KR100343101B1 - 투기성접착테이프및그제조방법 - Google Patents

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Abstract

투기성(透氣性) 접착테이프가 다공성(多孔性) 또는 투기성 기재, 천연고무, 합성고무계 또는 아크릴계의 감압(感壓)접착제층과 박리성 시이트를 이 순서대로 구비하는 투기성 접착테이프에 있어서, 상기 감압접착제층에 탄성 마이크로스피어(elastic microspheres)를 함유하는 투기구멍이 존재하는 것을 특징으로 하는 투기성 접착테이프와 그 제조방법.

Description

투기성 접착테이프 및 그 제조방법{AIR-PERMEABLE ADHESIVE TAPE AND ITS PRODUCTION}
본 발명은, 투기성 접착테이프 및 그 제조방법에 관한 것이다. 더 상세하게는, 본 발명은, 특히 롤(roll)형으로 감겨진 투기성 접착테이프의 투기성의 경시저하를 저지 또는 완화할 수 있는 투기성 접착테이프와 그 제조방법에 관한 것이다.
종래 사용되고 있는 반창고, 붕대, 외과용 포제 등의 접착테이프는 피부에 접촉하게되므로 이 접착 상태가 장시간 유지되면, 피부에 발진등과 같은 부작용이 생길 우려가 있었다. 이를 회피하기 위해서는 접착테이프에 투기성을 갖게 하는 것이 바람직하다.
상기와 같은 투기성을 갖는 접착테이프로서, 미국특허 제4,789,423호 및 일본국 특공소63-41585호 공보에서는, 고무계 또는 아크릴계의 감압접착제의 유기용매용액에 물을 함유한 흡수성 고분자물질을 균일하게 분산시켜, 이 분산액을 박리성 시이트위에 도포하고 건조시켜, 그 다음에 도포면에 다공성 기재를 적층하는 것으로서 접착테이프를 얻는 방법이 개시되어 있다.
일반적으로 접착테이프는, 원하는 형태로 가공하기 전에, 공장생산단계에서는 통상 롤(roll)형으로 감겨져서 보존 및 유통되고 있다.
그런데, 종래에 롤형으로 감긴 테이프는 상당한 권압(winding pressure)이 걸려 있으며 특히, 롤의 중심부에서의 그 권압은 상당히 높은 것이다(여기서, 권압이란 접착테이프가 감긴 롤의 중심부에 있는 접착테이프에 손상을 주는 작용력을 말한다).
이 권압은 감압(感壓)접착제를 유동화시켜, 그로 인해서 투기구멍(특히, 롤의 중심부)이 막혀버리므로 시간경과와 함께 투기성이 저하할 우려가 있었다.
또, 에이징(aging) 후, 원하는 제품의 임의의 폭으로 절단한 테이프도 보관상의 편의 때문에 작은 롤로 된 소위 제품롤로서 보관하게 되는바, 이 제품롤에 있어서도 권압은 걸리고 있으므로 제품롤로 하여도 투기성의 경시저하를 방지할 수는 없었다.
여기서, 투기성의 저하를 저지 또는 완화하는 방법으로서, 폴리에틸렌폼(foam) 등을 감은 종이관에 접착테이프를 감는 것으로 권압을 완화시키는 방법이나, 감는 장력을 낮게하여 느슨하게 감는 방법 등이 알려져 있다.
그러나, 상기의 방법에서는, 권압을 충분히 완화시키려면 상기 폴리에틸렌폼을 두껍게 할 필요가 있는데, 이때 테이프에 변형이 생길 우려가 있다. 또, 감는 장력을 낮게 하는 방법에서는, 롤형으로 감긴 테이프에 형태변형이 생길 우려가 있다.
또, 실리카 등의 소수성 무기입자를 감압접착제층에 혼합하는 것이 알려져 있다(미국특허 제5,198,064호). 이 공보에 기재되어 있는 소수성 무기입자는 투기성의 확보를 목적으로 한 것이 아니고, 감압접착제층의 접착성을 향상시키는 것을 목적으로 하여 가해지는 가교제(crosslinker)와 통기제에 함유되는 물과의 접촉을 방지하는 것을 목적으로 하고 있으며, 소수성 무기입자를 혼합하여도 권압으로 인한 투기성의 저하를 막을 수가 없었다.
또한, 일본국 특개평2-45582호 공보에 의하면, 평균 구멍지름 1∼50μm의 구멍을 갖는 통기성기재에 속이 비어있는 중공 마이크로스피어(hollow microspheres)를 함유하는 점착제액을 도포하고, 가스블로잉(gas blowing)방식 또는 에어석션(air suction)방식으로 통기성 기재의 구멍을 이용하여 점착제액을 부분적으로 제거하여 미세구멍을 형성함으로서 통기성 점착부재를 얻는 것도 알려져 있다. 그러나, 가스블로잉방식 또는 에어석션방식에 의해 형성되는 구멍의 크기는 일반적으로 통기성 기재의 구멍의 크기에 대응하여 작다. 그리고 점착제층의 투기성에 문제가 있었다. 또, 가스블로잉방식으로 구멍을 형성한 경우, 감압접착제층의 표면이 거칠어진다는 문제가 있다. 한편, 에어석션방식으로 구멍을 형성한 경우, 감압접착제액이 도포되어 있지 않은 측의 통기성 기재의 표면에 감압접착제액이 유출하는 문제도 있었다.
본 발명은 이와 같은 사정을 감안하여 이루워진 것으로서, 본 발명에 의하면, 다공성 기재 또는 투기성 기재, 천연고무, 합성고무계 또는 아크릴계의 감압접착제층과 박리성 시이트를 이와 같은 차례로 구비하여 그 감압접착제층에 미세한탄성 마이크로스피어(elastic microspheres)를 함유하는 투기구멍이 존재하는 투기성 접착테이프를 제공하게 된다.
또, 본 발명에 의하면 통기제에 비중공(non-hollow) 탄성 마이크로스피어, 중공(hollow) 탄성 마이크로스피어 또는 발포성 마이크로스피어를 균일하게 분산시켜 제1의 분산액을 얻고, 이 제1의 분산액을 임의로 가교제를 첨가한 감압접착제용액에 균일하게 분산시킨 제2의 분산액을 얻어, 이 제2의 분산액을 박리성 시이트 위에 도포하고 건조시키며, 이 사이에 발포성 마이크로스피어가 사용되었을 때에는 중공탄성 마이크로스피어로 변환시켜서, 비중공탄성 마이크로스피어 또는 중공탄성 마이크로스피어를 함유하는 감압접착제층을 형성하고, 이어서 감압접착제층 위에 다공성 기재 또는 투기성 기재를 적층하여 투기성이 있는 접착테이프를 얻는 투기성 접착테이프의 제조방법이 제공된다.
또한, 본 발명에 의하면, 감압접착제용액에 통기제 및 임의의 가교제를 첨가하고 균일하게 분산시킨 시스템에, 비중공 탄성 마이크로스피어, 중공 탄성 마이크로스피어 또는 발포성 마이크로스피어를 균일하게 분산시켜, 이 분산액을 박리성 시이트 위에 도포하고, 건조시키며, 이때 발포성 마이크로스피어가 사용되는 경우에는 중공 탄성 마이크로스피어로 변환시켜서, 비중공 탄성 마이크로스피어 또는, 중공 탄성 마이크로스피어를 함유하는 투기구멍이 존재하는 감압접착제층을 형성하고, 이어서 감압접착제층위에 다공성 기재 또는 투기성 기재를 적층하는 것으로 투기성을 갖는 접착테이프를 얻는 투기성 접착테이프의 제조방법이 제공된다.
상기와 같은 본원 발명의 목적, 특징 및 이점은 다음의 상세한 설명에서 명백해질 것이다.
먼저, 본 발명의 감압접착제층을 구성하는 감압접착제로서는, 천연 또는 합성고무계, 또는 아크릴계 감압접착제가 사용된다. 이들은, 해당하는 분야에서 사용할 수 있는 것으로부터 적의하게 선택된다. 특히, 상기한 바 있는 미국특허 제4,789,413호에 개시되어 있는 감압접착제를 참고로 이에 도입한다. 또한, 점착부여제(tackifier), 가소제(plasticizer), 산화방지제 및 보존제 등을 한 종류 또는 그 이상의 혼합물을 좋다.
상기 감압접착제층의 두께는, 건조후 20∼100μm인 것이 바람직하다. 더욱 좋은 감압접착제층의 두께는 건조후 35∼75μm이다. 또, 감압접착제층에는 투기구멍이 다수 형성되어 있다. 「투기성」이란, 공기 또는 수증기 등의 기체를 통과시킬 수 있는 성질을 의미하며, 그 정도는 JIS(일본 공업 규격) L-1099-1993 A-2(water) 테스트에 준해서 측정한 값으로 표시되어 있다. 투기구멍의 크기는 그 구멍이 갑압접착제층의 표면으로부터 이면까지 연이어 통해있기만 하면 된다.
또한, 본 발명에서는 감압접착제층이 투기성을 가지며, 그 투기구멍의 일부 또는 전부에는 투기성이 실질적으로 저해되지 않을 정도로 미세한 탄성 마이크로스피어가 함유되어 있다.
탄성 마이크로스피어로서는, 비중공 탄성 마이크로스피어 및 중공 탄성 마이크로스피어 어느 것이나 사용할 수가 있다.
비중공탄성 마이크로스피어의 재질로서는, 구체적으로 예를 들면, 우레탄계 중합체나, 에틸아크릴레이트와 클로로에틸비닐에테르와의 혼성중합체, n-부틸아크릴레이트와 아크릴로니트릴과의 혼성중합체, 에틸아크릴레이트와 아크릴로니트릴과의 혼성중합체 등의 아크릴고무, 그리고, 우레탄 변성 아크릴고무 등을 들 수 있다.
한편, 중공 탄성 마이크로스피어의 재질로서는, 구체적으로 예를 들면, 스티렌 가교중합체, 스티렌-아크릴로 니트릴 혼성중합체, 메타크릴산메틸-아크릴로니트릴, 염화비닐리덴-아크릴로니트릴 등의 중합체를 들 수 있다.
또, 탄성 마이크로스피어의 지름은, 예를 들면, 10∼100μm, 바람직하게는 15∼80μm의 평균 입자지름의 탄성 마이크로스피어를 사용할 수가 있다. 또한, 본 발명에서는, 적어도 투기구멍에 탄성 마이크로스피어가 존재하는 것이 좋으나, 투기구멍이외의 감압접착제층에 탄성 마이크로스피어가 포함되어 있어도 좋다. 탄성 마이크로스피어의 첨가비율은, 감압접착제 100중량부(고형분 환산)에 대하여 0.01∼5.0중량부의 범위인 것이 바람직하다. 탄성 마이크로스피어가 0.01중량부보다 적으면, 목적하는 투기성 접착테이프의 충분한 투기성을 유지할 수가 없기 때문에 좋지 않으며, 5.0중량부보다 많으면 충분한 접착성을 확보하기가 어렵기 때문에 좋지 않다. 특히 바람직한 탄성 마이크로스피어의 첨가 비율은 0.1∼3.0중량부이다.
또, 중공탄성 마이크로스피어를 사용하는 경우, 이 마이크로스피어가 발포체인 것이 바람직하다. 예를 들면, 20∼70배의 발포배율(부피)을 갖고, 내용매성(solvent resistant)을 갖는 중공 탄성 마이크로스피어가 바람직하다. 이하의 제조방법에서 설명하게 되지만, 상기의 중공 탄성 마이크로스피어는 투기성 접착테이프의 제조공정중에 발포성 마이크로스피어를 발포시켜서 제공해도 좋다.
또한, 본 발명에 있어서, 탄성을 갖는다는 것은 마이크로스피어가 분산된 물에 200kg/cm2의 압력을 걸고, 그 압력이 해제된 후의 마이크로스피어의 부피가 90%이상 복원한다는 것을 뜻하는 것이다.
감압접착제의 투기구멍은, 그 제조시에 감압접착제 용액에 첨가되는 흡수성고분자물질에 포함된 물이 증발건조함으로서 형성된다. 여기서, 흡수성 고분자물질이란, 자체 중량의 수백배에서 일천배에 가까운 물을 흡수하여 부풀어지고, 게다가 물에 용해되지 않으면서 부풀어진 물질에 압력을 가해도 흡수한 물을 탈리시키지 않는 것을 의미한다. 이와 같은 흡수성 고분자물질로서는, 전분-아크릴로니트릴 그라프트 중합체, 전분-아크릴산 그라프트 중합체, 전분-스티렌설폰산 그라프트 중합체, 전분-비닐설폰산 그라프트 중합체 등의 전분계 ; 셀룰로오스-아크릴로니트릴 그라프트 중합체, 셀룰로오스-스티렌설폰산 그라프트 중합체, 카복시메틸 셀룰로오스의 가교중합체 등의 셀룰로오스계 ; 폴리비닐알콜 가교중합체, 폴리아크릴-초산비닐 비누화물 등의 폴리비닐알콜계 ; 폴리아크릴산염 가교중합체(아크릴산나트륨 가교중합체, 아크릴산-아크릴산나트륨 가교혼성중합체 등), 아크릴로니트릴계 중합 비누화물 등의 아크릴계 ; 에틸렌글리콜 디아크릴레이트 가교중합체 등의 폴리에틸렌 옥시드계 ; 그외에, 카복실기, 카본산염, 수산기 및/또는 설폰산기 등을 포함하는 중합체나 폴리비닐피롤리돈계 가교중합체 등을 들 수 있다.
구체적으로 예를 들면, 어쿠어리서브 AP 시리이즈(AQUARESERVE AP series)의AP-300, AP-200, AP-100(아크릴산나트륨 가교혼성중합체 : 일본국 니혼고세이가가쿠사 제품), 어쿠어릭 CA 시리이즈(AQUARIC CA series)(일본국, 니혼쇼쿠바이사 제 ; 아크릴산나트륨 가교중합체), 산웨트(SANWET)IM-1006MPS(일본국, 산요가세이고교사 제 ; 전분-아크릴산 그라프트중합체의 나트륨염) 등을 들 수 있다. 이들 흡수성 고분자 물질은, 이하의 제조방법에서 설명하게 되는 물과 병용으로 사용되는 것이며, 그 첨가비율은 물에 대하여 1/3000∼1/10 중량부가 좋고, 특히 적당하게는 1/600-1/20 중량부가 좋다. 또, 흡수성 고분자물질은 입자 또는 과립형상으로 된 것이 물에 분산하기 쉽기 때문에 적당하다. 입자지름은 적당하게는 60μm이하이며, 좋게는 40μm이하이다.
박리성 시이트는 이 분야에서 사용할 수 있는 것 중에서 적당하게 선택된다. 박리성 시이트로서는, 예를들면, 실리콘도포지, 실리콘도포필름 등을 들 수있다. 상기 박리성 시이트의 두께는 통상, 공업적으로 설정되는 두께라면 특별히 한정되지 않는다.
다공성 기재 및 투기성 기재는, 이 분야에서 사용할 수 있는 것 중에서 적의하게 선택된다. 다공성 기재 및 투기성 기재로서는, 예를 들면 직포 또는 부직포, 그물눈이 거친 메쉬형의 합성수지 성형품, 투기성 중합체 발포시이트 또는 투기성 중합체 필름 등을 들 수 있다. 또, 투기성 기재는, 적어도 투기성을 가지고 있으면 구멍이 없는 무공기재(無孔基材)라도 좋다.
또한, 본 발명의 투기성 접착테이프를 구성하는 감압접착제층의 투기구멍은, 이하에서 설명하는 바와같이 통기제를 사용하여 형성된다. 그러기 때문에, 감압접착제층의 투기구멍은 다공성 기재 및 투기성 기재에 존재하는 구멍의 크기나 구멍의 개수 등에 의존하여 형성되는 일은 없다. 즉, 기재가 구멍을 갖는지 안갖는지 여부에 관계없이 감압접착제층에 원하는 투기성을 부여하기 위한 투기구멍을 형성할 수가 있다.
본 발명의 투기성 접착테이프는 여러 가지 방법으로 제조할 수가 있다.
예를들면, (1) 통기제에 비중공 탄성 마이크로스피어, 중공 탄성 마이크로스피어 또는 발포성 마이크로스피어를 균일하게 분산시켜서, 제1의 분산액을 얻고, 이 제1의 분산액을 임의로 가교제를 첨가한 감압접착제 용액에 균일하게 분산시킨 제2의 분산액을 얻고, 이 제2의 분산액을 박리성 시이트에 도포하고 건조시키며, 이 사이 발포성 마이크로스피어가 사용되었을 때에는 중공탄성 마이크로스피어로 변환시켜서, 비중공탄성 마이크로스피어 또는 중공탄성 마이크로스피어를 함유하는 투기성 구멍이 존재하는 감압접착제층을 형성하고, 이어서 감압접착제층 위에 다공성 기재 또는 투기성 기재를 적층하는 방법.
(2) 감압접착제 용액에 통기성 및 임의로 가교제를 첨가하고 균일하게 분산시킨 시스템에, 비중공 탄성 마이크로스피어, 중공 탄성 마이크로스피어 또는 발포성 마이크로스피어를 균일하게 분산시켜, 이 분산액을 박리성 시이트 위에 도포, 건조하고, 이 사이 발포성 마이크로스피어가 사용되었을 때에는 중공 탄성 마이크로스피어로 변환시켜서, 비중공 탄성 마이크로스피어 또는 중공 탄성 마이크로스피어를 함유하는 투기구멍이 존재하는 감압접착제층을 형성하고, 이어서 감압접착제층위에 다공성 기재 또는 투기성 기재를 적층하는 방법을 들 수 있다.
상기한 방법 (1)에 대하여 이하에 설명한다.
먼저, 투기구멍을 형성하기 위한 통기제에 비중공 탄성 마이크로스피어, 중공 탄성 마이크로스피어 또는 발포성 마이크로스피어를 균일하게 분산시켜서 제1의 분산액을 얻는다. 여기서 「균일」이란, 엄밀한 의미에서가 아니고, 실질적으로 균일한 것이면 충분하다는 것을 뜻한다(이하, 동일한 의미의 용어이다).
여기서, 통기제는, 그 통기제에 포함되는 물을 다음의 건조공정에서 증발시키는 것으로 투기구멍을 형성할 수가 있는 것이면 특별히 한정되는 것이 아니다. 통기제로서 알맞는 것으로는, 물을 포함하는 흡수성 고분자물질이다. 통기제의 첨가량은, 감압접착제 용액 100중량부에 대하여 5∼100중량부가 적당하다. 그리고, 고무계 감압접착제의 경우는, 10∼40중량부, 아크릴계 감압접착제의 경우는, 20∼100중량부가 보다 적당하다. 또, 아크릴계 감압접착제의 경우는, 25∼75중량부가 더 좋고, 30∼70중량부는 특히 좋다.
비중공 탄성 마이크로스피어로서는, 구체적으로는 일본국 네가미공업사 제의 아트퍼얼(ARTPEARL) C-300과 같은 우레탄계 중합체로 된 비중공 탄성 마이크로스피어, 같은 회사제품인 아트퍼얼 G-400과 같은 아크릴고무로 된 비중공탄성 마이크로스피어 등을 들 수 있다.
한편, 발포성 마이크로스피어는 평균 입자지름이 5∼30μm이며, 최종적으로 투기성 접착테이프를 제조하였을 때의 발포배율(부피)이 20∼70배의 발포중공 탄성 마이크로스피어가 되도록 발포성 마이크로스피어를 사용하는 것이 좋다.
중공 탄성 마이크로스피어 및 발포성 마이크로스피어로서는, 구체적으로는,일본국 니혼페라이트사 제의 익스팬슬(EXPANCEL) 시리이즈가 적당하고, 특히 중공탄성 마이크로스피어로서는,익스팬슬 642WU(팽창온도 90∼120℃)가 적당하다. 또, 발포성 마이크로스피어로서는, F-50D(일본국 마쓰모토유시세이야쿠사 제)도 사용할 수가 있다. 또한, 발포성 마이크로스피어를 미리 어느 정도 1차 발포시키고, 이어서 이 1차 발포 중공 탄성 마이크로스피어를 접착제 용액에 첨가하여 건조공정을 거친 후 2차 발포시킴으로서 발포체로 되는 중공 탄성 마이크로스피어로 변환시켜도 좋다.
그리고, 물과 흡수성 고분자 물질에 포함된 물은 감압접착제층에 투기구멍을 형성하는 역할을 수행하고 있다.
다음에, 제1의 분산액을 임의로 가교제가 첨가된 감압접착제 용액에 균일하게 분산시켜 제2의 분산액을 얻는다.
여기서 감압접착제 용액은 제1의 분산액을 균일하게 분산시킬 수가 있는 경우, 감압접착제를 그대로 사용할 수가 있다. 그러나 상기 제1의 분산액의 점도가 높아서 균일하게 분산할 수 없는 경우에는 필요에 따라 유기용매를 첨가해도 좋다. 사용할 수 있는 유기용매로서는, 초산에틸, 톨루엔, 헥산, 크실렌, 아세톤 등을 들 수 있다.
또한, 가교제는 감압접착제의 응집력을 높이고 피접착물에로의 접착유지력을 향상시키는 역할을 한다. 그리고 이 가교제로서는, 아이소시아네이트계 가교제가 적당하며, 적어도 2 이상의 아이소시아네이트기를 갖는 다관능성 아이소시아네이트 화합물이 보다 적당하다. 상기 화합물로서는 예를 들면, 톨릴렌 디아이소시아네이트(TDI), 디페닐메탄 디아이소시아네이트(MDI), 톨루이딘 디아이소시아네이트(TODI), 크실렌 디아이소시아네이트(XDI), 헥사메틸렌 디아이소시아네이트(HMDI), 트리메틸롤프로판(TMP)-TDI첨가물, 다관능성 방향족 폴리아이소시아네이트(TDI중합체 등), 폴리메틸렌폴리페닐 아이소시아네이트 등 이들의 부분변성체를 들 수 있다. 가교제는, 감압접착제 100중량부에 대하여 0.5∼10중량부를 첨가하는 것이 적당하다. 다른 가교제로서는, 감압접착제의 가교에 사용될 수있는 것을 예로 들면, 아지리딘 화합물, 에폭시 화합물, 금속킬레이트 화합물, 멜라민 화합물 및 미국특허 제5,198,064호에 기재된 변성 아이소시아네이트 화합물도 사용될 수 있다.
상기 제2의 분상액에는 점착부여제, 가소제, 산화방지제, 착색제 및 보존제를 첨가해도 좋다.
그 다음에, 제2의 분산액을 박리성 시이트위에 도포하고, 건조시켜서 감압접착제층을 형성한다. 도포공정과 건조공정은 공지의 방법을 사용할 수가 있다. 예를 들면, 건조공정에 있어서, 각각의 존(multi-zone)의 온도와 풍량을 달리하는 다단계 건조를 하여도 좋다. 여기서, 발포성 마이크로스피어를 사용한 경우, 발포성 마이크로스피어를 건조시킨 후 발포공정에 넣어도 되지만, 건조공정과 발포공정을 동시에 만족시키는 조건하에서 행하는 것이 더 적당하다. 그와같은 조건은, 사용하는 발포성 마이크로스피어에 따라서 상이하지만, 80∼200℃에서 0.5∼5분간의 가열조건이 적당하다. 한편, 비중공 탄성 마이크로스피어 또는 중공 탄성 마이크로스피어를 사용한 경우의 건조는, 40∼120℃에서 1∼10분간의 가열조건이 알맞다.
이어서, 감압접착제층위에 다공성 기재 또는 투기성 기재를 적층하여 투기성을 갖는 투기성 접착테이프를 얻게 된다. 그 다음에, 상기 투기성 접착테이프는 통상적으로, 박리성 시이트가 적층된 채로 롤에 감긴다.
다음에, 방법(2)에 대해서는, 감압접착제층을 구성하는 재료를 단번에 균일하게 분산시키는 것 이외는 상기한 방법(1)과 동일하게 할 수 있다.
또한, 상기의 방법(1) 및 (2)에 의한 접착테이프는 탄성 마이크로스피어가 첨가되어 있지않은 투기성 테이프와는 달리, 권압이 걸려도 투기성이 큰 폭으로 저하하는 일은 없다.
본 발명의 투기성 접착테이프의 투기성이 유지되는 것은 다음과 같은 메카니즘에 의한 것으로 여겨진다.
먼저, 종래의 투기성 접착테이프는 롤형태로 감겨지는 경우, 권압(winding pressure)을 받게 되어, 감압접착제층이 유동화하여 투기구멍을 막는 방향으로 이동한다. 이 감압접착제 층의 이동은 권압이 높은 롤의 중심부에 있어서 더욱 현저히 나타난다. 권압을 계속 가하게 되면, 투기구멍이 좁아지거나, 거의 막혀버리는 상태가 된다. 이와같은 상태가 된 경우, 압력을 해제하여도 원래의 상태로 되돌아오지 않기 때문에 투기성이 저하하게 되는 것이다.
이에 대하여 본 발명의 투기성 접착테이프는, 롤형으로 감긴 경우, 권압을 받게되지만, 투기구멍의 일부 또는 전부에, 바람직하게는 그 내벽에 탄성 마이크로스피어가 존재하고 있기 때문에 감압접착제층의 유동으로 인한 투기구멍의 막힘이 방지되는 것으로 판단된다.
또, 이 투기성 접착테이프의 권압을 해제하면 탄성 마이크로스피어가 원래의 형상으로 복원되기 때문에, 공간이 확보되어 투기성의 저하가 저지 또는 완화되는 것으로 판단된다.
또한, 본 발명의 투기성 접착테이프는 반창고, 붕대, 외과용포제 등에 사용되는 것이 바람직하지만, 이와같은 용도에 한정되는 것은 아니고, 투기성의 유지가 필요한 그 밖의 용도에도 사용할 수가 있다.
(실시예)
이하에, 실시예에 의해서 본 발명을 더 상세히 설명하는 바, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
또한, 이하의 실시예에서는 본 발명의 투기성 접착테이프의 투기성은, 투과습도를 측정하여 나타내고 있는 것이다.
실시예 1
탄성 마이크로스피어로서, 우레탄계 중합체의 아트퍼얼(ARTPEARL) C-300(평균 입자지름 15μm ; 일본국 나가미고교사 제품)으로 된 비중공 탄성 마이크로스피어를 사용하였다.
이 마이크로스피어를 통기제(AR-739M ; 일본국 리키다인사 제 ; 흡수성 고분자물질에 물을 포함시킨것)50중량부에 균일하게 혼합하여 제1의 분산액을 얻었다. 이 제1의 분산액을 아크릴계 감압접착제 용액(리키다인 AR-2045(고체형 몫으로 45중량%) ; 일본국 리키다인사 제) 100중량부에 첨가하여 균일하게 혼합하였다. 여기에 다시 변성폴리 아이소시아네이트계 가교제(SANPASTER HD-739D ; 상기 리키다인사 제)를 5중량부 첨가하고 균일하게 될 때까지 혼합하여 제2의 분산액을 얻었다.
상기의 제2분산액을 전사법(판박이)(decalcomania)에 의해 실리콘박리 시이트위에 도포하였다. 도포량은 50g/m2/건조후로 하였다. 그다음, 3분 동안 105∼120℃에서 건조시키고, 이어서 부직포(non-woven) (BENLIZE CF-501 ; 일본국 아사히가세이사 제)에 두께 25μm의 우레탄 필름(일본국 오쿠라고교사 제)을 적층시킨 복합체로 된 투기성 기재를 다시 적층하여 투기성 접착테이프를 얻었다.
얻어진 투기성 접착테이프를 80g/cm2의 하중과 40℃의 조건으로 3일간과 14일간 방치하였다. 얻어진 투기성 접착테이프의 비중공 탄성 마이크로스피어의 첨가량에 대한 투과습도를 JIS L-1099-1993 A-2(water)법(g/m2 24시간으로 표시)에 준거하여 측정하고, 그 결과를 점착력과 함께 표 1에 나타낸다. 상기 점착력은 피점착체(유리판)에 점착면을 붙여 2kg의 고무롤러를 1왕복시켜 압착하고, 즉시 300mm/분의 헤드스피드와 180도의 각으로 벗겨낼 때에 측정된 값을 의미한다.
아트퍼얼(ARTPEARL)C-300의 첨가량(중량부) 80g/cm2의 하중 및 40℃
3일 후 14일 후
투과습도(g/m2-24시간) 점착력(180°벗김)(g/25mm) 투과습도(g/m2-24시간) 점착력(180°벗김)(g/25mm)
00.250.501.00 700120814951569 760725680625 550130014691544 770690690625
표 1에서 비중공탄성 마이크로스피어를 함유하는 투기성 접착테이프는 압력을 받은 후에 있어서도 투과습도, 즉 투기성이 유지되고 있는 것을 알 수 있다.
실시예 2
비중공 탄성 마이크로스피어로서 ARTPEARL C-300대신에 아크릴고무로 된 아트퍼얼(ARTPEARL) G-400(평균입자지름 20μm ; 일본국 네가미고교사 제)을 사용한 것 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 투기성 접착테이프를 제조 하였다. 또한 실시예 1과 동일하게 하여 3일후, 14일후의 투과습도와 점착력을 측정하였다.
결과는 표 2와 같다.
아트퍼얼G-400의 첨가량(중량부) 80g/cm2의 하중 및 40℃
3일후 14일후
투과습도(g/m2-24시간) 점착력(180°벗김)(g/25mm) 투과습도(g/m2-24시간) 점착력(180°벗김)(g/25mm)
00.250.501.00 700123514051499 760635617605 550107813901428 770650625610
표 2에서, 중공 탄성 마이크로스피어를 함유하는 투기성 접착테이프는 압력을 받은 후에 있어서도 투과습도, 즉 투기성이 유지되고 있는 것을 알 수 있다.
실시예 3
탄성 마이크로스피어로서, 중공 탄성 마이크로스피어(EXPANCEL 091DE80 ; 발포배율 약60배 : 진비중 0.03, 부피비중 0.02D : 입자지름50∼80μm : 일본국 니혼페라이트사 제)를 사용한 것 이외는 실시예 1과 동일하게하여 투기성 접착테이프를 제조하였다. 또한 실시예 1과 동일하게 하여 3일 후 및 14일 후의 투과습도와 점착력을 측정하였다. 그 결과를 표 3에 표시하였다.
익스팬슬(EXPANCEL)091DE의 첨가량(중량부) 3일후 14일후
투과습도(g/m2-24시간) 점착력(180°벗김)(g/25mm) 투과습도(g/m2-24시간) 점착력(180°벗김)(g/25mm)
00.250.501.00 749155414681485 298327285280 530154116011603 290360280278
표 3에서 중공 탄성 마이크로스피어를 함유하는 투기성 접착테이프는 압력을 받은후에도 투과습도, 즉 투기성이 유지되고 있는 것을 알 수 있다.
실시예 4
감압접착제 용액으로서, 고무계 감압접착제 용액(GR-700 ; 고형분 30중량%, 천연고무/SBR계 : 상기 리키다인사 제) 100중량부, 통기제 30중량부를 사용한 것 이외에는 실시예 3과 동일한 조건으로 투기성 접착테이프를 제조하였다. 또한 실시예 1과 동일한 조건으로 투과습도와 점착력을 측정하여 그 결과를 표 4에 나타낸다.
익스펜슬091DE의 첨가량(중량부) 3일 후 14일 후
투과습도(g/m2-24시간) 점착력(180°벗김)(g/25mm) 투과습도(g/m2-24시간) 점착력(180°벗김)(g/25mm)
00.10.20.3 824131515721688 196254200185 571130216271631 199198185180
표 4에서, 고무계 감압접착제에 대하여도 압력을 받은후에 있어서의 투기성 접착테이프의 투과습도, 즉 투기성이 유지되고 있는 것을 알 수 있다.
실시예 5
감압접착제 용액으로서, 고무계 감압접착제 용액(GR-700 ; 고형분 30중량%, 천연고무/SBR계 : 상기 라키다인사 제)를 탄성 마이크로스피어 대신에 발포성 마이크로스피어(F-50D : 입자지름 10∼20μm : 일본국 마쓰모토유시세이야쿠사 제 : 미발포 마이크로스피어)를 사용하여, 115℃에서 5분간 행하는 건조 공정에 있어서 발포성 마이크로스피어를 발포(발포배율 40배)시키는 것 이외에는 실시예 3과 같은 조건으로 투기성 테이프를 제조하였다. 또한 실시예 1과 같은 조건으로 투과습도를 측정하고 그 결과를 표 5에 나타낸다.
F-50D 의 첨가량(중량부) 투과습도 (g/m2-24시간)
3일 후 14일 후
00.10.20.3 824113812421533 571115611541569
표 5에 나타내고 있는 바와같이, 발포성 마이크로스피어를 원료로 사용하여도, 압력을 가하기 전에 발포체로된 중공 탄성 마이크로스피어로 되어 있으면, 압력을 받은 후에 있어의 투기성 접착테이프의 투과습도, 즉 투기성이 유지되고 있는 것을 알 수 있다.
실시예 6
부틸아크릴레이트(BA) 65중량부, 2-에틸헥실 아크릴레이트(2EHA) 30중량부, 아크릴산(Aa) 2중량부, 비닐피롤리돈(NV-2P) 3중량부로 된 조성의 모노머(단위체)에, 초산에틸/톨루엔(=60/40 중량비)을 용매로 하여, 개시제로서 BPO 0.2중량부를 첨가하고, 70℃로 8시간동안 중합시켰다. 이 중합에 의해서 고형분 45%, 점도 6500cp(25℃)의 중합체용액(감압접착제 용액)을 얻었다.
아크릴계 감압접착제 용액(리키다인AR-2045 ; 상기 일본국 리키다인사 제)대신에 상기의 중합체용액을 사용한 것 이외에는 실시예 3과 같은 조건으로 투기성 접착테이프를 제조하였다. 또한 실시예1과 동일한 조건으로 3일 후의 투과습도 및 점착력을 측정하여 그 결과를 표 6에 표시하였다.
공백 중공탄성마이크로스피어 발포성 마이크로스피어
중량부 폴리머AR-739M (통기제)91DE80F-50DHD739D (가교제) 10050--5 100500.25-5 100500.5-5 100501.0-5 10050-0.255 10050-0.55 10050-1.05
투과습도(g/m2-24시간)점착력(g/25mm) 1087319 1361375 1507323 1870295 1140390 1310360 1561321
표 6으로부터, 중공 탄성 마이크로스피어를 사용한 경우, 비교적 소량으로도 원하는 투기성이 얻어지고 있고, 한편, 발포성 마이크로스피어를 사용한 경우는, 첨가량에 대한 투과습도의 개선효율은 중공 탄성 마이크로스피어의 쪽이 우월하다는 것을 알 수 있다.
실시예 7
아크릴계 감압접착제 용액(AR-2045 ; 상기 리키다인사 제)에 통기제와 가교제를 균일하게 혼합한 시스템에 중공 탄성 마이크로스피어를 균일하게 분산시켜, 이 분산액을 박리성 시이트 위에 도포, 건조하여 감압접착제층을 형성하였다. 이어서, 감압접착제층위에 실시예 1에서 사용한 우레탄필름에 부직포를 적층한 투기성복합체를 적층시켜서 접착성 테이프를 작성하였다. 또한, 실시예 1과 같은 조건으로 투과습도 및 점착력을 측정하고(단, 10일간 방치후에 측정실시), 그 결과를 표 7에 나타낸다.
그리고 이 실시예에 있어서의 접착성 테이프를 구성하는 재료는 실시예 3과 같은 재료를 사용하였다.
EXPANCEL091DE 의 첨가량(중량부) 10일후
투과습도(g/m2-24시간) 점착력(180°벗김)(g/25mm)
00.250.51.0 72998813441595 325375327246
표 7로 부터, 중공 탄성 마이크로스피어의 첨가량이 많아짐에 따라서 투과습도는 향상되고 있다는 것을 알 수 있다.
실시예 8
실시예 3에 있어서의 제2의 분산액을 전사법(판박이법)에 의해서 실리콘박리시이트상에 도포하고 건조시켰다. 이어서, 25μm두께의 우레탄필름(일본국 오쿠라고교사 제)을 적층시켜서 투기성 접착테이프를 얻었다. 또한, 도포량 및 건조조건은 실시예 1과 동일하게 하였다.
얻어진 투기성 테이프를 실시예 1과 동일한 조건으로 방치하고, 방치후의 투과습도를 실시예 1과 동일하게하여 측정하고 그 결과를 표 8에 나타낸다.
EXPANCEL091DE 의 첨가량(중량부) 투과습도(g/m2-24시간)
3일후 14일후
00.1250.250.51.0 55080098011001340 32071088010101280
표 8로부터, 부직포가 없는 투기성 접착테이프에 있어서도, 중공 탄성 마이크로스피어의 첨가에 의해서, 시간이 경과하더라도 투과습도가 유지되고 있는 것을 알 수 있다.
비교예 1
아트퍼얼(ARTPEARL) C-300의 대신에 비탄성인 폴리우레탄 폴리우레아 혼성중합체의 가교제인 마이크로스피어안료(평균 입자지름 28μm : 데코소프트 화이트(DECOSOFT WHITE) 15(상품명) ; C.U.Chemie Uetikon AG사 제)를 사용한 것 이외는 실시예 1과 같이 하여 투기성 접착테이프를 제조하였다.
또한 실시예 1과 동일하게 3일 후 및 14일 후의 투과습도를 측정하고 그 결과를 표 9에 나타낸다.
데코소프트 화이트(DECOSOFT WHITE) 15의첨가량(중량부) 80g/m2의 하중 및 40℃의투과습도(g/m2-24시간)
3일 후 14일 후
00.250.5 832970850 753934800
표 9로부터, 마이크로스피어가 탄성을 갖는 것이 투기성을 향상시키고 유지하는데 중요하다는 것을 알 수 있다.
비교예 2
탄성 마이크로스피어 대신에 유리 마이크로스피어(평균 입자지름 22μm, 진비중 2.47, 부피비중 1.73 ; 30%의 공기를 함유하고 있는 것으로 가정하고)(일본국 니혼페로사 제)를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 조건으로 투과습도를 측정하였다(단, 80g/m2의 하중으로 40℃×3일간 방치한 후에 측정하였다).
그 결과를 표 10에 나타낸다.
유리마이크로스피어의첨가량(중량부) 80g/m2의 하중 및 40℃에서 3일 후
투과습도(g/m2-24시간) 점착력 (180°벗김)(g/25mm)
00.51.02.03.0 542744705648607 291303306288281
표 10으로부터, 마이크로스피어가 탄성을 갖는 것이 투과습도의 향상과 유지에 중요하다는 것을 알 수 있다.
비교예 3
탄성 마이크로스피어의 대신에 메틸메타크릴 가교성 중합체로 된 뻣뻣한 리지드( rigid )마이크로스피어(평균입자지름 30μm, 진비중 1.18, 부피비중 0.862, 비중공 마이크로스피어 ; 갠즈사 제)를 사용한 것 이외는 실시예 1과 동일한 조건으로 투과습도를 측정하였다(단, 80g/m2의 하중으로 40℃×3일간 방치 후에 측정하였다). 그 결과를 표 11에 표시한다.
또한, 리지드 마이크로스피어를 실시예 1 등에 사용되고 있는 탄성 마이크로스피어와 동일한 용량이 되도록 한 경우, 비중차이로 인해 도포가 가능한 분산액을 얻을 수가 없었다.
리지드마이크로스피어첨가량(중량부) 3일 후 (80g/m2×40℃)
투과습도(g/m2-24시간) 점착력(180°벗김)(g/25mm)
00.1250.250.501.00 639859807818857 313322294298307
표 11로부터, 마이크로스피어의 첨가량이 증가하여도 투과습도를 향상시킬 수 없다는 것을 알게 된다. 이 비교예 3에 의해서, 마이크로스피어가 탄성체인 것이 투과습도 향상에 중요하다는 것을 알게 된다.
비교예 4
실시예 3의 분산액의 배합에서 통기제를 제외한 시스템, 즉 아크릴계 감압접착제 용액(리키다인 AR-2045 : 리키다인사 제)/폴리아이소시아네이트계 가교제(SANPASTER HD-739D : 리키다인사 제) = 100중량부/5중량부에 중공 탄성 마이크로스피어(EXPANCEL 091DE80 : 발포배율 약60배 : 니혼필라이트사 제), 또는 발포성 마이크로스피어(F-50D : 마쓰모토 유시세이야쿠사 제 : 미발포 마이크로스피어)를 표 12에 나타내는 비율로 첨가하여 균일하게 혼합시켰다. 이를 전사법에 의해서 실리콘박리시이트위에 도포하였다. 도포량은 50g/m2/건조후로 하였다. 그런 다음, 중공 탄성 마이크로스피어는 105∼110℃로 3분간, 발포성 마이크로스피어는 115℃로 5분간 건조공정에 넣었다. 이어서, 부직포(BENLIZE CF-501 : 일본국 아사히가세이고교사 제)에 두께 25μm의 우레탄필름(오쿠라고교사 제)을 적층시킨 복합제로된 투기성 기재를 다시 적층하여 투기성 접착테이프를 얻었다.
얻어진 투기성 접착테이프를 실시예 1과 같이, 80g/cm2의 하중과 40℃조건하에서 3일간 방치하였다. 얻어진 투기성 접착테이프의 중공탄성 마이크로스피어의 첨가량에 대한 투과습도를 JIS L-1099-1993 A-2(water)법(g/cm2 24시간으로 표시)에 따라 측정하고, 그 결과를 표 12에 나타낸다.
Blank 중공 탄성마이크로스피어 발포성 마이크로스피어
중량부 폴리머91DE80F-50DHD739D (가교제) 100--5 1000.25-5 1000.5-5 1001.0-5 100-1.05 100-2.05 100-3.05
투과습도(g/m2-24시간) 218 284 407 582 281 342 415
표 12로부터, 통기제를 제외한 경우, 중공 탄성 마이크로스피어 및 발포성 마이크로스피어 공히 첨가량이 증가하면 약간 향상되는 경향을 나타내지만, 전반적으로 낮은 투과습도를 나타내고 있으며 실용에 제공할 수 있는 투과습도에는 거리가 먼 값이란 것을 알 수 있다.
본 발명의 투기성 접착테이프는 투기구멍의 일부 또는 전부에, 바람직하게는 그 내벽에 탄성 마이크로스피어를 함유하고 있다. 따라서 테이프가 롤형으로 감겨지는 경우, 테이프에 권압이 걸리게 되어도, 그 구멍이 감압접착제층의 유동에 의해서 막히는 것을 방지할 수 있다. 투기성 접착테이프의 압력이 풀리는 경우, 탄성 마이크로스피어가 본래의 형태로 복원되어 공간이 확보되므로, 투기성의 저하를 방지 또는 완화시킬 수 있다.
또, 본 발명의 투기성 접착테이프의 제조방법에 의하면, 상기와 같은 효과를 갖는 투기성 접착테이프를 간단히 제공할 수가 있다.

Claims (9)

  1. 다공성 또는 투기성 기재(porous or permeable backing), 천연고무, 합성고무계 또는 아크릴계의 감압(感壓)접착제층과 박리성 시이트를 이 순서대로 구비하는 투기성 접착테이프에 있어서,
    상기 감압접착제층에 탄성 마이크로스피어(microsphere)를 함유하는 투기구멍(透氣孔)이 존재하며, 상기 탄성 마이크로스피어는 감압접착제층의 감압접착제 100중량부(고형분으로 환산)에 대하여 0.01∼5.0중량부로 함유되는 것을 특징으로 하는 투기성 접착테이프.
  2. 제1항에 있어서, 상기 탄성 마이크로스피어의 평균입자지름이 10∼100μm인 것을 특징으로 하는 투기성 접착테이프.
  3. 제1항에 있어서, 상기 탄성 마이크로스피어가 비중공(non-hollow) 탄성 마이크로스피어 또는 중공(hollow) 탄성 마이크로스피어인 것을 특징으로 하는 투기성 접착테이프.
  4. 제3항에 있어서, 상기 중공탄성 마이크로스피어가 발포 중공 탄성 마이크로스피어인 것을 특징으로 하는 투기성 접착테이프.
  5. 제1항에 있어서, 상기 투기성 접착테이프가 롤(roll)형으로 감겨지는 것을 특징으로 하는 투기성 접착테이프.
  6. 통기제(通氣劑)에 비중공(non-hollow) 탄성 마이크로스피어, 중공(hollow) 탄성 마이크로스피어 또는 발포성 마이크로스피어를 균일하게 분산시켜서 제1의 분산액을 얻고, 상기 제1의 분산액을, 임의로 가교제(crosslinker)를 첨가한 감압접착제 용액에 균일하게 분산시킨 제2의 분산액을 얻고, 상기 제2의 분산액을 박리성 시이트 위에 도포, 건조시키며, 이때 발포성 마이크로스피어가 사용되는 경우, 중공 탄성 마이크로스피어로 변환시켜서, 비중공 탄성 마이크로스피어 또는 중공 탄성 마이크로스피어를 함유하는 투기구멍이 존재하는 감압접착제층을 형성하고, 이어서 감압접착제층 위에 다공성 기재 또는 투기성 기재를 적층하여 투기성을 갖는 접착테이프를 얻는 것을 특징으로 하는 투기성 접착테이프의 제조방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 발포성 마이크로스피어의 평균입자지름이 5∼30μm이며, 상기 발포성 마이크로스피어가 80∼200℃, 0.5∼5분간의 건조공정하에서 발포되어 중공 탄성 마이크로스피어로 변환되는 것을 특징으로 하는 투기성 접착테이프의 제조방법.
  8. 감압접착제 용액에 통기제 및 임의로 가교제를 균일하게 분산시킨 시스템에, 비중공 탄성 마이크로스피어, 중공 탄성 마이크로스피어 또는 발포성 마이크로스피어를 균일하게 분산시켜, 이 분산액을 박리성 시이트 위에 도포,건조시키며, 이때 발포성 마이크로스피어가 사용되는 경우, 중공 탄성 마이크로스피어로 변환시켜서, 비중공 탄성 마이크로스피어 또는 중공 탄성 마이크로스피어를 함유하는 투기구멍이 존재하는 감압접착제층을 형성하고, 이어서 감압접착제층 위에 다공성 기재 또는 투기성 기재를 적층하여 투기성을 갖는 접착테이프를 얻는 것을 특징으로 하는 투기성 접착테이프의 제조방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 발포성 마이크로스피어의 평균입자지름이 5∼30μm이며, 이 발포성 마이크로스피어가 80∼200℃, 0.5∼5분간의 건조공정하에서 발포되어 중공 탄성 마이크로스피어로 변환되는 것을 특징으로 하는 투기성 접착테이프의 제조방법.
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