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접착제

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1. 개요

접착제는 다양한 재료를 서로 연결하는 데 사용되는 물질로, 인류는 약 20만 년 전부터 접착제와 유사한 물질을 사용해 왔다. 접착제는 젖음성, 강도 증가, 하중 전달 능력을 갖춰야 하며, 물리적, 화학적, 분산 접착 등의 메커니즘을 통해 접착된다. 접착제는 반응성, 원료, 물리적 상, 성분 종류에 따라 분류되며, 액체 또는 고체 상태로 제공된다. 접착 접합은 다양한 재료에 대응하고 응력을 분산시키며, 기밀성 및 수밀성을 제공하지만, 내열성 및 내한성이 낮고 재활용이 어렵다는 단점도 있다. 접착제의 파손은 햇빛, 열, 용매 또는 물리적 응력에 의해 발생하며, 응집 파괴, 계면 파괴, 기재 파괴 등 여러 유형으로 나타난다. 접착력은 파괴 시험을 통해 평가하며, 접촉각, 점도, pH 등의 성상 평가를 통해 접착제의 특성을 파악한다. 일본에서는 접착제 관련 법규가 다양하게 제정되어 있으며, 세메다인, 고니시 등의 회사가 주요 제조사로 활동하고 있다.

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개요
정의다양한 재료를 결합하는 데 사용되는 비금속 재료
역사"최초의 접착제"는 약 20만 년 전 네안데르탈인에 의해 만들어진 것으로 추정된다.
자작나무 껍질을 건류하여 만든 타르를 사용했다.
종류
분류접착 원리에 따른 분류: 화학 반응형, 물리적 흡착형
용도에 따른 분류: 가정용, 산업용
예시풀: 녹말, 고무 등을 원료로 한 접착제
접착 테이프: 압력 민감 접착제 사용
에폭시 수지 접착제: 에폭시 수지를 주성분으로 사용
용도
일반 용도가정, 학교, 사무실 등에서 사용
산업 용도건설: 건축 자재 접합
자동차: 차체 부품 접합
전자: 전자 부품 조립
항공 우주: 항공기 부품 조립
포장: 포장재 제작
관련 법규
대한민국소비자 보호법에 따른 품질표시 의무 대상
일본생활용품 품질표시 규정에 따른 표시 의무
기타
참고접착제 관련 기술은 접착 과학에서 연구된다.
영어 명칭adhesive, glue, cement, mucilage, paste

2. 역사

인류는 약 20만 년 전부터 접착제와 유사한 물질을 사용하기 시작했으며, 이탈리아 중부에서 발견된 유물이 이를 뒷받침한다.[41] 문헌상 최초의 접착제 언급은 기원전 2000년경에 나타난다.

액체 동물 접착제


오츠의 도끼 재구성본. 피치를 접착제로 사용했다.


밀랍


카제인 접착제 제조


최초의 복합 접착제는 남아프리카 공화국 시부두에서 발견되었는데, 7만 년 전 도끼 자루에 끼워졌던 석재 조각들이 식물성 수지와 붉은 적철석(천연 산화철)으로 구성된 접착제로 덮여 있었다. 적철석을 식물성 수지에 첨가하면 더 강력한 제품이 만들어지고 습한 조건에서 수지가 부서지는 것을 막는다.[6]

유럽에서는 서기 1500~1700년까지 접착제가 널리 사용되지 않았다.[11] 이 시기 토마스 칩펜데일과 던컨 파이프 등 유명 가구 제작자들이 제품 고정에 접착제를 사용하기 시작했다.

일반적으로 접착제는 수지(樹脂)만으로 만들어진다고 생각하는 경우가 많다. 하지만 기재와 접착제의 열팽창 계수가 다르면 내구성이 저하되는 등의 이유로, 고신뢰성 접착제에서는 실리카와 같은 고형물을 혼합하는 것이 산업용으로는 일반적이다. 다른 이유로는 열전도율 향상, 구조 강도 향상, 경화 시 발열 저감, 가격적인 이점 등이 있다. 시판품에서는 퍼티 등의 명칭으로 구분하는 경우가 있다.

「접착제」라는 명칭은 다이쇼 시대(大正時代)에 세메다인(セメダイン) 사장이었던 이마무라 젠지로(今村善次郎)가 고안했다고 알려져 있다. 그 전까지는 「접합재」나 「강력 풀」 등으로 불렸는데, 이마무라가 당시 거래를 많이 했던 곳이 문구점 외에 약국이었기 때문에, 약국에서 판매하기 쉽도록 「재」가 아닌 「제」자를 사용하게 되었다고 한다.(1920년대 무렵의 약국은 일용품이나 조미료 등을 판매하여 만물상적인 측면이 강했다.)

서로 다른 물질이 달라붙는 현상을 나타내는 영어 단어 Adhesion은 접착, 부착, 밀착, 점착, 응집 등으로 번역된다.[36] 하지만 엄밀히는 부착력과 응집력, 부착력과 점착력은 구분되며, 접착제와 점착제도 구분된다.[36] 접착제와 점착제의 큰 차이는 첫째, 점착제는 접합하는 동안에도 점착제 자체는 건조되지 않는다는 점[36]이다. 둘째, 점착제에 의한 접합은 주로 응집력(동종 분자의 서로 끌어당기는 힘)에 의한 것이라는 점이다.[36]

부착력이 발생하는 메커니즘은 잘 알려져 있지 않지만, 흡착설, 전기설, 확산설, 그리고 약한 경계층설 등이 제기되고 있다.[36]

2. 1. 고대

인류가 접착제와 유사한 물질을 사용한 최초의 기록은 약 20만 년 전으로 거슬러 올라간다. 이탈리아 중부에서 발견된 세 개의 석기 도구에서 자작나무 껍질 타르의 흔적이 발견되었는데, 이는 중기 구석기 시대의 것으로 추정된다.[3] 이는 돌 도구에 자루를 다는 데 사용된 가장 오래된 예시이다. 2019년에 발표된 실험 고고학 연구는 자작나무 껍질 타르를 야외에서 자작나무 껍질을 직접 태워 바위에 쌓이는 타르를 수집하는 방식으로 더 쉽게 생산할 수 있음을 보여주었다.[5]

남아프리카 공화국 시부두에서는 복합 접착제가 최초로 사용된 증거가 발견되었다. 7만 년 전의 도끼 자루에 끼워졌던 석재 조각들은 식물성 수지와 붉은 적철석(천연 산화철)을 섞은 접착제로 덮여 있었다. 적철석을 첨가하면 더 강력한 접착제가 만들어져 습한 환경에서도 잘 견딜 수 있었다.[6] 이는 중석기 시대 인류가 석재 조각을 막대기에 다양하게 부착하여 새로운 도구를 개발하는 데 기여했다.[7] 르 무스티에 유적에서는 네안데르탈인들이 적철석과 역청을 섞은 접착제를 사용하여 돌 도구 손잡이를 만들었다는 증거도 발견되었다.[8]

선사 시대 인류가 접착제를 사용한 더 সাম্প্রতিক 예로는 고대 부족의 매장지에서 발견된, 나무 수지로 수리된 깨진 점토 항아리가 있다. 기원전 4000년경 바빌로니아 신전 조각상에 상아 눈알을 고정하기 위해 역청질 시멘트가 사용되기도 했다.

5200년 전의 "티롤 아이스맨" 또는 "오츠"는 오스트리아와 이탈리아 국경 근처 빙하에서 발견되었는데, 그의 소지품 중 화살촉이 달린 두 개의 화살과 구리 도끼에는 석재나 금속 부분을 나무 자루에 연결하는 데 사용된 피치가 접착제로 사용되었다. 이 피치는 자작나무 껍질을 열분해하여 얻는다.[9]

문헌상 접착제에 대한 최초의 언급은 기원전 2000년경에 나타난다. 기원전 1500~1000년 사이의 이집트 유물에는 나무 접착 작업을 묘사한 그림과 투탕카멘 왕의 무덤에서 발견된 나무와 접착제로 만든 관이 있다. 고대 이집트인들은 동물 접착제, 카제인(우유 단백질) 기반 접착제를 사용했고, 파피루스를 의류에 접착하기 위한 전분 기반 풀과 소석고를 구운 석고로 만든 파리 석고와 같은 재료를 개발했다.

서기 1년부터 500년까지 그리스와 로마는 접착제 개발에 크게 기여했다. 목재 베니어 및 마케트리가 개발되었고, 동물 및 어류 접착제 생산이 정제되었다. 달걀 기반 풀은 금박을 접착하는 데 사용되었으며, 혈액, 뼈, 가죽, 우유, 치즈, 채소 및 곡물과 같은 다양한 천연 성분이 포함되었다. 그리스인들은 소석회를 몰탈로 사용하기 시작했고, 로마인들은 석회에 화산재와 모래를 섞어 포졸라나 시멘트를 개발하여 로마 콜로세움과 판테온 건설에 사용했다. 로마인들은 또한 배와 선박의 나무 판자 사이에 실란트와 틈막이재로 타르와 밀랍을 사용했다.

중앙 아시아에서는 서기 1000년경 몽골의 칭기즈칸 부대가 사용한 활이 우수한 성능을 보였는데, 이는 대나무 심재와 뿔, 힘줄을 동물 접착제로 결합하여 만든 덕분이었다.[10]

한국에서는 육식 습관이 적어 짐승의 가죽이나 뼈를 삶아낸 니스(にかわ) 대신 칠(옻나무 수액)이나 쌀 등을 원료로 하는 전분풀이 주로 이용되었다.[34] 회반죽은 석축이나 벽돌 건축에, 전분풀은 침전조(寝殿造)에서 사용된 장지문이나 창호를 만들 때 이용되었다.

2. 2. 중세 및 근대

인류는 약 20만 년 전부터 접착제와 유사한 물질을 사용하기 시작했으며, 이탈리아 중부에서 발견된 유물이 이를 뒷받침한다.[41] 문헌상 최초의 접착제 언급은 기원전 2000년경에 나타난다.

인류가 접착제를 사용한 가장 오래된 증거는 이탈리아 중부에서 발견된 세 개의 석기 도구이다. 이 도구들에는 자작나무 껍질 타르 흔적이 남아있으며, 중기 구석기 시대 약 20만 년 전의 것으로 추정된다. 이는 타르로 자루를 단 석기 도구의 가장 오래된 예시이다.[3] 2019년 실험 고고학 연구에 따르면, 자작나무 껍질 타르는 야외에서 바위 표면 아래에 자작나무 껍질을 직접 태워 바위에 쌓이는 타르를 수집하는 방식으로 더 쉽게 생산할 수 있다.[5]

식물성 단일 성분 접착제는 점착성이 있지만 잘 부서지고 환경에 취약하다. 최초의 복합 접착제는 남아프리카 공화국 시부두에서 발견되었는데, 7만 년 전 도끼 자루에 끼워졌던 석재 조각들이 식물성 수지와 붉은 적철석(천연 산화철)으로 구성된 접착제로 덮여 있었다. 적철석을 식물성 수지에 첨가하면 더 강력한 제품이 만들어지고 습한 조건에서 수지가 부서지는 것을 막는다.[6]

기원전 2000년경 최초의 접착제 문헌 기록이 나타나며, 기원전 1500~1000년 기간 이집트 유물에는 나무 접착 작업을 묘사한 그림과 투탕카멘 왕 무덤에서 발견된 나무와 접착제로 만든 관이 있다. 고대 이집트인들은 카제인(우유 단백질) 기반 접착제로 활과 가구용 목재 수명을 연장시켰고, 파피루스를 의류에 접착하기 위한 전분 기반 풀과 소석고를 구운 석고로 만든 파리 석고 등을 개발했다.

서기 1년부터 500년까지 그리스와 로마는 접착제 개발에 크게 기여했다. 목재 베니어 및 마케트리가 개발되고 동물 및 어류 접착제 생산이 정제되었다. 달걀 기반 풀은 금박 접착에, 혈액, 뼈, 가죽, 우유, 치즈, 채소, 곡물 등 다양한 천연 성분이 접착제로 사용되었다. 그리스인들은 소석회를 몰탈로 사용하기 시작했고, 로마인들은 석회에 화산재와 모래를 섞어 몰탈을 더욱 발전시켰다. 포졸라나 시멘트로 알려진 이 재료는 로마 콜로세움과 판테온 건설에 사용되었다. 로마인들은 또한 타르와 밀랍을 배와 선박의 나무 판자 사이 실란트와 틈막이재로 사용했다.

서기 1000년경 중앙아시아에서 몽골의 부상에는 칭기즈칸 부대 활의 우수한 사거리와 위력이 영향을 주었다. 이 활은 대나무 심재에 배쪽(궁수를 향한 쪽)에는 뿔, 등쪽에는 힘줄을 동물 접착제로 결합하여 만들었다.[10]

유럽에서는 서기 1500~1700년까지 접착제가 널리 사용되지 않았다.[11] 이 시기 토마스 칩펜데일과 던컨 파이프 등 유명 가구 제작자들이 제품 고정에 접착제를 사용하기 시작했다. 1690년 네덜란드에 최초의 상업용 접착제 공장이 설립되어 동물 가죽으로 접착제를 생산했다. 1750년 영국에서 최초의 어류 접착제 특허가 발행되었고, 이후 독일과 스위스 공장에서 카제인 접착제가 제조되었다. 1876년 미국에서 로스 형제에게 최초의 카제인 접착제 생산 특허(번호 183,024)가 발행되었다.[12]

1847년 발행된 최초의 미국 우표에는 전분 기반 접착제가 사용되었고, 1867년 덱스트린(전분 유도체) 접착제에 대한 최초의 미국 특허(번호 61,991)가 발행되었다.

한국 등에서는 칠(옻나무 수액)이나 쌀 등을 원료로 하는 전분풀이 주로 이용되었다.[34] 회반죽은 고대부터 석축이나 벽돌 건축에 자주 사용되었고, 전분풀은 침전조에서 사용된 장지문이나 창호를 만들 때 이용되었다.

18세기 네덜란드에 건설된 니스 제조 공장을 시작으로 접착제가 대량 생산되기 시작했다. 이후, 천연고무, 전분, 카제인 등의 천연 접착제가 각국에서 생산되기 시작했다.

2. 3. 현대

1690년 네덜란드에 최초의 상업용 접착제 공장이 설립되어 동물 가죽으로 접착제를 생산했다.[11] 1750년 영국에서 최초의 어류 접착제 특허가 발행되었다. 이후 독일과 스위스에서 카제인 접착제가 제조되었다.[12] 1876년 미국에서 최초로 카제인 접착제 생산에 대한 특허가 로스 형제에게 발행되었다.

1847년 최초의 미국 우표에는 전분 기반 접착제가 사용되었다. 1867년 덱스트린(전분 유도체) 접착제에 대한 최초의 미국 특허가 발행되었다.

1830년 천연 고무가 최초로 접착제 재료로 사용되었는데,[13] 이는 현대 접착제의 시작점이었다.[14] 1862년, 금속을 황동으로 도금하는 전기도금 방법으로 고무와의 결합력을 강화하는 방법에 대한 영국 특허가 발행되었다. 자동차 개발과 고무 충격 완화 장치의 필요성으로 인해 고무와 금속의 더 강하고 내구성 있는 접합이 필요하게 되었다. 이는 강산에서 처리된 가황 고무의 개발을 촉진했다. 1927년까지 이 공정은 금속과 고무 접합을 위한 용매 기반 열가소성 고무 접착제를 생산하는 데 사용되었다.

1845년 Henry Day에 의해 천연 고무 기반의 점착성 접착제가 처음으로 지지대에 사용되었다. 이후 이러한 종류의 접착제는 천으로 뒷받침된 외과용 및 전기 테이프에 사용되었다. 1925년까지 감압식 테이프 산업이 탄생했다. 오늘날 스티키 노트, 스카치 테이프 및 기타 테이프는 감압식 접착제(PSA)의 예이다.[15]

1910년 베이클라이트 페놀이라는 열경화성 플라스틱이 도입되면서 합성 플라스틱 개발의 중요한 단계가 시작되었다. 2년 이내에 페놀 수지는 합판에 코팅 바니시로 적용되었다. 1930년대 초 페놀은 접착제 수지로 중요성을 얻었다.

1920년대, 1930년대 및 1940년대에는 제1차 및 제2차 세계 대전으로 인해 새로운 플라스틱과 수지의 개발 및 생산에 큰 발전이 있었다. 이러한 발전은 다양한 특성을 가진 새로 개발된 재료를 사용할 수 있게 함으로써 접착제 개발을 크게 개선했다. 변화하는 요구와 끊임없이 발전하는 기술을 통해 새로운 합성 접착제의 개발은 현재까지도 계속되고 있다. 그러나 저렴한 비용으로 인해 천연 접착제가 여전히 더 일반적으로 사용된다.

18세기 네덜란드에 건설된 니스 제조 공장에 의해 접착제의 대량 생산이 시작되었다. 그 이후, 천연고무, 전분, 카제인 등의 천연 접착제가 각국에서 생산되기 시작했다.

20세기에 들어서면서 합성 접착제가 등장하기 시작했다. 1915년 최초의 합성수지 중 하나인 페놀 수지가 적층판 제조 시 접착제로 사용된 것을 시작으로, 화학 공업의 발전과 더불어 접착제도 개발되었다. 1940년 전후에는 에폭시 수지계 접착제가 금속 접합에 사용되기 시작했다. 이후, 다양한 종류의 접착제가 여러 용도로 사용되게 되었다.

3. 접착의 원리 및 과정

전분풀이나 고무풀처럼 이미 고분자로 되어 있는 것을 용제에 녹여 접착제로 사용하면 접착력은 강하지만, 건조 후 피접착물보다 강도가 약해지고 접착제 자체가 갈라지는 문제가 있다. 따라서 이상적인 접착제는 피접착물과 화학적으로 결합하거나 친화성을 가져 상호 융합하여 일체가 되는 동시에, 접착제 자신도 반응하여 고분자화하고 강도를 높이는 성질을 가져야 한다. 이러한 이유로 반응하는 고분자가 접착제로 유용하다.

돌이나 도자기 접착에 사용되는 에폭시수지 접착제는 이러한 성질을 가진 대표적인 예이다. 접착 전에 주체인 에폭시수지에 가교제인 아민화합물을 혼합하여 바르면 수지가 반응하여 강한 접착력을 갖게 된다. 매우 강한 순간접착제로 사용되는 시아노아크릴산계 접착제는 분자 내에 -C≡N, -COOR 관능기를 갖는 반응성 고분자이다. 이 접착제는 소량의 물만으로도 고분자 자신이 반응하여 중합되어 순간적으로 접착된다. 금속 간 접착이나 의료용으로도 사용된다.[32]

일시적으로 접착할 때 사용하는 점착테이프는 성질이 비슷한 것끼리 달라붙기 쉽고, 분자 구조가 다른 것은 친화성이 없어 붙기 어렵다는 점을 이용한다. 종이테이프는 종이 한 면에 왁스를 바르고, 다른 면에는 기름에 녹인 천연고무를 바른 것이다. 왁스를 바른 면을 밖으로 하여 둥글게 말아 판매되는데, 고무를 바른 접착면은 왁스 면과 친화성이 없어 쉽게 떼어낼 수 있다. 접착제로는 천연고무 외에 가소제·충전제 등을 넣은 것이나 폴리비닐부티랄 등이 사용된다. 셀로판테이프도 마찬가지로 셀로판 테이프 한 면에 천연고무나 합성고무 등의 접착제를 바르고, 다른 면에는 접착제와 친화성이 없는 물질을 발라 둥글게 만 것이다.

다양한 접착 목적에 따라 여러 접착제가 만들어지고 있지만, 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌처럼 적당한 접착제가 개발되지 않은 경우도 있다. 이 플라스틱들은 탄소나 수소만으로 되어 있어 다른 물질과 친화성이 없다. 이러한 플라스틱은 접착 부분을 가열하여 플라스틱 자체를 용융 접착하는 방법이 사용된다.

일반적으로 접착제는 수지(樹脂)만으로 만들어진다고 생각하는 경우가 많지만, 기재와 접착제의 열팽창 계수가 다르면 내구성이 저하되는 등의 이유로, 고신뢰성 접착제에서는 실리카와 같은 고형물을 혼합하는 것이 산업용으로는 일반적이다. 다른 이유로는 열전도율 향상, 구조 강도 향상, 경화 시 발열 저감, 가격적인 이점 등이 있다.

「접착제」라는 명칭은 다이쇼 시대(大正時代)에 세메다인(セメダイン) 사장이었던 이마무라 젠지로(今村善次郎)가 고안했다고 알려져 있다. 그 전까지는 「접합재」나 「강력 풀」 등으로 불렸는데, 이마무라가 당시 거래를 많이 했던 곳이 문구점 외에 약국이었기 때문에, 약국에서 판매하기 쉽도록 「재」가 아닌 「제」자를 사용하게 되었다고 한다.(1920년대 무렵의 약국은 일용품이나 조미료 등을 판매하여 만물상적인 측면이 강했다.)

서로 다른 물질이 달라붙는 현상을 나타내는 영어 단어 Adhesion은 접착, 부착, 밀착, 점착, 응집 등으로 번역된다.[36] 하지만 엄밀히는 부착력과 응집력, 부착력과 점착력은 구분되며, 접착제와 점착제도 구분된다.[36] 접착제와 점착제의 큰 차이는 첫째, 점착제는 접합하는 동안에도 점착제 자체는 건조되지 않는다는 점[36]이다. 둘째, 점착제에 의한 접합은 주로 응집력(동종 분자의 서로 끌어당기는 힘)에 의한 것이라는 점이다.[36]

부착력이 발생하는 메커니즘은 잘 알려져 있지 않지만, 흡착설, 전기설, 확산설, 그리고 약한 경계층설 등이 제기되고 있다.[36]

3. 1. 접착 메커니즘

접착제가 효과적이려면 기재를 적시고, 도포 후 강도가 증가하며, 접착되는 두 표면 사이에 하중을 전달할 수 있어야 한다.[30]

접착은 접착제가 기재의 작은 기공으로 들어가는 기계적 수단이나 여러 화학적 메커니즘을 통해 발생한다. 접착 강도는 발생 방식을 포함한 많은 요인에 따라 달라진다.

어떤 경우에는 접착제와 기재 사이에 실제 화학 결합이 발생한다. 예를 들어 티올화 중합체는 이황화물 다리(disulfide bridges)를 통해 점액 당단백질, 인테그린 또는 케라틴과 같은 내인성 단백질과 화학 결합을 형성한다.[31] 다른 경우에는 정전기력이 물질을 함께 유지하거나, 반데르발스 힘이 작용한다. 네 번째 방법은 접착제의 수분 보조 확산을 통해 기재로 들어간 후 경화되는 것을 포함한다.

접착 메커니즘은 다섯 가지가 있지만, 주로 물리적 접착, 화학적 접착, 분산 접착의 세 가지가 관련되며, 경우에 따라 확산 접착도 관여한다.

접착은 접착제가 피착재 표면을 충분히 적시고 경화됨으로써 이루어진다. 접착은 용접과 달리 접합하는 계면이 존재하므로, 접착력은 피착재 표면 상태에 크게 좌우되어 사전에 표면 처리가 필요하다. 세척이나 연마로 이물질을 제거하거나, 금속의 경우 방청제, 유분, 산화물을 제거하고, 플라스틱이나 고무 성형품에서는 잔류 이형제를 제거한다. 프라이머를 도포하여 접착력을 향상시키는 경우도 있다.

피착재를 적시기 위해 접착제는 초기에는 액체 또는 유체 상태여야 한다. 고체라도 이나 압력 등으로 유동 상태로 변화할 수 있다면 좋다. 유동성을 가진 접착제는 피착재의 접합면에 도포되어야 한다. 접착제 도포에는 붓, 칼, 롤러, 코킹 건 등을 이용한 수작업이나, 전용 설비(에어 스프레이, 노즐 스프레이, 코터, 비드, 디스펜서, 포팅 머신 등)를 사용한 방법이 있다.

경화하여 접합에 필요한 강도를 갖게 함으로써 접착한다. 그 과정은 중합이나 경화제 등과의 화학 반응, 용매 증발, 고체라면 외부 작용으로부터의 해방이나 반작용에 의해 이루어진다. 피착재의 접합면과 접착제가 충분히 접촉하고 있어야 하며, 오픈 타임을 지나면 본래의 접착력이 발휘되지 않는다. 핫멜트나 감압형, B 스테이지 수지 등을 제외하고는 접착제가 충분히 경화될 때까지 양생시켜야 한다.

3. 2. 접착 과정

접착은 접착제가 피착재 표면을 충분히 적시고, 이어서 경화됨으로써 이루어진다. 접착 과정은 중합이나 경화제 등과의 화학 반응, 용매의 증발, 고체라면 외부 작용으로부터의 해방이나 반작용에 의해 이루어진다. 이때, 피착재의 접합하려는 면과 접착제가 적절하고 충분히 접촉하고 있어야 하며, 오픈 타임을 지나 접촉시키는 시기를 놓치면 본래의 접착력이 발휘되지 않는다. 또한, 핫멜트나 감압형, B 스테이지 수지 등을 제외하고는 접착제가 충분히 경화될 때까지 정치시켜 양생시킬 필요가 있다.[37]

액체 접착제는 도포형이라고 불리며, 도포, 압착, 경화 과정을 거쳐 접착력을 얻는다.[37]

;라텍스형·에멀션형

: 초기 상태는 고분자 고형분을 수중에서 중합시킨 현탁 수용액이다. 콜로이드 상태의 천연 또는 합성 고무가 주체인 경우에는 라텍스계 접착제, 원래 물에 용해되지 않는 고분자가 보호 콜로이드에 의해 에멀션화되어 물에 용해될 수 있는 상태가 된 것은 에멀션계 접착제로 분류된다. 이들은 특성을 부여하기 위해 다른 고분자 성분을 혼합하는 경우도 있으며, 물성을 설계하는 데 있어 자유도가 높다. 저장성이 우수하지만 동결시키면 분해되어 본래의 기능을 발휘하지 못하게 된다. 상온에서 접착하지만 저온 환경에서는 충분히 고화되지 않고 백화된 상태가 되므로, 최저 필름 형성 온도 이상에서의 작업이 요구된다.

: 접착 과정은 건조 경화형으로 접착제의 수분이 증발함으로써 경화되어 접착한다.[37]

: 접착 후의 체적 변화가 반응형 등에 비해 크다.[37]

: 아크릴 수지계 에멀션형이나 고무계 라텍스형이 있다.[37]

;용제형

: 초기 상태는 합성수지고무 등의 고분자 고형분이 유기용제 등의 용매에 녹아든 액체 상태이다.

: 아세트산 비닐 수지계 용제형, 비닐 공중합 수지계 용제형, 고무계 용제형이 있다.[37]

: 접착 후의 체적 변화가 반응형 등에 비해 크다.[37]

: 접착 과정은 건조 경화형으로 접착제의 용제가 휘발함으로써 경화되어 접착한다.[37]

;반응형

: 초기 상태는 화학 반응을 일으키기 전의 성분을 주체로 하는 액체 또는 고체이다. 빛이나 열 등의 에너지를 줌으로써 열경화를 시작한다. 에너지의 부여 방식은 명시적인 경우와 그렇지 않은 경우(상온 반응)가 있으며, 전자는 오븐이나 경화로 등을 사용하고, 후자는 상온에서 자연적으로 경화된다. 후자를 사용한 경우에도 과도한 에너지를 줌으로써 경화 반응을 촉진시키거나, 경화 후의 물성을 변화시키는 것이 일반적으로 가능하다.

: 화학 반응은 고온 고압 등의 조건에서는 작용기를 가진 하나의 화학종으로 충분하지만(단독 중합시키는 경우), 일반적으로 접착제를 사용하는 상황에서는 그러한 환경의 사용이 어렵기 때문에, 두 종류 이상의 화학종을 병용하는 경우가 많다. 따라서 제품으로는 사용 직전에 혼합하는 것(2액형)과 공장 출하 시 이미 혼합되어 있는 것(1액형)이 있다. 전자는 2액으로 나뉘어 있기 때문에 보존 안정성은 좋지만, 후자는 보존 안정성과 반응성(경화성)을 양립시키기 위해 다양한 노력이 사용된다. 예로는 냉동 보존, 경화제·촉매의 마이크로캡슐화, 경화 온도의 고온화 등이 있다. 이 때문에 일반적으로 고가이며, 극히 일부의 시판품을 제외하고는 거의 산업용, 특히 전자 부품 용도로 사용되고 있다.

: 시아노아크릴레이트계 순간접착제는 을 촉매로 하는 특수한 것이며, 1액이지만 위에 해당하지 않는다.

: 반응형 접착제는 경화 전후에 밀도의 변화와 약간의 휘발 외에는 체적을 줄일 가능성이 낮다는 특징을 가지고 있다.

3. 3. 접착력 향상 방법

전분풀이나 고무풀처럼 이미 고분자로 되어 있는 것을 용제에 녹여 접착제로 사용할 경우, 접착력은 강하지만 건조 후 피접착물보다 강도가 약해지고 접착제 자체가 갈라지는 문제가 발생한다. 따라서 이상적인 접착제는 피접착물과 화학적으로 결합하거나 친화성을 가져 상호 융합하여 일체가 되는 동시에, 접착제 자신도 반응하여 고분자화하고 강도를 높이는 성질을 가져야 한다. 이러한 이유로 반응성 고분자가 접착제로 유용하다.

돌이나 도자기 접착에 사용되는 에폭시수지 접착제는 이러한 성질을 가진 대표적인 예이다. 에폭시수지에 가교제인 아민화합물을 혼합하여 사용하면 수지가 반응하여 강한 접착력을 갖는다. 매우 강한 순간접착제로 사용되는 시아노아크릴산계 접착제는 분자 내에 -C≡N, -COOR 관능기를 갖는 반응성 고분자이다. 이 접착제는 소량의 물만으로도 고분자 자신이 반응하여 중합되어 순간적으로 접착된다. 금속 간 접착이나 의료용으로도 사용된다.[32]

접착력은 접착제가 기재 표면을 얼마나 잘 적시는지(wetting)에 크게 좌우된다. 기재의 표면 에너지가 접착제의 표면 에너지보다 클 때 접착이 잘 이루어진다. 그러나 고강도 접착제는 표면 에너지가 높아 저표면 에너지 고분자 등에는 잘 접착되지 않는다. 이 문제를 해결하기 위해 접착 전 표면 처리를 통해 표면 에너지를 높일 수 있다. 표면 처리는 일관된 접착 결과를 얻을 수 있는 재현 가능한 표면을 제공하는 데 중요하다. 일반적으로 사용되는 표면 활성화 기술에는 플라즈마 활성화, 화염 처리, 습식 화학적 프라이밍 등이 있다.[32]

접착 메커니즘은 다섯 가지가 있지만, 접착제에서는 주로 물리적 접착, 화학적 접착, 분산 접착 세 가지가 관련된다. 경우에 따라 확산 접착도 관여한다.

접착은 접착제가 피착재 표면을 충분히 적시고 경화되면서 이루어진다. 접착은 원자분자가 상호 확산하는 용접과 달리 접합 계면(bond line)이 존재한다. 따라서 접착력은 피착재의 표면 상태에 크게 영향을 받으므로, 사전 표면 처리가 중요하다. 세척이나 연마로 이물질을 제거하거나, 금속의 경우 방청제, 유분, 산화물을 제거하고, 플라스틱이나 고무 성형품에서는 잔류 이형제를 제거해야 한다. 일부 피착재에는 프라이머를 도포하여 접착력을 향상시키기도 한다.

피착재를 적시기 위해 접착제는 초기에 액체 또는 그에 가까운 유체 상태여야 한다. 고체라도 이나 압력 등 외부 작용에 의해 유동 상태로 변할 수 있으면 된다. 이러한 유동성을 가진 접착제는 피착재의 접합면에 전체적으로 도포되어야 한다.

접착제 도포에는 붓, 칼, 롤러, 코킹 건 등을 이용한 수작업 방식과, 대량 생산을 위한 전용 설비(에어 스프레이, 노즐 스프레이, 코터, 비드, 디스펜서, 포팅 머신 등)를 사용하는 방식이 있다.

이후 접착제는 중합이나 경화제와의 화학 반응, 용매 증발, 또는 외부 작용으로부터의 해방이나 반작용을 통해 경화되어 접합에 필요한 강도를 갖게 된다. 이때 피착재의 접합면과 접착제가 충분히 접촉해야 하며, 오픈 타임을 놓치면 본래의 접착력이 발휘되지 않는다. 핫멜트나 감압형, B 스테이지 수지 등을 제외하고는 접착제가 충분히 경화될 때까지 양생시켜야 한다.

4. 접착제의 분류

접착제는 다양한 방식으로 분류할 수 있다.

접착제는 일반적으로 접착 방식에 따라 분류된다. 또는 원료가 천연 또는 합성 기원인지, 초기 물리적 상에 따라 분류할 수도 있다.[16]

일시적으로 접착해 두는 데는 점착테이프가 편리하게 사용된다. 점착테이프는 비슷한 성질끼리 잘 붙지만, 분자 구조가 다르면 친화성이 없어 붙기 어렵다는 점을 이용한다. 종이테이프는 종이 한 면에 왁스를 바르고, 다른 면에는 기름에 녹인 천연고무를 바른 후, 왁스 면을 밖으로 하여 둥글게 말아 판매한다. 이렇게 하면 고무를 바른 접착면이 왁스 면과 친화성이 없어 쉽게 떼어 사용할 수 있다. 셀로판테이프도 마찬가지로 셀로판 테이프 한 면에 천연고무나 합성고무 등의 접착제를 바르고, 다른 면에는 접착제와 친화성이 없는 물질을 발라 둥글게 만다.

폴리에틸렌이나 폴리프로필렌처럼 현재 기술로 충분히 접착하기 어려운 재료도 있다. 이 플라스틱들은 탄소나 수소만으로 되어 있어 다른 물질과 친화성이 없다. 현재는 접착 부분을 가열하여 플라스틱 자체를 용융 접착하는 방법이 사용된다.

서로 다른 물질이 달라붙는 현상을 나타내는 영어 단어 'Adhesion'은 접착, 부착, 밀착, 점착, 응집 등으로 번역된다.[36] 하지만 부착력과 응집력, 부착력과 점착력은 엄밀히 구분되며, 접착제와 점착제도 구분된다.[36] 접착제와 점착제의 가장 큰 차이점은 점착제는 접합하는 동안에도 건조되지 않는다는 점[36]과 점착제에 의한 접합은 주로 응집력(동종 분자의 서로 끌어당기는 힘)에 의한 것이라는 점이다.[36]

부착력이 발생하는 메커니즘은 아직 명확히 밝혀지지 않았지만, 흡착설, 전기설, 확산설, 약한 경계층설 등이 제기되고 있다.[36]

4. 1. 반응성에 따른 분류

접착제는 일반적으로 접착 방식에 따라 분류된다. 이는 다시 반응성 접착제와 비반응성 접착제로 나뉘는데, 이는 접착제가 경화되기 위해 화학적으로 반응하는지 여부를 나타낸다.[16] 전분풀이나 고무풀과 같이 이미 고분자로 되어 있는 것을 용제에 녹여 접착제로 사용할 경우에는 접착력이 강하기는 하나 접착제로 건조한 후에 피접착물보다 강도가 약하고 접착제 자신이 갈라져 버리기 때문에 좋지 않다. 따라서 접착제와 피접착물이 화학적으로 결합하거나 또는 친화성을 가지며 상호 융합하여 일체로 되는 한편, 접착제 자신도 반응하여 고분자화하고 또한 강도를 증강시키는 등의 성질을 가진 것이 접착제로서 이상적이다. 이와 같은 원인으로 접착제로서도 반응하는 고분자가 유용하다. 돌·도기 등의 접착에 사용되는 에폭시수지 접착제는 이와 같은 성질을 가진 것 중의 하나이다. 접착 전에 주체로 되는 에폭시수지에 가교제인 아민화합물을 혼합하고, 이것을 발라 접착시키면 수지가 반응하여 강한 접착력을 갖게 된다. 또 매우 강한 순간접착제로서 사용되는 시아노아크릴산계 접착제는 분자 내에 -C N, -COOR라고 하는 관능기를 갖는 반응성 고분자이다. 이 접착제는 소량의 물을 가하기만 하면 고분자 자신이 반응하여 중합되어 순간적으로 접착된다. 금속끼리의 접착이나 의료용으로도 사용되고 있다.

4. 2. 원료에 따른 분류

천연 접착제는 식물성 전분(덱스트린), 천연 수지 또는 동물(예: 우유 단백질 카세인[28] 및 가죽 기반 동물 접착제)과 같은 유기체에서 만들어진다. 이러한 접착제는 종종 생체 접착제라고 불린다.

물에 밀가루를 익혀 만든 간단한 풀이 그 예이다. 전분 기반 접착제는 골판지 및 종이봉투 생산, 종이 튜브 권취 및 벽지 접착제에 사용된다. 카세인 접착제는 주로 유리 병 라벨 부착에 사용된다. 동물 접착제는 전통적으로 제본, 목재 접합 및 기타 여러 분야에 사용되었지만 현재는 현악기 제작 및 수리와 같은 특수한 용도를 제외하고는 대부분 합성 접착제로 대체되었다. 혈액의 단백질 성분으로 만든 알부민합판 산업에 사용되었다. 목재 하드보드인 메이소나이트는 원래 천연 목재 리그닌(유기 고분자)을 사용하여 접합되었지만, MDF와 같은 대부분의 현대 입자판은 합성 열경화성 수지를 사용한다.

합성 접착제는 유기 화합물로 만들어진다. 많은 합성 접착제는 엘라스토머, 열가소성 플라스틱, 에멀젼, 그리고 열경화성 수지를 기반으로 한다. 열경화성 접착제의 예로는 에폭시 수지, 폴리우레탄, 시아노아크릴레이트 및 아크릴 폴리머가 있다. 최초로 상업적으로 생산된 합성 접착제는 1920년대의 Karlsons Klister였다.[29]

일반적으로 접착제는 수지(樹脂)만으로 만들어진다고 생각하는 경우가 많다. 하지만 기재와 접착제의 열팽창 계수가 다르면 내구성이 저하되는 등의 이유로, 고신뢰성 접착제에서는 실리카와 같은 고형물을 혼합하는 것이 산업용으로는 일반적이다. 다른 이유로는 열전도율 향상, 구조 강도 향상, 경화 시 발열 저감, 가격적인 이점 등이 있다.

시판품에서는 퍼티 등의 명칭으로 구분하기도 한다.

4. 3. 물리적 상에 따른 분류

접착제는 일반적으로 접착 방식에 따라 분류된다. 이는 다시 반응성 접착제와 비반응성 접착제로 나뉘는데, 이는 접착제가 경화되기 위해 화학적으로 반응하는지 여부를 나타낸다. 또는 원료가 천연 또는 합성 기원인지, 초기 물리적 상에 따라 분류할 수도 있다.[16]

4. 4. 성분 종류에 따른 분류

접착제는 성분 종류에 따라 천연 접착제와 합성 접착제로 분류할 수 있다.[16]

천연 접착제는 식물이나 동물과 같은 유기체에서 얻어진다.[16] 예를 들어 식물성 전분(덱스트린), 천연 수지, 우유 단백질 카세인[28], 가죽 기반 동물 접착제 등이 있으며, 생체 접착제라고도 불린다.[16] 밀가루를 물에 익혀 만든 풀은 천연 접착제의 간단한 예시이다. 전분 기반 접착제는 골판지, 종이봉투, 종이 튜브, 벽지 접착제 등에 사용된다. 카세인 접착제는 주로 유리병 라벨 부착에, 동물 접착제는 제본, 목재 접합 등에 사용되었으나, 현재는 현악기 제작 및 수리 등을 제외하고 대부분 합성 접착제로 대체되었다. 알부민은 혈액의 단백질 성분으로 만들어져 합판 산업에 사용되었다. 목재 하드보드인 메이소나이트는 천연 목재 리그닌을 사용하여 접합되었지만, MDF와 같은 현대 입자판은 합성 열경화성 수지를 사용한다.

합성 접착제는 유기 화합물로 만들어진다.[16] 엘라스토머, 열가소성 플라스틱, 에멀젼, 열경화성 수지 등을 기반으로 하며, 열경화성 접착제에는 에폭시 수지, 폴리우레탄, 시아노아크릴레이트, 아크릴 폴리머 등이 있다. 최초의 상업적 합성 접착제는 1920년대의 Karlsons Klister였다.[29]

  • 세균인 *카울로박터 크레센투스*(Caulobacter crescentus)는 합성 접착제보다 두 배 이상 강력한 접착력을 가지고 있다.[39]

5. 접착 접합의 특징

접합 방법 중 하나인 접착은 피착재(붙이고자 하는 재료)의 종류나 크기, 두께, 형태에 크게 구애받지 않고 다양한 기능을 부여할 수 있다는 장점이 있다. 반면, 내열성, 내한성, 가연성, 접착 조건, 분리/해체/재활용의 어려움, 유기용제 중독, 일부 재료 접착의 어려움 등과 같은 단점도 존재한다.[1]

5. 1. 장점


  • 피착재(붙이고자 하는 재료)의 종류에 관계없이 다양한 재료에 사용 가능하며, 서로 다른 종류의 피착재끼리도 접착할 수 있다.
  • 피착재의 크기나 두께 등 형태에 영향을 받지 않는다.
  • 면과 면을 접착하여 응력을 분산시킬 수 있다.
  • 가볍고 마무리가 깔끔하다.
  • 대량 생산이 가능하고, 접착 작업을 자동화하기 쉽다.
  • 기밀성·수밀성(기체나 액체가 새지 않는 성질)이 있으며, 접착제 성분을 조절하여 다양한 기능을 추가할 수 있다.[1]

5. 2. 단점


  • 일반적으로 내열성이나 내한성이 높지 않다.[1]
  • 일반적으로 가연성인 것이 많다.[1]
  • 접착 대상 재료의 종류에 맞는 접착제를 선택해야 한다.[1]
  • 적절한 접착 조건을 지키지 않으면 성능을 충분히 발휘할 수 없다.[1]
  • 일반적으로 일단 접착된 접착 대상 재료끼리는 분리하기 어렵고, 해체가 매우 어려워진다.[1]
  • 접착 대상 재료와는 다른 물질을 사용하는 경우가 많기 때문에 재활용을 저해하는 경우가 있다.[1]
  • 용제를 사용한 접착제(플라스틱용, 고무계 등)는 사용 중 환기를 필요로 하며, 악용하면 유기용제 중독에 걸릴 수 있다.[1]
  • 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌과 같이, 현재 기술로는 접착이 어려운 재료도 존재한다. 이러한 재료는 탄소나 수소만으로 구성되어 다른 물질과의 친화성이 낮아 적당한 접착제가 개발되지 않았다. 현재는 접착 부분을 가열하여 플라스틱 자체를 용융시키는 방법이 사용된다.

6. 접착제의 파손 및 평가

접착된 두 표면의 파손에는 여러 요인이 작용할 수 있다. 햇빛, 열, 용매, 물리적 응력 등이 접착제를 약화시키거나 분리시킬 수 있다. 하중을 받으면 접착제 접합부의 여러 위치에서 박리(debonding)가 발생할 수 있다.

접착제 접합부의 파손은 여러 위치에서 발생할 수 있다.


비파괴 검사를 위한 접착제 검사 방법에는 타격법(탭핑법)이나 초음파를 이용한 투과 측정법이 있다.

6. 1. 파손

접착된 두 표면의 파손에는 여러 요인이 작용할 수 있다. 햇빛, 열, 용매, 물리적 응력 등이 접착제를 약화시키거나 분리시킬 수 있다. 하중을 받으면 접착제 접합부의 여러 위치에서 박리(debonding)가 발생할 수 있는데, 주요 파괴 유형은 다음과 같다.[1]

  • 접착 파괴: 접착제를 구성하는 벌크 중합체 내에서 균열이 전파되는 현상이다. 박리 후 두 부착체의 표면은 파괴된 접착제로 덮여 있게 된다. 균열은 층의 중앙 또는 계면 근처에서 전파될 수 있으며, 후자의 경우 "계면 근처 접착 파괴"라고 한다.[1]
  • 접착 파괴 (계면 파괴): 접착제와 피착체 사이에서 박리가 발생하는 현상이다. 대부분의 경우, 특정 접착제에 대한 접착 파괴의 발생은 더 작은 파괴 인성과 관련이 있다.[1]


다른 유형의 파괴는 다음과 같다.[1]

  • 혼합형: 균열이 접착성으로 진행되는 부분과 계면으로 진행되는 부분이 혼합되어 발생하는 경우이다. 혼합 파괴면은 특정 비율의 접착성 영역과 응집성 영역으로 특징지어질 수 있다.
  • 교대 균열 경로형: 균열이 한 계면에서 다른 계면으로 이동하는 경우 발생한다. 이 유형의 파괴는 접착제 층에 인장 사전 응력이 존재할 때 나타난다.
  • 피착체 파괴: 접착제가 피착체보다 더 강인한 경우 피착체에서 파괴가 발생할 수 있다. 이 경우 접착제는 손상되지 않고 한 기판과 다른 기판의 잔여물에 여전히 접합되어 있다.


접착력을 평가하려면 실제로 피착재를 접착한 것을 떼어내는 파괴 시험을 실시한다. 접착제와 피착재의 종류 및 접착 조건에 따라 강도는 크게 달라지므로, 여러 접착제를 평가할 때는 동일한 피착재 및 조건하에서 접착한 시험편을 준비해야 한다.[2]

접착 시 파괴 시험 방법은 JIS K6848에 규정되어 있다. 파괴 시험은 시험 샘플에 가하는 힘의 방향에 따라 크게 3가지로 나뉜다.[2]

  • 인장 - 접착면에 수직 방향의 응력을 가한다.
  • 전단 - 접착면에 평행 방향의 응력을 가한다.
  • 박리 - 피착재를 떼어낸다.


접착제의 파괴 부위는 일반적으로 응집 파괴, 접착 파괴(계면 파괴), 기재 파괴의 3가지가 혼합된 형태로 발생한다. 아래 그림은 피착재가 동일한 경우를 나타내며, 다른 재질을 접착하는 경우에는 파괴가 5곳에서 혼합되어 나타난다. 이러한 파괴는 균일하게 발생하지 않고, 접착제의 두께, 파괴 시험 방법, 샘플의 치수, 파괴 속도, 수명, 온도 및 습도 등의 외부 조건에 따라 달라진다는 점을 염두에 두어야 한다. 이러한 파괴 부위의 판정은 기본적으로 관찰 방법에 의존한다.[2]

접착 파괴의 종류
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6. 2. 접착력 평가

접착력을 평가하려면 실제로 피착재를 접착한 것을 떼어내는 파괴 시험을 실시한다. 접착제와 피착재의 종류 및 접착 조건에 따라 강도는 크게 달라지므로, 여러 접착제를 평가할 때는 동일한 피착재 및 조건하에서 접착한 시험편을 준비해야 한다.

접착 시 파괴 시험 방법은 JIS K6848에 규정되어 있다. 파괴 시험은 시험 샘플에 가하는 힘의 방향에 따라 크게 3가지로 나뉜다.

  • 인장 - 접착면에 수직 방향의 응력을 가한다.
  • 전단 - 접착면에 평행 방향의 응력을 가한다.
  • 박리 - 피착재를 떼어낸다.


접착제의 파괴 부위는 일반적으로 다음 3곳이 혼합된 형태로 발생한다. 아래 그림은 피착재가 동일한 경우를 나타내며, 다른 재질을 접착하는 경우에는 파괴가 5곳의 혼합이 된다. 이러한 파괴는 균일하게 발생하지 않고, 접착제의 두께, 파괴 시험 방법, 샘플의 치수, 파괴 속도, 수명, 온도 및 습도 등의 외부 조건에 따라 달라진다는 점을 염두에 두어야 한다. 이러한 파괴 부위의 판정은 기본적으로 관찰 방법에 의존한다.

  • 응집 파괴: 경화된 접착제층이 파괴된다. 이 경우 접착제가 요구 강도를 충족하지 못하는 경우가 많으며, 종류 선정 또는 접착 시 조건을 적절히 해야 할 필요가 있다.
  • 접착 파괴: 접착제층과 피착재층의 경계면이 파괴된다. 이 경우 접착력 자체가 불충분하다고 생각된다. 종류 선정 또는 접착 조건의 적정화와 함께 피착재의 표면 상태도 고려해야 할 필요가 있다.
  • 기재 파괴: 피착재 자체가 파괴된다. 이 경우 접착제 및 접착력은 충분한 강도를 가지고 있으며, 오히려 피착재의 강도를 검토해야 할 필요가 있다.


비파괴 검사를 위한 접착제 검사 방법에는 타격법(탭핑법)이나 초음파를 이용한 투과 측정법이 있다.

6. 3. 접착제의 성상 평가

같은 종류의 접착제라도 용도에 맞춰 다양하게 개량된 품번이 있으며, 사용법에 따라 적절한 것을 선택해야 한다. 성상 평가는 선택의 지표가 되는 물성 평가 항목이다.

; 접촉각

: 피착재와의 젖음성. 접착제는 기본적으로 피착체를 충분히 적실 수 있는 성질이 필수적이며, 이것은 피착체와의 상성에 따라 달라진다. 그 성능의 지표가 되는 것이 접촉각이며, 육안 확인 외에 접촉각계라는 장치로 측정된다. 피착체 위에 접착제(액화된 상태의 것)를 적하하고, 접착제 계면의 곡선의 미분된 기울기와 피착체와의 각도를 구한다. 이 각도가 작을수록 잘 젖는다고 판정한다.

; 점도(유동성, 레올로지)

: 점도는 접착제의 도포 방법과 적합한 것을 선택해야 한다. 벽면에 도포하는 경우 등에서는 어느 정도의 점도가 없으면 접착제가 부착된 상태를 유지할 수 없다. 반대로 노즐 등 기계적으로 도포하는 경우에는 고점도 접착제는 부적합하다. 측정에는 회전 점도계를 사용하며, 단위는 mPa·s 또는 Pa·s(파스칼초)로 표시한다.

; 구조 점성

: 구조 점성이란 액체를 교반했을 때 그 점도가 변하는 성질을 말한다. 접착제는 일반적으로 도포 작업을 용이하게 하기 위해 교반 속도가 증가함에 따라 점도가 저하되는 경향(틱소트로피, 요변성)을 가지고 있지만, 특히 대량 생산용을 목적으로 한 자동화를 실시하는 경우에는 구체적인 도포 방법에 맞는 구조 점성의 특성을 가진 품번을 선택하여 작업 시의 트러블을 저감하는 것이 요구된다.

; 수소이온농도 (pH)

: 피착재의 종류에 따라 강산성 또는 강알칼리성 접착제가 부식 등의 영향을 미칠 수 있으며, 접착제를 선택할 때 고려해야 하는 경우가 있다.

7. 관련 법규 (일본)

제공된 자료에는 접착제와 관련된 일본 법규에 대한 내용이 없다. 따라서 해당 섹션에는 관련 내용을 작성할 수 없다.

8. 기타 용어

일반적으로 접착제는 수지(樹脂)만으로 만들어진다고 생각하는 경우가 많지만, 실리카와 같은 고형물을 혼합하는 것이 산업용으로는 일반적이다. 시판품에서는 퍼티 등의 명칭으로 구분하는 경우가 있다.

「접착제」라는 명칭은 다이쇼 시대(大正時代)에 세메다인(セメダイン) 사장이었던 이마무라 젠지로(今村善次郎)가 고안했다고 알려져 있다. 그 전까지는 「접합재」나 「강력 풀」 등으로 불렸다고 한다.

서로 다른 물질이 달라붙는 현상을 나타내는 영어 단어 Adhesion은 접착, 부착, 밀착, 점착, 응집 등으로 번역된다.[36] 하지만 엄밀히는 부착력과 응집력, 부착력과 점착력은 구분되며, 접착제와 점착제도 구분된다.[36] 점착제는 접합하는 동안에도 점착제 자체는 건조되지 않고,[36] 점착제에 의한 접합은 주로 응집력(동종 분자의 서로 끌어당기는 힘)에 의한 것이다.[36]


  • 경화(Cure): 물리적 작용 또는 화학 반응에 의해 접착제의 성분이 고체로 변화하는 것을 말한다.
  • 고화(Hardening, Solidification): 물리적 작용에 의한 변화만을 가리킨다.
  • 재활성 접착(Reactivation): 피착재의 면에 접착제를 도포한 후, 재습윤 또는 가열에 의해 다시 접착 성능을 발휘하도록 하는 방법이다.
  • 초기 접착성(Tack): 피착재와 접촉시킨 직후부터 결합을 일으켜 접착력을 발휘하는 성질이다.
  • 기능성 접착제: 물체를 연결하는 본래의 성능에 다른 기능을 부가한 접착제, 특수 환경에서 사용되는 접착제, 특수한 접착 방법을 사용하는 접착제 등을 말한다.
  • 용제법: 메틸에틸케톤(MEK)・톨루엔 등의 유기 용제로 합성수지를 용해 융합시키거나, 아세톤을 사용하여 사진 필름을 용착시키는 등, 용제 자체를 접착제로 사용하는 방법.
  • 박리 라이너(''Release liner'', 세퍼레이터 - ''Separator'', 박리지・이형지 또는 이형 필름): 실리콘 도포 등의 박리 처리를 한 종이 또는 필름 등. 양면 테이프나 필름상 핫멜트 접착제 등의 접착・점착면을 보호하고, 사용 시 벗겨낸다.
  • 품번: 일반적으로 접착제는 다종의 소재를 복잡하게 혼합하고 있으며, 특히 산업용도에서는 요구되는 기능에 대응하는 세밀한 처방의 설계가 이루어지고 있다. 이러한 접착제 각각에 대응하여 붙여진 상표나 넘버 등.
  • 블로킹(''Blocking''): 테이프상 접착제 등에서, 롤 상태로 전체가 굳어지는 트러블.
  • 핫멜트(''Hot melt adhesives'', ''Thermoplastic adhesives''): 열가소성 수지 성분의 고형 접착제를 가열하여 용융 상태로 만들어 유동성을 부여(핫멜트)한 후 도포하고, 냉각됨에 따라 물리적 가교가 일어나 경화・접착한다.

9. 주요 접착제 제조사 및 브랜드 (일본)


  • 세메다인(セメダイン)
  • * 세메다인(セメダイン) 브랜드
  • 고니시(コニシ)
  • * 본드(ボンド) 브랜드
  • 동아합성(東亜合成)
  • * 아론알파(アロンアルフア) 브랜드 ※가정용은 고니시(コニシ)에 판매 위탁.
  • 야마토(ヤマト)
  • * 야마토 풀(ヤマト糊) 브랜드, 아라빅 야마토
  • 불이 풀 공업(不易糊工業)
  • * 후에키 풀(フエキ糊) 브랜드, O'GLUE
  • 미츠에(ミツヱ)
  • * 미츠에(ミツヱ) 풀 브랜드, 애드마이트(アドマイト)
  • https://koeido.org/ 고에이도(光栄堂)
  • * 스치노리(スチのり) 브랜드

참조

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