수계 아크릴 접착제: 고효능 및 친환경 접착 솔루션

수성 아크릴 압력감응형 접착제 공식은 아크릴 모노머, 물, 계면활성제, 개시제 및 첨가제의 정밀하게 균형 잡힌 혼합물로, 특정 접착력(tack), 부착력, 응집력 및 환경 저항성을 확보하도록 설계되었다. 기본 성분은 아크릴 폴리머의 에멀젼으로, 유연성과 낮은 유리전이온도를 제공하기 위한 30~60%의 2-에틸헥실 아크릴레이트, 극성 기재에 대한 접착력을 제공하기 위한 20~40%의 메틸 아크릴레이트 또는 에틸 아크릴레이트, 그리고 가교 반응과 향상된 응집력을 위한 기능기 제공을 위한 1~10%의 아크릴산 또는 메타크릴산을 공중합하여 형성된다. 이러한 모노머들은 중합 과정에서 에멀젼 입자를 안정화하고 응집을 방지하기 위해 1~3%의 계면활성제를 사용하여 물(배합량의 40~60%)에 분산된다. 중합은 암모늄 퍼설페이트와 같은 0.1~1%의 개시제에 의해 개시되며, 이는 자유 라디칼을 생성하여 모노머의 중합을 촉진한다. 중합 후에는 접착력 강도에 따라 종류와 함량을 조절하여 표면 접착력(tack)을 향상시키면서 응집력을 해치지 않는 5~20%의 택파이어(tackifier)(예: 수소화 로진 에스터, 테르펜 페놀계 화합물)를 추가한다. 가교제(0.1~2%)는 아크릴산의 카복실기와 반응하여 3차원 네트워크를 형성함으로써 전단 저항성과 내열성을 향상시키는 아지리딘 유도체나 금속 킬레이트 등을 포함한다. 그 밖의 첨가제로는 미생물 성장을 방지하기 위한 0.01~0.1%의 살균제, 제조 및 도포 시 거품을 줄이기 위한 0.1~1%의 소거제, pH 7~9를 유지하여 에멀젼 안정성을 보장하는 pH 조절제(예: 암모니아) 등이 있다. 본 배합은 필요 시 1~5%의 가소제(예: 프탈레이트 프리 에스터)를 포함하여 저온에서의 유연성을 향상시키거나, 야외용 적용을 위해 자외선 안정제를 추가할 수도 있다. 이 조성은 용도에 맞게 조정되는데, 의료용 접착제는 생체적합성을 보장하기 위해 고순도 모노머와 최소한의 첨가제를 사용하는 반면, 산업용 접착제는 내열성과 내화학성을 우선시하여 가교제를 강화하여 다양한 용도에 맞는 목표 성능을 제공한다.