이온성 폴리머 브러시를 이용한 저환경 부하 접착과 박리제어

전문가 제언

○ 반복접착이나 가역적 접착은 단순한 접착역할뿐 아니라 리사이클이나 접착제의 절약, 친환경 기술이다. 더욱이 자기수복 재료로서 응용도 기대되어 관심이 높은 기술이다. 접착은 물질사이에 동적, 물리적, 화학적 상호작용에 의해 발생하는 현상이다. 이 상호작용의 강도를 외부자극이나 환경에 의해 제어하는 것으로서 가역적인 접착을 실현한다.

 

○ 화학적 상호작용을 이용한 반복접착이 제안되고 있다. 예를 들면 수소결합이나 호스트-게스트화학, 정전 상호작용 등은 pH나 이온강도, 온도 등의 외부자극에 의해 우수한 가역적 접착을 실현한다. 재료 표면에 중합 개시제인 화학종을 결합시켜 이를 기점으로 하여 모노머중합을 실행하여 고분자 사슬을 성장시키면 폴리머 브러시(brushes)가 얻어진다.

 

○ 양이온성, 음이온성인 PMTAC-PSPMK, PMTAC-PMANa의 브러시를 접착하면 인장전단 접착강도는 각각 1.52, 1.08㎫이었다. 이 접착결과는 정전인력 상호작용이 양자접착에 크게 기여한 것이다. 또한 PMAPS-PMAPS 브러시를 제조하였다. 이를 실온에서 접착강도는 0.1㎫ 이하였다. 그러나 60℃에서는 강고한 2.05㎫ 인장전단 접착강도를 보여주었다.

 

○ 폴리머 브러시 응용기술은 선진국에서 활발히 수행되고 있으며 국내에서도 연구해야 할 선도 기술이다. 유리, 금속, 합성수지 등의 재료 표면에다 습윤성, 접착 및 마찰특성 등의 제어는 물론이고 종래 접착제가 다루기 어려운 이종재료 간의 접착도 가능하다. 환경대책으로 접착기술은 물을 매개로 하므로 유기용제 프리의 의료용 디바이스 제조공정, 건축내장재 등의 자기수복, 박리재료로서 응용될 것으로 기대된다.

 

○ 이들 접착방법에는 접착계면의 구조나 접착강도와 그래프트의 밀도의존성, 분자량 분포 영향 등의 과제가 남아있다. 앞으로 분자설계나 중합법을 최적화함으로써 더욱더 접착강도가 향상되기를 기대한다. 최근에 Daniel Rittschof 등의 폴리머 브러시의 코팅과 관련한 Review (Polymer brush coatings for combating marine biofouling, Progress in Polymer Science, 39(5), 2014, pp.1017)가 발표되었다.

저자

Motoyasu KOBAYASHI

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

화학·화공

연도

2014

권(호)

50(1)

잡지명

日本接着學會誌

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

23~28

분석자

이*복

분석물

• 이온성 폴리머 브러시를 이용한 저환경 부하 접착과 박리제어.pdf [382,518 byte]

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