한국화학연구원(원장 이영국)는 이원주·유영창·안도원 박사 연구팀이 백현종 부산대 교수 연구팀과 공동 연구로 화학적 가교구조 없이도 우수한 점착 특성을 갖는 투명 점착 필름 소재를 개발했다고 25일 밝혔다.

점착소재는 3M 스카치 테이프나 라벨테이프처럼 부착을 위한 점착필름과 스마트폰 액정보호 필름같은 표면 보호용으로 쓰이는데 사용후 일반적인 용매나 높은 열에도 잘 녹지 않아 재활용 보다는 주로 폐기돼 왔다.

연구팀에 의하면 투명 점착 필름을 구성하는 고분자의 경우 분자량이 긴 사슬과 짧은 사슬이 같이 존재하는데 사슬이 길수록 높은 강도, 안정성을 갖는다. 반면 사슬이 짧은 고분자는 점착 필름을 제거할 때 잔여물이 남는 문제를 발생한다. 

연구팀은 가시광선을 이용하는 방법으로 기존 고분자 사슬보다 2.8배 긴 초거대 고분자를 합성했다. 개발된 점착 필름은 기존 점착 필름과 비교해 약 130% 수준의 우수한 부착력을 지닐 뿐 아니라 표면에서 제거해도 잔여물이 남지 않으면서 다양한 테스트 환경에서도 우수한 안정성을 나타냈다.

무엇보다 개발된 투명 점착 필름은 화학적 가교구조가 없어 사용후 무독성의 용매에 쉽게 녹일 수 있다. 회수된 고분자를 3회 재가공했을 경우 약 97%의 점착력을 보일 정도로 여러차례 재가공해도 성능 저하가 거의 없는 것으로 확인됐다.

연구팀은 이번 성과를 바탕으로 기존 상용 제품 대비 200% 이상 우수한 물성과 가혹한 외부환경에서도 사용 가능한 내구성을 지닌 비가교형 점착 소재 개발을 진행하고 있다. 유기용매가 아닌 물에 녹여 재활용하는 친환경 점착 필름 소재 개발 연구도 진행 중이다.

이영국 한국화학연구원장은 "이번 연구는 기존에 상용화된 경화성 투명 점착 필름과 달리 사용 후에도 폐기하지 않고 폐기물의 재활용·재사용이 가능하다"면서 "탄소저감, 폐기물 저감 등과 같은 환경문제를 해결하는 자원순환형 정밀화학소재 개발에 기여할 것"이라고 전망했다.

이번 연구는 화학연 기본사업으로 수행됐다. 결과는 소재 분야 학술지 ‘ACS 어플라이드 매터리얼스 앤드 인터페이시스(ACS Applied Materials & Interfaces)'에 지난해 12월 게재됐다.