○ 1970년대 요소수지 접착제를 이용하여 제조한 가구 등에서 포름알데히드의 방출이 문제가 되었다. 그 즈음에 비포름알데히드계 접착제의 하나로서 API(목재용 수성고분자-이소시아네트계 접착제)가 있다. API는 주제 성분은 주로 폴리비닐알코올(PVA) 수용액, 스티렌-부타디엔 고무(SBR), 에틸렌-초산비닐 공중합체(EVA) 등의 수계 에멀션이며, 충전제, 분산제, 소포제 등의 첨가제 및 가교제(pMDI)로 구성된다.
○ API는 경화반응에서 ①주제성분 중에 OH기와 가교제 중의 NCO기가 반응하여 우레탄 결합을 생성하고, ②주제성분 중의 물과 가교제 중의 NCO기가 반응하여 요소나 뷰렛 등의 이소시아네트 유도체를 생성하는 것이 접착성능에 기여한다. pMDI의 반응률을 올리기 위해 점도를 높이고, pMDI을 미세하게 분산시키는 PVA(소수성기가 많은 것)를 이용하거나 pMDI와 반응성이 높은 PVA를 사용하는 것이 중요하다.
○ 모델 API에 의한 목재 접착시험(자작나무재) 결과, 나노 충전제인 몬모릴로나이트(친수성의 것)를 첨가하여 내열, 내수 등의 접착성능이 향상되었다. 조생수 등의 유상(oily) 성분에 의해 접착저해를 일으키는 접착이 곤란한 목재에 대해 접착시험을 한 결과 PVA N99/N77 혼합계가 단독계에 비해 자작나무재, 노송정유를 도포한 자작나무재 모두에 대해서 접착성능이 우수하였다. 이는 비누화도가 다른 PVA의 혼합에 의해 유상성분을 함유한 접착이 곤란한 목재에 대한 접착제의 개발가능성을 시사한다.
○ 국내에서 수요가 많은 초산비닐 수지계는 목재합판용 등의 수성 접착제로서 초기 접착력이 강하지만 내수성이 다소 약하다. 폴리올, 모노머나 공중합체 등의 수성 에멀션과 다관능성 이소시아네트의 가교제 개발과 충전제인 나노점토 등을 도입하여 분산성 향상과 접착성능이 우수하고, 가격이 저렴한 친환경 접착제의 개발이 필요하다.
○ 현재 일본 등에서 API는 우수한 접착성능과 내수성이 높고, 주제의 배합이나 가교제 첨가량에 따라 설계가 가능한 목질 재료용 접착제로서 수요가 증가하고 있다. 아울러 최근에 직교 집성판(CLT)이나 유상 성분의 목재 접착제로서도 주목을 받고 있다.
한국과학기술정보연구원 제공
