활용된 아크릴폼점착제의 자동차 공정 활용성을 평가하기 위해 다양한 플라스틱 피착제에서 물성 측정을 진행하였다. 저표면에너지그룹으로 분류되는 PP와 PE에서는 그 물성이 전혀 발현되지 못했으나 기작 차이에 의해 dynamic shear 시험에서는 일부 물성이 발현됨을 확인 할 수 있었다.
본 연구에서는 자동차 조립공정에 적용 할 수 있는 아크릴폼테이프를 합성하기 위하여 UV 중합 및 가교 공정을 도입하였다. 중합된 점착제를 폼에 합지하고 폼의 두께를 변화시켜 가며 시험편을 제조하였다. 기본물성을 측정하기 위해 stainless steel 표면에서의 강도를 측정하였으며 이때 peel, dynamic shear and t-block을 사용하였다. 일반적인 점착제에 비해 우수한 결과를 보여 주었으며 외부 요인 - 두께, 젖음시간 - 등에 의해 물성이 크게 변화하는 것을 확인 할 수 있었다. 본 연구에 활용된 아크릴폼점착제의 자동차 공정 활용성을 평가하기 위해 다양한 플라스틱 피착제에서 물성 측정을 진행하였다. 저표면에너지그룹으로 분류되는 PP와 PE에서는 그 물성이 전혀 발현되지 못했으나 기작 차이에 의해 dynamic shear 시험에서는 일부 물성이 발현됨을 확인 할 수 있었다.
In this study, UV curing and crosslinking process was introduced for synthesis of acrylic foam tape that can be applied to the the automotive assembly process. Polymerized adhesive are laminated to baseform and varying the thickness of specimens were prepared. To measure basic mechanical properties,...
In this study, UV curing and crosslinking process was introduced for synthesis of acrylic foam tape that can be applied to the the automotive assembly process. Polymerized adhesive are laminated to baseform and varying the thickness of specimens were prepared. To measure basic mechanical properties, stainless steel was used. And in the test peel, dynamic shear and t-block were used. The acrylform adhesive show better results compare with typical adhesive and the properties depand on external factors - thick, wetting time -. To analysis functions of acrylic foam adhesive used to automobile production, evaluate the adhesive properties on the various plastic substrate. In PP and PE are categorized low surface energy materials, their properties have not been expressed. But dynamic shear tests show that some properties could be expressed by the difference break mechanism.
In this study, UV curing and crosslinking process was introduced for synthesis of acrylic foam tape that can be applied to the the automotive assembly process. Polymerized adhesive are laminated to baseform and varying the thickness of specimens were prepared. To measure basic mechanical properties, stainless steel was used. And in the test peel, dynamic shear and t-block were used. The acrylform adhesive show better results compare with typical adhesive and the properties depand on external factors - thick, wetting time -. To analysis functions of acrylic foam adhesive used to automobile production, evaluate the adhesive properties on the various plastic substrate. In PP and PE are categorized low surface energy materials, their properties have not been expressed. But dynamic shear tests show that some properties could be expressed by the difference break mechanism.
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문제 정의
본 연구에서는 아크릴폼테이프의 외부인자에 따른물성 변화를 살펴보았다. 일반적으로 알려진 결과와 마찬가지로 두께가 두꺼워짐에 따라 peel 측정값은 증가하였으며, 젖음시간에 의해 그 값이 크게 증가함을 확인 할 수 있었다.
본 연구에서는 자동차 산업, 전기/전자 산업 및 디스플레이 모듈 조립에 적용하기 위한 점착 테이프를 제조함에 있어서 첫째, 용제를 사용하지 않는 무용제형점착제를 UV 조사에 의해 합성하고, 둘째 플라스틱 사출물 및 표면이 매끄러운 금속, 세라믹 등에 높은 점착물성을 구현하기 위해 가교제, 첨가제 및 Filler 를 혼합하여 물성을 제어하고자 하였다.
제안 방법
그 물성을 측정하였다. PP, PE, PC, ABS 및 PVC 를 선정하여 실험을 진행하되 측정 방식은 앞선금속 표면에서의 측정 방식과 동일하게 진행하였다.
균일하게 교반된 UV 경화형 pre-polymer를 50 ㎛ 두께의 PET 필름 위에 일정량 투입 후 상단을 실리콘이 형처리가 된 50 ㎛ 두께의 PET 필름을 덮고, 일정두께를 유지하고 있는 롤 코터를 통과하여 균일한 코팅두께를 확보하고 的 경화 장치에서 的를 조사하여가교된 점착 테이프를 제조하였다. 점착 테이프의 제조과정을 Figure 1에 나타내었다.
본 연구에서는 UV 조사에 의한 라디칼 개시를 이용한 UV 중합법으로 pre-polymer 을 제조하였다. 우선 2-EHA 를 주 단량체로 하고 AAC 를 공단량체로 하는 2성분아크릴 공중합체를 제조하였다.
중합법으로 pre-polymer 을 제조하였다. 우선 2-EHA 를 주 단량체로 하고 AAC 를 공단량체로 하는 2성분아크릴 공중합체를 제조하였다. 광개시제와의 조성물비는 Table 1에 표시하였다.
합성된 일정한 점도의 pre-polymer 에 일정 조성비의충진제, 가교제, 광개시제를 차례로 투입하여, 충분하게교반이 되도록 해주었다. 충분하게 교반이 이루어진 UV 경화형 pre-polymer은 빛과 접촉이 발생되지 않도록 밀폐 시키는 것이 중요하다.
대상 데이터
본 실험에서는 금속을 대체하는 소재로써 일반적으로 차량조립 및 내장제 등에 활용되는 플라스틱소재를 선정하여 그 물성을 측정하였다. PP, PE, PC, ABS 및 PVC 를 선정하여 실험을 진행하되 측정 방식은 앞선금속 표면에서의 측정 방식과 동일하게 진행하였다.
본 연구에서 아크릴 pre-polymer 를 제조하기 위해 아크릴 단량체로는 2-Ethylhexyl acrylate (2-EHA, Samchun Chemical Co., Ltd., S.Korea) 와 acrylic acid (AAC, Samchun Chemical Co., Ltd., S.Korea) 등이 사용되었으며 UV경화반응을 유도시키기 위해 광개시제로 1-Hydroxycyclohexyl phenyl methanone (PI, Irgacure 184, BASF)가 사용되었다. 제조된 pre-polymer 의 가교 반응을 위해 Cross-linking agent 로 1, 6-Hexanediol diacrylate (HDDA, Miwon SpecialtyChemical, South Korea) 가 사용 되었다.
앞서 제조된 샘플의 부착시험을 진행하기 위해 다양한표면에너지를 가진 시편을 선정하였으며, 선정된 시편은 Stainless steel (SUS), poly propylene (PP), polyethylene (PE), polycarbonate (PC), Acrylonitrile butadiene styrene (ABS) 및 Polyvinyl chloride (PVC) 이다.
Korea) 등이 사용되었으며 UV경화반응을 유도시키기 위해 광개시제로 1-Hydroxycyclohexyl phenyl methanone (PI, Irgacure 184, BASF)가 사용되었다. 제조된 pre-polymer 의 가교 반응을 위해 Cross-linking agent 로 1, 6-Hexanediol diacrylate (HDDA, Miwon SpecialtyChemical, South Korea) 가 사용 되었다.
성능/효과
Figure 2는 아크릴폼테이프의 peel측정결과이다. 그래프에서 확인 할 수 있듯이 코팅 두께가 증가함에 따라 peel 강도가 함께 증가함을 알 수있다. 또한 젖음시간이 20 min (초기접착강도)에서 24 h (후기접착강도)으로 늘어남에 따라 강도가 1.
본 실험 결과에서 초기접착강도는 코팅 두께에 따라증가하지만 그 폭이 크지 않다는 것을 확인 할 수 있는데, 이는 소재의 젖음속도에 따른 결과라고 예측 가능하다. 두께의 변화가 소재의 표면에너지나 젖음성에영향을 주는 것은 아니므로 초기에 짧은 시간동안의젖음성은 동일하여 강도가 동일하게 발현되지만 시간이 지남에 따라 두꺼운 소재가 충분히 젖음에 따라 더강한 강도를 발현하는 것이라 평가된다.
아크릴폼테이프의 활용성을 평가하기 위해 다양한 플라스틱 기재에 대한 시험을 진행하였으며 저표면에너지 시험편에 peel 강도는 전혀 발현되지 못함을 확인하였다. 하지만 dynamic shear평가에서는 물성이 발현됨을 확인 할 수 있었고 이를 토대로 각각의 시험 방법이 다른 기작에 의해 발현됨을 확인 할 수 있었다.
Dynamic shear측정에서도 peel 측정결과와 마찬가지로 젖음 시간이 증가함에 따라 증가하게 된다. 이를 확인하기 위해 t-block시험을 수행하였으며 t-block시험에서도 두께가 증가함에 따라 강도가 감소함을 확인 할 수 있으며 이는 폼테이프에서의 파괴현상에 의한 강도 감소현상이 발생함을 확인할 수 있었다.
변화를 살펴보았다. 일반적으로 알려진 결과와 마찬가지로 두께가 두꺼워짐에 따라 peel 측정값은 증가하였으며, 젖음시간에 의해 그 값이 크게 증가함을 확인 할 수 있었다. 반면 폼테이프의 구조를 가지고 있기때문에 두께가 증가함에 따라 dynamic shear 및 t-block 시험결과에서 감소하는 강도를 확인 할 수 있었다.
일반적인 플라스틱 소재는 아크릴레이트와 유사한 표면에너지를 가지고 있어 젖음성정도가 우수하다고볼 수 없었으며 젖음 시간이 증가함에 따른 물성 증가폭도 매우 작음을 알 수 있었다.
하지만 dynamic shear평가에서는 물성이 발현됨을 확인 할 수 있었고 이를 토대로 각각의 시험 방법이 다른 기작에 의해 발현됨을 확인 할 수 있었다.
참고문헌 (13)
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