탄산칼슘은 접착제의 접착 성능을 향상시킬 수 있습니다. 접착제에 적정량의 탄산칼슘 분말을 첨가하면 접착제의 점도와 접착력이 증가하여 코팅 및 접착 특성이 개선됩니다.
탄산칼슘 입자의 미세 구조와 다공성 특성은 접착제와 피착재 사이의 접촉 면적을 증가시켜 접착 강도를 향상시킬 수 있습니다. 또한, 탄산칼슘은 접착제의 다른 성분과 물리적 또는 화학적으로 반응하여 더욱 강한 결합 구조를 형성하고 접착력을 향상시킬 수 있습니다.
탄산칼슘은 접착제의 안정성을 증가시킬 수 있습니다.접착제에 적정량의 탄산칼슘 분말을 첨가하면 접착제의 유동 특성을 조절하고 안정성을 향상시킬 수 있습니다.
폴리우레탄 접착제는 8대 합성 접착제 중 중요한 종류 중 하나입니다. 폴리우레탄 접착제에 적정량의 탄산칼슘을 첨가하면 콜로이드의 안정성이 향상되고, 콜로이드의 수분산성 및 침전 안정성이 향상됩니다. 동시에 콜로이드의 점도를 낮춰 비용을 절감할 수 있습니다. 따라서 폴리우레탄 접착제에 탄산칼슘을 충진제로 사용하는 것이 일반적인 선택이 되었습니다.
폴리우레탄 접착제
우리나라 폴리우레탄 접착제의 연구개발은 1960년대부터 시작되었습니다. 1980년대 이후 수성 폴리우레탄 연구가 활발해졌습니다. 하지만 해외의 대규모 수성 폴리우레탄 접착제 산업 규모에 비하면 아직 발전 단계에 머물러 있습니다. 1990년대에는 다양한 산업에서 수많은 생산 라인을 도입하고, 다수의 외자 기업이 설립되면서 수입 제품의 국산화가 시급한 상황입니다. 관련 연구기관과 생산 단위는 개발에 박차를 가하고 있으며, 신제품이 끊임없이 출시되고 있습니다.
폴리우레탄 접착제는 분자 사슬에 우레탄기 또는 이소시아네이트기를 포함하는 접착제를 말합니다. 반응 조성에 따라 폴리이소시아네이트 접착제, 폴리우레탄 접착제, 히드록실 폴리우레탄 접착제, 폴리우레탄 수지 접착제로 구분할 수 있습니다. 용도 및 특성에 따라 일반용 접착제, 특수용 접착제, 특수용 접착제로 구분할 수 있습니다. 음식 포장용 접착제, 신발용 접착제, 종이-플라스틱 복합재용 접착제, 건축용 접착제, 구조물용 접착제, 초저온용 접착제, 발포 접착제, 혐기성 접착제, 전도성 접착제, 핫멜트 접착제, 압력 민감형 접착제, 밀폐형 접착제, 수성 접착제, 밀봉 접착제 등. 그러나 어떤 종류의 폴리우레탄 접착제이든 시스템 내의 이소시아네이트기가 시스템 내 또는 외부의 활성 수소를 함유하는 물질과 반응하여 폴리우레탄기 또는 폴리우레아를 형성하여 시스템의 강도가 크게 증가하고 접착 목적이 달성됩니다.
지금까지는 기존 접착제 외에도 외국에서 시판 중인 무용제 폴리우레탄 구조용 접착제와 반응형 폴리우레탄 핫멜트 접착제가 국내에서도 기본적으로 사용되고 있습니다. 국내 폴리우레탄 산업은 상당한 규모로 발전했지만, 선진국에 비해서는 여전히 뒤처져 있습니다.
폴리우레탄 접착제의 특성
강력한 접착력, 강력한 초기 접착력, 광범위한 적용 범위.
폴리우레탄 접착제의 분자 사슬에 존재하는 -NCO는 활성 수소를 함유하는 다양한 작용기와 반응하여 계면 화학 결합을 형성할 수 있기 때문에 다양한 소재에 매우 강한 접착력을 발휘합니다. 폼 플라스틱, 세라믹, 목재, 직물과 같은 다공성 소재뿐만 아니라 다양한 금속, 무기 소재, 플라스틱, 고무, 가죽 등 다양한 소재에도 접착할 수 있습니다. 폴리우레탄 접착제는 광범위한 용도로 사용됩니다.
뛰어난 저온 저항성
일반적인 고분자 재료는 극저온에서 유리 상태로 변하여 취성을 가지게 됩니다. 그러나 폴리우레탄 접착제는 -250°C 이하에서도 높은 박리 강도를 유지하며, 온도가 낮아질수록 전단 강도가 크게 증가합니다.
폴리우레탄 접착제의 단점 및 개선 방법
- 1. 폴리우레탄 접착제의 유리 이소시아네이트 단량체는 독성이 매우 강합니다. 에폭시계 폴리우레탄은 히드록실 말단 고리 화합물과 이소시아네이트 말단 폴리우레탄 예비중합체를 반응시켜 얻을 수 있으며, 이 에폭시계 폴리우레탄을 폴리아민 화합물과 혼합하여 폴리우레탄 접착제로 제조할 수 있습니다. 이 접착제는 에폭시 수지와 폴리우레탄의 우수한 성능을 결합했으며, 유리 이소시아네이트 단량체를 거의 포함하지 않아 고형분 함량이 높습니다. 폴리우레탄 접착제는 현재 수성 및 무용제 친환경 접착제로 발전하고 있습니다.
2. 폴리우레탄 접착제는 일반적으로 실온에서 느리게 경화되며, 완전히 경화되는 데 며칠이 걸리는 경우도 있습니다. 다성분 배합을 사용하면 상온 경화 시간을 크게 단축할 수 있어 폴리우레탄 접착제를 더욱 편리하게 사용할 수 있습니다.
3. 폴리우레탄 접착제의 고온 내성은 저온 내성에 비해 현저히 낮습니다. 식품 포장용 복합 필름에 사용되는 폴리우레탄 접착제는 고온 내성이 필수적입니다. 나노 입자를 첨가하면 내열성, 인장 강도, 전단 강도 및 박리 강도를 크게 향상시킬 수 있습니다. 그러나 나노 물질의 첨가량은 적절해야 합니다. 과다 첨가 시 일부 거대 분자 내 경질 부분의 정렬된 배열이 파괴되어 기계적 특성이 저하될 수 있습니다.
폴리우레탄 접착제의 적용
자동차용 폴리우레탄 접착제
새로운 자동차 구조에 경량 금속, 복합 소재, 플라스틱이 대량 도입됨에 따라 접착제와 실란트 수요가 지속적으로 증가하고 있습니다. 자동차에 가장 널리 사용되는 폴리우레탄 접착제로는 윈드실드 조립용 1액형 습기 경화형 폴리우레탄 실란트, 유리섬유 강화 플라스틱 및 시트 성형 복합재 접착용 구조용 접착제, 내장재용 2액형 폴리우레탄 접착제, 그리고 수성 폴리우레탄 접착제가 있습니다. 자동차 내장재 또한 접착제 사용이 빠르게 증가하고 있는 분야입니다. 과거 우리나라 자동차 산업은 오랫동안 해외에서 폴리우레탄 접착제를 수입해 왔습니다. 폴리우레탄 접착제 연구개발이 국가 중점 과학기술 사업에 포함된 것은 제8차 5개년 계획 기간에 들어서였습니다.
자동차에 널리 사용되는 수성 폴리우레탄 접착제는 폴리우레탄을 물에 용해 또는 분산시켜 만든 접착제를 말합니다. 대부분의 수성 폴리우레탄은 선형 열가소성 폴리우레탄입니다. 코팅이 가교되지 않고 분자량이 낮기 때문에 수성 폴리우레탄 접착제는 내수성, 내용제성, 도막 강도 면에서 여전히 성능이 낮습니다. 따라서 성능 향상을 위한 개질이 필요합니다. 폴리에스테르와 아크릴의 하이브리드 분산액에 우레트디온과 이소시아누레이트를 혼합하여 제조한 자동차 보수용 바니시는 접착력이 우수하여 고속 교반 장비 없이도 혼합할 수 있습니다.
목재용 폴리우레탄 접착제
전 세계 산림자원의 급격한 감소와 천연산림자원 보호의 시행에 따라 프로젝트작은 나무 조각으로 결합된 대형 보드는 작은 나무 조각보다 더 높은 접착 강도, 내구성 및 내후성 성능이 요구됩니다. 접착제 사용량은 목재 산업의 기술 발전 수준을 측정하는 기준이 되었습니다. 과거에는 포름알데히드를 주원료로 하는 요소-포름알데히드 수지, 페놀-포름알데히드 수지, 멜라민-포름알데히드 수지가 주로 사용되었습니다. 그러나 포름알데히드는 유리 상태이기 때문에 제품 사용 중 포름알데히드 가스가 주변으로 점차 방출되어 환경 오염을 유발합니다. 따라서 목재 가공 업계는 환경 오염을 줄이기 위해 새로운 친환경 접착제인 폴리우레탄 접착제에 주목하기 시작했습니다.
목공 산업에서 사용되는 1액형 습기 경화 폴리우레탄 접착제는 액상이며 실온에서 사용 가능하며, 일반적으로 높은 접착 강도, 우수한 유연성 및 내수성을 가지고 있으며, 섬유, 금속, 플라스틱, 고무 등과 같은 비목재 기재에도 접착할 수 있습니다. 시험을 통해 1액형 폴리우레탄 접착제의 건조 및 습윤 강도가 페놀 접착제보다 우수함을 보여주었습니다. 접착 전에 접착 기재 표면에 히드록시메틸레조르시놀(HMR) 커플링제를 코팅하면 접착 강도를 향상시킬 수 있습니다. HMR은 모든 열경화성 목재 접착제의 접착 강도를 향상시킬 수 있습니다. 목재 표면에 HMR 커플링제를 미리 코팅하면 1액형 폴리우레탄 접착제의 강도와 내구성이 대부분의 엄격한 시험 요건을 충족할 수 있습니다.
신발용 폴리우레탄 접착제
주요 신발 제조 국가인 인도는 3세대에 걸쳐 신발 접착제를 개발해 왔으며, 세계적인 환경 의식 향상과 석유 위기 심화에 따라 4세대 친환경 무용제 수성 신발 접착제가 등장했습니다. 최근 수성 폴리우레탄 기술은 더욱 발전했습니다.
포장용 폴리우레탄 접착제
가볍고 편리하며, 유통기한이 길고, 위생적이며, 보관 및 운반이 간편하고, 분해가 용이하며, 쓰레기 발생량이 적고, 보관 효과가 좋은 등 독특한 종합적 성능을 갖춘 연포장재(소프트 캔)는 이제 플라스틱, 유리병, 캔과 같은 경질 포장재를 능가하고 있습니다. 폴리우레탄 접착제는 뛰어난 성능 덕분에 다양한 물성의 필름 소재를 접착하여 내한성, 내유성, 내화학성, 투명성, 내마모성 등 다양한 성능을 갖춘 연포장용 복합 필름을 생산할 수 있습니다. 현재 국내외 시장에서 폴리우레탄 접착제는 연포장용 복합 필름 가공에 주요 접착제로 자리 잡았습니다. 국내 접착제 시장에서 폴리우레탄 접착제 소비량은 포장용 복합 필름 제조 산업에서 신발 산업에 이어 두 번째로 많습니다.
포장재에 사용되는 폴리우레탄 접착제에는 수성 폴리우레탄 접착제, 핫멜트 폴리우레탄 접착제, 용제형 폴리우레탄 접착제, 무용제형 폴리우레탄 접착제 등 다양한 종류가 있습니다. 그중에서 일반적으로 사용되는 폴리우레탄 핫멜트 접착제는 두 가지 범주로 나눌 수 있는데, 하나는 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머 핫멜트 접착제이고, 다른 하나는 반응성 핫멜트 접착제입니다. 열가소성 핫멜트 접착제의 주요 단점은 점도가 높아 코팅 표면 품질에 큰 영향을 미친다는 것입니다. 반응성 폴리우레탄 핫멜트 접착제는 기존 핫멜트 접착제를 기반으로 개발된 새로운 유형의 접착제입니다. 기존 핫멜트 접착제의 초기 접착력과 후경화 성능이 우수할 뿐만 아니라, 다양한 조성 구조와 폭넓은 성능 튜닝을 가진 폴리우레탄의 장점을 모두 갖추고 있습니다. 따라서 다양한 기판에 대한 접착 성능이 우수합니다.
또한, 포장용 수성 폴리우레탄 접착제의 경우, 유화제를 사용하거나 분자 내에 친수성 이온기를 도입하면 내수성이 저하됩니다. 최근 포장용 수성 폴리우레탄 접착제의 내수성 향상 연구가 활발히 진행되고 있습니다. 물의 높은 열용량 때문에, 고형분 함량을 높여 건조 속도를 높이는 방법이 시급한 과제 중 하나로 떠오르고 있습니다.
건설용 폴리우레탄 접착제
폴리우레탄 접착제는 무독성, 무공해, 편리함 외에도 다른 접착제가 따라올 수 없는 장점을 가지고 있습니다. 저온 내성, 내용제성, 노화 방지, 내오존성, 내균성 등에서 탁월한 성능을 발휘하며, 건축 포장재 시공에 중요한 역할을 합니다. 탄성 고무 바닥 매트, 경질 고무 바닥 타일, 플라스틱 트랙 놀이터 등에 널리 사용됩니다.
새로운 2액형 폴리우레탄 접착제는 기존 접착제의 전단 강도와 박리 강도의 상충되는 특성을 극복하여 높은 강도를 달성합니다. 따라서 건축용 강판 접착에 탁월한 성능을 발휘하며, 강력한 접착력과 변형 저항성을 자랑합니다. 또한, 실온에서 경화 속도를 조절할 수 있어 2액형 폴리우레탄 접착제는 사용이 간편하고 널리 사용됩니다. 폴리우레탄 접착제는 건축용 PVC 소재 접착, 샌드위치 패널 생산, 건축용 방수 코팅 등에 널리 사용됩니다.
잉크용 폴리우레탄 접착제
수성 잉크는 친환경 인쇄에 가장 적합한 잉크로 손꼽힙니다. 상온 가교 수성 폴리우레탄 접착제를 사용하여 그라비어 인쇄에 적합한 일액형 폴리우레탄 수성 잉크를 생산할 수 있습니다. 이 수성 잉크는 광택과 내수성이 뛰어나며, 접착력이 강하고, 건조도 조절이 가능하며, 색상이 선명하고, 도막이 투명하며, 내후성이 뛰어나고 점도 조절이 가능합니다. 다른 수성 잉크와 비교하여 다양한 인쇄 소재에 대한 적용 범위가 넓습니다.
수성 잉크용 바인더로서 폴리우레탄-폴리아크릴레이트는 잉크 필름 인쇄의 건조 과정에서 폴리우레탄 접착제와 폴리아크릴레이트의 다중 성능을 결합하며, 개질을 통해 얻은 라텍스도 잉크 필름에 대한 접착력이 우수합니다.
컬러 인쇄 산업에서 사용되는 베이스 필름은 주로 폴리에스터 필름, 나일론 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리에틸렌 필름입니다. 톈장 화학(Tianjiang Chemical Corporation) 전문가들은 잉크 선택 시 가장 중요한 점은 위에 나열된 모든 베이스 필름에 대한 접착력이 우수해야 한다는 점을 강조합니다. 뤄양 톈장 화학 신소재(Luoyang Tianjiang Chemical New Materials Co., Ltd.)의 새로운 폴리우레탄 접착제는 분자 내에 히드록실기를 포함하는 염화비닐-히드록시에틸 아크릴레이트 공중합체와 고분자 디올, 저분자 사슬 연장제, 그리고 톨루엔 디이소시아네이트를 상호 반응시켜 제조되었으며, 컬러 인쇄 잉크의 품질을 효과적으로 향상시킬 수 있습니다.
책 제본용 폴리우레탄 접착제
지난 20년 동안 책 제본에 핫멜트 접착제를 적용하는 방식은 급속도로 발전했습니다. 이는 저가 페이퍼백 생산의 급격한 증가와 완전 제본 공정의 발전에 기인합니다. EVA 핫멜트 접착제는 뛰어난 접착력과 탄성을 가지고 있어 현재 국내에서 사용되는 책 제본용 핫멜트 접착제는 대부분 EVA입니다. 그러나 EVA 핫멜트 접착제는 높은 가격과 기억력 저하라는 단점이 있습니다. 폴리우레탄 핫멜트 접착제는 이러한 단점을 보완할 수 있습니다. 폴리우레탄 핫멜트 접착제는 간단한 생산 공정, 저렴한 가격, 우수한 탄성 및 인성, 그리고 높은 접착 강도를 특징으로 하며, 녹여서 반복 사용할 수 있습니다. 높은 활용도는 폴리우레탄 핫멜트 접착제의 더 넓은 전망을 제공합니다.
다른 사람들을 위해
폴리우레탄 접착제는 뛰어난 접착 성능으로 인해 항공우주 장비의 접착, 문화재 보호 및 복원, 군수 산업, 문구, 의료 및 건강 관리 등에서 점점 더 중요한 역할을 하고 있습니다.
폴리우레탄 접착제는 뛰어난 성능으로 다양한 분야에서 널리 사용되고 있으며, 점차 인간 생활에 필수적인 합성 소재로 자리 잡고 있습니다. 폴리우레탄 응용 분야의 점진적인 확대와 인류의 환경 의식 향상에 따라, 현재 전 세계 폴리우레탄 접착제 산업은 환경 보호, 안전 보건, 그리고 자원 재활용을 지향하는 방향으로 발전하고 있습니다. 우리나라의 폴리우레탄 접착제 산업 또한 급속한 성장을 보이고 있으며, 기술 발전 또한 상당한 진전을 보이고 있습니다.
폴리우레탄 접착제에 사용되는 탄산칼슘의 선택에 대한 권장 사항
고순도 탄산칼슘을 선택하세요
폴리우레탄 접착제에 탄산칼슘을 사용할 경우, 폴리머의 특성에 미치는 영향을 최소화하기 위해 고순도 제품을 선택해야 합니다. 일반적으로 순도 98% 이상의 탄산칼슘이면 사용 요건을 충족할 수 있습니다.
미세한 분말 탄산칼슘을 선택하세요
폴리우레탄 접착제에 탄산칼슘을 사용할 경우, 폴리머의 가공 성능을 보장하기 위해 일반적으로 미세 분말 탄산칼슘을 사용하는 것이 좋습니다. 표면적이 더 크고 분산 성능이 우수한 미세 분말 탄산칼슘은 폴리머에 더욱 균일하게 분산되어 폴리머의 성능을 효과적으로 향상시킬 수 있습니다.
탄산칼슘의 습윤성에 주의하세요
탄산칼슘을 선택할 때는 순도 및 입자 크기와 같은 물리적 특성 외에도 탄산칼슘의 습윤성도 고려해야 합니다. 습윤성이 우수한 탄산칼슘은 폴리머 내 분산성을 향상시켜 폴리머의 성능을 향상시킬 수 있습니다.
