[논문]종이 기록물 보수용 테이프 점착제 합성 및 열화 안전성 연구

신종순; 이귀복

종이 기록물 보수용 테이프 점착제 합성 및 열화 안전성 연구
The Stability of Aging and Synthetic Development of Paper Mending Tape for Conservation of Archive Document 원문보기

한국인쇄학회지 = Journal of the Korean printing society, v.30 no.1, 2012년, pp.35 - 45

신종순 (중부대학교 인쇄미디어학과) , 이귀복 (국립중앙도서관 도서관 연구소 자료 보존실)

Abstract ▼ AI-Helper

Polyacrylate dispersion(emulsion) as adhesive material was superior in quality such as preservation characteristics and reversibility. The tapes for repairing archival documents manufactured with four different types of formulation resulted in pH 7~8.8, soluble solid 50~52%, and viscosity 1,300~2,500 cps. Sample 4 of those was most excellent. Probably, sample 4 included inorganic materials such as MgO, silica gel, and zeolite. For selecting carrier of tape, tracing papers, were applied for manufacturing tapes and tested for adhesive strength and peel strength. Adhesive strength of tracing papers, was 3.1~3.8(N/10mm), 2.2~2.8(N/10mm), and 1.7-2.3(N/10mm), respectively. Peel strength was similar in all samples. To determine characteristic of conservation to the selected carriers, stability of deterioration was examined at conditions of $105^{\circ}C$ and $80^{\circ}C$ 65% for 7 days.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

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문제 정의

종이 기록물은 다양한 종이 재료로 생산되었지만 특히 한지, 신문용지의 구성비가 높고 1980년도 이후 프린터의 사용이 일반화되면서 복사용지 기록물도 많이 생산되고 있다. 따라서 본 연구는 열화 대상 원지로 복사지, 한지, 신문용지를 대상으로 합성 테이프 부착 보존 특성을 평가였다.
본 연구는 기록물 보수용 안전 테이프에 적합한 emulsion 형 점착제를 합성하여 물리 · 화학적 특성 및 종이 기록물의 열화에 미치는 영향을 비교 분석하여 안정성을 검증한후 기록물 보수에 적합한 테이프 점착제를 개발하고자 한다.

제안 방법

기록물 보수용 안전 테이프에 적합한 emulsion 형 점착제를 합성하여 물리 · 화학적 특성 및 종이 기록물 열화에 미치는 영향을 비교 분석한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.
유화액 투입이 끝난 후 반응기의 온도는 2시간 동안 80℃ 유지한 다음 상온으로 냉각 하여 아크릴계 에멀젼을 제조하였다. 상기 아크릴계 에멀젼에 28 중량% 암모니아 수용액을 첨가하여 pH를 7.0～8.0로 조절하여 Sample 1을 제조하였다.
시험 제작된 Sample 1, 2, 3, 4의 tracing paper(45g/㎡) 보수용 테이프의 보존 특성 평가를 실험하였다. 실험 방법은 먼저 가열 열화 조건을 105℃(Tappi: 453pm-85)⁶⁾으로 7일간 열화하거나 또는 가열·가습 열화 조건을 80℃, 65%(Tappi: 544 pm-85)⁷⁾로 7일 열화하였고, 대상 지종은 한지, 복사지, 신문용지이었다.
온도계, 교반기, 자동투입장치, 환류 냉각기를 구비한 1리터 용량의 유리 반응기에 탈이온스 150g, 계면활성제(SDBS) 2g 각각 주입하였다. 상기 유리 반응기를 교반하면서 80℃로 승온시키고 이를 5분간 유지한 후 과황산암모늄 0.
이와 별도로, Table 1과 같이 부틸아크릴레이트 135g, 2-에틸헥실아크릴레이트 150g, 메타아크릴산 15g이 혼합된 단량체 혼합물에 계면활성제(SDBS) 10g, 탈이온수 150g를 섞어 유화액을 제조하였다. 제조한 유화액을 2시간 동안 반응기에 연속 투입함과 동시에 5중량% 과황산 암모늄 수용액 20g을 연속하여 투입하였다.
합성 제조한 폴리아크릴레이트 시료 Sample 1, Sample 2, Sample 3, Sample 4를 automatic film-coating apparatus를 이용하여 시험용 테이프를 제작하였다. 이 때 건조 장치는 dry oven, 기재(carrier)는 tracing paper이였다.

대상 데이터

실험 방법은 먼저 가열 열화 조건을 105℃(Tappi: 453pm-85)⁶⁾으로 7일간 열화하거나 또는 가열·가습 열화 조건을 80℃, 65%(Tappi: 544 pm-85)⁷⁾로 7일 열화하였고, 대상 지종은 한지, 복사지, 신문용지이었다.
이와 별도로, Table 1과 같이 부틸아크릴레이트 135g, 2-에틸헥실아크릴레이트 150g, 메타아크릴산 15g이 혼합된 단량체 혼합물에 계면활성제(SDBS) 10g, 탈이온수 150g를 섞어 유화액을 제조하였다. 제조한 유화액을 2시간 동안 반응기에 연속 투입함과 동시에 5중량% 과황산 암모늄 수용액 20g을 연속하여 투입하였다.

성능/효과

1. 보수용 테이프에 적합한 점착제 4종을 합성 제조하여 시험 분석한 결과 pH 7～8.8, 고성분 50～52%, 점도 1,300～2,500cp 로 나타났으며, Sample 4는 pH 8.8이며, 무기 재료 (MgO, 실리카겔, 젤오나이트)인 특수 물질이 함유되어 높은 알칼리를 나타내 었고 물리 · 화학적 성질 및 보존성도 다른 시료와 비교하여 우수하였다.
2. 합성 점착제 중 물성이 양호한 Sample 4와 tracing paper 로 제작된 tracing paper tape의 물리 · 화학적 특성은 점착력 3.2～3.8N/10㎜로 대등하였지만, 시료 Sample 4가 3.8N/10㎜로 다소 높게 나타났다.
3. 점착제 시료 Sample 4를 15일간 열화 시험한 결과 Sample 1～3 시료는 색차(△E) 9～15로 변색이 심하게 나타났으며 Sample 4는 색차(△E) 4～5로 우수한 보존성을보였다.
³⁾ Acrylic polymer를 기본으로 하는 dispersion type 점착제는 50년대 초반 이래로 사용되어 왔다.⁴⁾ 우선 이와 같은 점착제는 높은 내노화성이 요구되거나 연질 PVC film과 같이 피착제의 물성이 점착제의 물성에 영향을 주는 특수한 경우에 주로 사용되었다. 대량 생산 제품에 사용되는 acrylic type dispersion의 놀랄만한 성과는 1970년대 중반 유럽에서 이루어졌다.
4. Sample 4로 제작된 tracing paper tape을 이용하여 백상지, 한지, 신문용지에 점착하여 가열, 가습 열화 시험한 결과 열화 시간이 경과함에 따라 한지와 백상지의 백색도 변화는 적게 나타났지만 신문용지는 백색도 감소가 큰 것으로 나타났다. 또한 가열 조건(105℃)이 가열, 가습 조건(80℃, 65%)보다 백색도 감소가 큰 것으로 나타났다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	점착이란?	점착이란 접착의 일종으로 영구 접착에 대한 일시적 접착을 말한다. 접착형성에 wetting이 가능하여 분자간 상호 작용이 존재한다는 점에서 접착과 유사하지만 고화의 현상이 수반되지는 않는다.
	점착제은 어떠한 형태로 가공이 되는가?	점착제는 용제형, hot melt, aqueous dispersion의 세 가지 형태로 가공이 이루어진다. 용제형 점착제는 100년 이상 유럽에서 알려져 왔다.
	기록물 보수용 안전 테이프 점착제 합성 및 열화 안전성 연구의 결과는?	1. 보수용 테이프에 적합한 점착제 4종을 합성 제조하여 시험 분석한 결과 pH 7～8.8, 고성분 50～52%, 점도 1,300～2,500cp 로 나타났으며, Sample 4는 pH 8.8이며, 무기 재료 (MgO, 실리카겔, 젤오나이트)인 특수 물질이 함유되어 높은 알칼리를 나타내 었고 물리․화학적 성질 및 보존성도 다른 시료와 비교하여 우수하였다. 2. 합성 점착제 중 물성이 양호한 Sample 4와 tracing paper 로 제작된 tracing paper tape의 물리․화학적 특성은 점착력 3.2～3.8N/10㎜로 대등하였지만, 시료 Sample 4가 3.8N/10㎜로 다소 높게 나타났다. 인장 강도와 박리력은 유사한 강도를 유지하였다. 3. 점착제 시료 Sample 4를 15일간 열화 시험한 결과 Sample 1～3 시료는 색차(△E) 9～15로 변색이 심하게 나타났으며 Sample 4는 색차(△E) 4～5로 우수한 보존성을보였다. 4. Sample 4로 제작된 tracing paper tape을 이용하여 백상지, 한지, 신문용지에 점착하여 가열, 가습 열화 시험한 결과 열화 시간이 경과함에 따라 한지와 백상지의 백색도 변화는 적게 나타났지만 신문용지는 백색도 감소가 큰 것으로 나타났다. 또한 가열 조건(105℃)이 가열, 가습 조건(80℃, 65%)보다 백색도 감소가 큰 것으로 나타났다.

참고문헌 (11)

In: I. Benedek and M.M. Feldstein, Editors, Handbook of pressure-sensitive adhesives and products: vol. 1: fundamentals of pressure-sensitivity; vol2: technology of pressure-sensitive adhesives and products; vol. 3 : applications of pressure-sensitive products., CRC-Taylor & Francis, Boca Raton, London, New York(2009).
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H. Lakrout, P. Sergot and C. Creton, Direct observation of cavitation and fibrillation in a probe tack experiment on model acrylic pressure-sensitive-adhesives, J Adhes 69, pp.307-359(1999).

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H. Lakrout, C. Creton, D. Ahn and K. R. Shull, Influence of molecular features on the tackiness of acrylic polymer melts, Macromolecules 34, pp.7448-7458 (2001).

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Tappi : 453pm-85 가열 열화 조건 $105^{\circ}C$ .
Tappi : 544pm 가열？가습 열화 조건 $80^{\circ}C$ , 65%.
J. D. Ferry, Viscoelastic properties of polymers, John Wiley & Sons Inc., New York(1961).
G. Thomson, "A New Look at Colour Rendering, Level of Illumination, and Protection from Ultraviolet Radiation in Museum Lighting", Stud. Conservat, vol. 6, pp.49-70(1961).

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윤대현 외 "기록물 보존학" (주)계문사, pp.68-69(2001).
BL Browing "Analysis of Paper", Marcel Pekker, Inc, pp.1-20(1977).

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