차세대 산업용 접착제 상용화 길 열었다

KIST-생기원, 유연소자 배선 등에 쓰이는 일액형 에폭시 접착제 기술 개발

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한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권)과 한국생산기술연구원(KITECH, 원장 이성일) 연구진이 공동으로 일액형 에폭시 접착제의 보존 안정성을 획기적으로 높이는 방법을 개발했다.

박민 KIST 박사팀과 최경호 생기원 박사팀은 저온 속경화 에폭시 접착제의 보존 안전성을 높이는 기술을 공동 개발했다고 밝혔다.

연구진은 KIST가 보유한 에폭시 접착제 관련 원천기술과 생기원의 제품 적용 노하우를 결합, 디스플레이, 자동차 등에 적용 가능한 일액형 에폭시 접착제를 개발했다. 현재 KIST가 주도해 용도 맞춤형 실장 기술을 막바지 연구 중이다.

에폭시 접착제는 열경화성 플라스틱의 일종인 에폭시를 원료로 한다. 물과 날씨 변화에 잘 견디고 빨리 굳으면서 접착력이 강한 특성이 있어 건설, 자동차, 우주항공 등 다양한 산업에 쓰인다. 에폭시 접착제는 대개 에폭시 수지와 경화제로 구성되는데, 첨단 분야에서는 생산성 향상을 위해 에폭시 수지와 잠재성 경화제를 미리 섞은 일액형 에폭시 접착제를 주로 쓴다. 그런데 일액형의 경우 비교적 낮은 온도에도 빨리 굳는 저온 속경화, 보관기간 중 물성이 변하지 않는 보존 안정성을 갖춰야 하는데 기술 장벽이 높아 현재 100% 수입에 의존한다.

박민 박사팀은 특수한 기계·화학적 공정을 통해 잠재성 경화제의 표면을 개질해 저온 속경화 특성은 유지하면서 보존 안정성을 크게 높인 물질을 일액형 에폭시 수지를 개발했다. 특히 보전 안전성이 낮고 환경오염을 유발하는 습식 공정 대신 용매를 쓰지 않는 건식 공정을 채택했다. 그 결과 공정에 드는 시간이 짧고 용매 비용을 절감할 수 있을 뿐 아니라 열처리·건조 등 후속공정이 필요 없다. 용매가 없어 용매폐기에 따른 환경오염 문제도 발생하지 않는다. 그러면서 기존 에폭시 접착제보다 보존 안전성이 2~5배 향상됐다. KIST는 추가로 에폭시의 잠재성 경화제 코어 물질을 자체 합성하는 기술을 확보, 접착제 국산화를 눈앞에 뒀다. 또 생기원의 경화 기술과 접목, 100℃ 이하의 낮은 온도에서 선택적 경화 특성을 구현했다.

최경호 생기원 박사는 "이 접착제는 유연소자 배선재료 등에 쓰여 플렉서블 디스플레이, 미래차 전장 같은 차세대 산업에 적용될 것으로 기대된다"고 말했다.

이 연구는 KIST 상용화 과제사업을 통해 이뤄졌으며 연구결과에 대해 국내외 특허를 출원 중이다. 안경애기자 naturean@dt.co.kr



차세대 산업용 접착제 상용화 길 열었다
KIST 연구진이 생기원과 공동 개발한 일액형 에폭시 접착제로 금속 접착 실험을 하고 있다. KIST 제공



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