Study on the Synthesis and Photopolymerization of UV Curable Oligomers

Abstract

점착제는 테이프나 라벨이라고 하는 쉽게 접할 수 있는 제품에서 반도체 등의 분야까지 폭넓게 사용되고 있어 현대인의 생활공간 곳곳에 침투해 있다고 해도 과언이 아닐 것이다. 최근에는 환경문제에 대한 관심이 급증하면서 점착제를 무공해화 하는 대체가 시도되고 있다. 이에 UV 경화형 점착제는 UV 경화 시스템의 이점으로 인해 용제계 점착제를 대신할 훌륭한 무용제형 대체품으로 인정받고 있다. 용제/물을 사용하지 않고 무공해이며 높은 생산성과 에너지 저소비로 인한 경제성이 보장되고 치밀한 장비의 구성과 작은 작업공간만을 필요로 한다. 거기다 향상된 점착 물성과 높은 내약품성, 내열성, Tack, 내가소성을 가진다. 이러한 장점들을 가진 UV 경화형 점착제가 주목을 받고 있지만 현재까지의 UV 경화 기술의 응용은 진행되지 않았고 그에 따른 실용화에 이른 것은 거의 없는 실정이다. 이에 본 연구에서는 점착제에서 사용 가능한 유리전이온도를 가지면서 UV 경화가 가능한 아크릴계 올리고머를 합성하고, 기존 연구되었던 Hyperbranched urethane acrylate oligomer (HUA)와 Epoxy urethane acrylate oligomer (EUA)를 이용하여 내열성, 내용제성이 우수하면서 점착력과 tack의 실용화 가능한 물성을 가지는 상온 코팅 가능한 UV 경화형 점착제 (영구형, 재박리형)를 연구?개발하였다. 합성시 구조분석 및 물성측정은 FT-IR, FT-NMR, rheometer, GPC, DSC로 수행되었고 각기 다른 올리고머를 블렌딩하여 기본 조성 선정한 후 UV light로 광경화한 영구형, 재박리형 점착제의 물성측정은 peeling tester, ball tack tester 등으로 이루어졌다.

Three types of poly(alkyl urethane) acrylate oligomers such as poly(methyl urethane) acrylate oligomer (MUAO), poly(ethyl urethane) acrylate oligomer (EUAO), and poly(2-ethylhexyl urethane) acrylate oligomer (2-EHUAO) were synthesized from single hydroxyl-terminated polyacrylate oligomers in this research. And each oligomer was blended with epoxy urethane acrylate oligomers (EUA) and hyperbranched urethane acrylate oligomers (HUA, HUA-s, and HUA-p), and then, photopolymerized by UV irradiation. The oligomers were characterized by FT-IR, FT-NMR, rheometer, GPC, and DSC. Each oligomer was blended and photopolymerized by UV irradiation, and their thermal resistance, ball tack, and gel content were confirmed by peeling tester and ball tack tester. Photopolymerized polymers can be used for UV curable coatings, inks and adhesives.