무독성 친환경 EVA 접착제란? [우리가 몰랐던 과학 이야기] (159)

집에서 손으로 액세서리와 장식품을 만들거나 플라스틱 완구류를 조립할 때 접착을 위해 일반 본드가 아닌 글루건(사진)도 자주 이용하는데요. 이 글루건을 이용한 게 바로 EVA(에틸렌초산비닐 공중합체·Ethylene-Vinyl Acetate copolymer) 접착제입니다. 

뜨거운 열을 가하기 때문에 ‘핫멜트 접착제’라고 하는데요. 사용하기 편리할 뿐만 아니라 인체에 무해한 친환경 소재로, 최근 이를 활용한 다양한 친환경 제품이 개발되고 있습니다. 오늘은 이처럼 주목받고 있는 친환경 EVA 접착제에 대해 알아보도록 하겠습니다. 

◆핫멜트 접착제란?

대표적인 핫멜트 접착제인 글루건. 출처=밥빌라닷컴(bobvila.com)

물이나 용제를 쓰지 않고 상온에서 열을 이용해 고체상의 물질을 액상으로 만들어 사용하는 열용융형 접착제를 뜻합니다. 

액상으로 녹은 상태에서 피착제에 도포(약 따위를 겉에 바름) 된 뒤 빠르게 굳으면서 접착력을 발휘하는데요, 이 때문에 다른 제품에 비해 건조과정이 필요 없어 접착 속도가 빠른 특징을 지니고 있습니다. 

◆핫멜트 접착제 종류

핫멜트 접착제의 이미지. 출처=HB풀러닷컴(hbfuller.com)

핫멜트 접착제로는 대표적으로 EVA와 폴리아미드계, 폴리에스테르계, 폴리우레탄계 등이 있습니다. 

-EVA 계열: 대표적인 핫멜트 접착제로, 가장 많이 쓰이는 수지

-폴리아미드 계열: 경도(굳기) 및 내열도가 우수해 핫멜트 몰딩(건축이나 공예 따위에서 창틀이나 가구 따위의 테두리를 장식하는 방법)용으로 주로 활용

-폴리에스테르 계열: 우수한 내열성으로 주로 가전제품 및 자동차용 부품 제조에 사용

-폴리우레탄 계열: 탄성과 내열성, 내후성(잘 썩지 않는 성질)이 뛰어나 고무 및 섬유 목제, 플라스틱 접착용으로 이용

◆핫멜트 대표 EVA 접착제란? 

무색투명한 EVA(에틸렌초산비닐 공중합체·Ethylene-Vinyl Acetate copolymer). 출처=technopow.com

EVA는 가장 일반적으로 많이 쓰이는 핫멜트 접착제인데요. 에틸렌과 비닐 아세테이트의 공중합체를 EVA라고 합니다. EVA 접착제는 탄성이 뛰어나고 저온에서도 유연성을 지니고 있어 누구나 쉽게 활용할 수 있는데요. 우리가 잘 알고 있는 글루건을 이용한 게 바로 EVA 접착제입니다.

EVA 접착제는 중합(단위체가 두 개 이상 결합하여 큰 분자량의 화합물로 되는 일)도와 초산비닐 함유량에 따라 성질이 달라집니다. 초산비닐 함량이 높을수록 탄성과 유연성이 좋아지면서 높은 기술력이 요구되는데요, 초산비닐 함량이 22~40%의 고함량 제품은 주로 태양전지의 시트 제작용, 포장 및 목공용 접착제의 원료로 사용됩니다. 저함량 EVA 제품은 함량이 3~20%로, 필름(비닐)이나 스펀지, 신발 밑창, 장난감 소재로 많이 쓰입니다. 

◆친환경 접착제로 주목! 

박스 테이프 없는 포장상자. 출처=advanced-adhesives.com

EVA는 피부에 닿아도 해가 없는 친환경 소재이며, 또한 인체에 유해한 용제 없이 접착됩니다. 이런 방식으로 EVA는 친환경 접착제로 널리 활용되고 있습니다. 특히 유해물질이 발생하지 않고 무독성을 자랑해 실내 인테리어 건축자재 및 포장재 분야에서 각광받고 있습니다.

최근 다리미로 붙이는 친환경 핫멜트 벽지와 박스 테이프 대신 핫멜트 접착제를 이용해 조립한 상자가 등장해 주목받았는데요. 친환경에 대한 관심이 높아지고 있는 만큼 핫멜트 접착제를 사용한 더욱 다양한 제품이 만들어질 것으로 기대되고 있습니다. 

한화솔루션은 1985년 국내 최초의 EVA 생산시설을 설립하고, 독자기술로 개발해왔는데요. 가공성과 투명성, 접착력 등이 우수해 2009년과 2011년에 각각 코팅용과 태양전지 EVA가 당시 지식경제부로부터 ‘세계 일류상품’으로 선정되기도 했습니다. 앞으로도 한화솔루션은 친환경 화학소재의 개발을 위해 더욱 노력하겠습니다. 

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