KR100802814B1 - 핫멜트 접착제용 폴리에틸렌 수지 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 핫멜트 접착제용 폴리에틸렌 수지 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 및 낮은 냄새발생 및 폴리우레탄 수지 및 섬유소재와 접착특성이 우수한 아크릭산 공단량체를 최적으로 함유한 에틸렌 아크릭산 공중합 수지를 최적의 비로 혼합하여, 기계적 특성인 접착 특성이 매우 우수함과 동시에 낮은 휘발성 유기화합물 발생 특성을 자동차 부품 등에 매우 적합하게 사용할 수 있는 핫멜트 접착제용 폴리에틸렌 수지 조성물 및 그를 이용한 층간 접착에 사용되는 핫멜트 접착 필름에 관한 것이다.
폴리에틸렌, 핫멜트, 메타 아크릴레이트, 접착
Description
본 발명은 핫멜트 접착제용 폴리에틸렌 수지 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 및 낮은 냄새발생 및 폴리우레탄 수지 및 섬유소재와 접착특성이 우수한 아크릭산 공단량체를 최적으로 함유한 에틸렌 아크릭산 공중합체를 최적의 비로 혼합하여, 기계적 특성인 접착 특성이 매우 우수함과 동시에 낮은 휘발성 유기화합물 발생 특성으로 자동차 부품 등에 매우 적합하게 사용할 수 있는 핫멜트 접착 필름용 폴리에틸렌 수지 조성물 및 그를 이용한 층간 접착에 사용되는 핫멜트 접착 필름에 관한 것이다.
자동차 내장재는 주로 몇 가지 재료의 적층 구조로 성형이 된다. 예를 들면 자동차 헤드라이너의 경우 [부직포/경질 폴리우레탄 폼/부직포/연질 폴리우레탄 폼/섬유] 층으로 구성이 된다. 부직포/경질 폴리우레탄 폼/부직포 적층 구조에 있어서 부직포/폴리우레탄 폼 재료 간에는 극성차이가 존재하여 접착력이 전혀 없다. 또한 부직포/연질 폴리우레탄 폼/섬유 적층 구조에 있어서도 부직포/ 연질 폴리우레탄 및 연질 폴리우레탄/섬유 재료 사이에 있어서도 재료의 극성차이에 의하여 접착력이 전혀 없다. 이러한 비 접착성을 해결하고자 적층 구조 성형 시 극성이 다른 두 재료 사이에 핫멜트 접착 필름을 삽입하여 접착력을 증대 시켜 최종 성형품을 제조한다.
종래 사용되는 핫멜트 접착제는 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지와 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체 수지가 블렌드된 재료를 사용하고 있다. 그러나 이렇게 제조된 핫멜트 접착필름은 에틸렌 비닐 아세테이트 수지에서 발생하는 휘발성 유기화합물에 의하여 역한 냄새가 발생하며, 적층 성형품이 완성된 후에도 역한 냄새가 발생하여 차 실내 냄새발생 유발요인으로 작용하고 있어 산업적으로 이용 시 큰 문제점이 발생 한다.
이에, 본 발명자들은 폴리에틸렌/에틸렌 비닐 아세테이트 블렌드 수지 조성물이 갖는 휘발성 유기화합물 발생 문제점을 해결하기 위하여 연구 노력한 결과, 에틸렌 비닐 아세테이트 수지 대신 에틸렌 아크릭산 공중합체 수지를 블렌드 함으로서 휘발성 유기화합물 발생량을 저감 시키며, 층간 접착력을 유지하는 폴리에틸렌계 핫멜트 접착수지를 개발함으로써 본 발명을 완성하게 되었다.
따라서, 본 발명은 적층 구조재 층간 접착수지로서 휘발성 유기화합물 발생량이 현저히 감소하여 차량 내부 냄새발생 문제를 개선하는 핫멜트 접착제용 폴리에틸렌 수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 용융지수(MI)가 2.5 ~ 25 g/10분, 밀도가 0.915 ~ 0.930 (g/㎤)이고, 에틸렌과 부텐의 공중합체 또는 에틸렌과 옥텐의 공중합체인 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 30 ~ 40 중량%; 및
용융지수(MI)가 7 ~ 17 g/10분인 에틸렌 아크릭산 공중합 수지 60 ~ 70 중량%를 함유하는 것을 특징으로 하는 핫멜트 접착제용 폴리에틸렌 수지 조성물에 특징이 있다.
이와 같은 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 선형 폴리에틸렌 수지와 에틸렌 아크릭산 공중합 수지를 최적의 비로 혼합 하여, 기존 핫멜트 접착제의 기계적 특성인 접착성을 만족함과 동시에 휘발성 유기화합물 발생량이 현저히 감소하여 차량 내부 냄새발생 문제가 개선된, 핫멜트 접착 필름용 폴리에틸렌 수지 조성물이다.
이러한 본 발명의 폴리에틸렌 수지 조성물의 각 구성 성분에 대하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
본 발명에서 사용되는 폴리에틸렌 수지는 밀도가 0.915 ~ 0.930 (g/㎤)인 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지라는 특성이 있으며, 용융지수(MI)가 2.5 ~ 25 g/10 분인 부텐 또는 옥텐 공중합체이며, 상기 수지의 용융지수가 2.5 g/10 분 미만 시, 필름 압출 가공 시 가공기기에 과도한 부하가 걸리는 문제점이 있고, 25 g/10 분 초과 시에는 블로우 필름 성형성에 문제점이 발생하며, 밀도가 0.915 (g/㎤) 미만 시 필름성형성에 문제가 있어 외관불량이 발생하고, 0.930 (g/㎤) 초과 시 가공기기 부하가 크게 걸리는 문제점이 발생한다. 상기 선형 폴리에틸렌 수지의 사용 함량은 30 ~ 40 중량% 이며, 30 중량% 미만 시 휘발성 유기화합물 발생량 증가에 따른 냄새발생 문제가 있으며, 40 중량% 초과 시 층간 접착력 물성이 나빠지는 문제점이 발생한다.
본 발명에서 사용하는 에틸렌 아크릭산 공중합 수지는 낮은 냄새발생 특성이 있으며, 용융지수가 7 ~ 17 g/10 분이며, 아크릭산 성분을 6 ~ 15 중량% 함유한다. 용융수지 값이 7 g/10 분 이하인 경우 층간 접착력 물성이 나빠지며, 17 g/10 분 초과 시 입자간 응집현상이 발생하여 분산성이 떨어지는 문제점이 발생한다.
상기 핫멜트 접착제용 폴리에틸렌 수지 조성물을 제조하는데는 당 분야에서 사용하는 방법으로 그 방법을 특별히 한정하지 않으며, 당 분야에서 사용하는 방법 중 어느 방법으로도 제조 할 수 있다.
이하, 본 발명을 다음의 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하겠는바 본 발명이 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1 ~ 2 및 비교예 1 ~ 6
다음 표1에 나타낸 조성으로 교반장치에서 혼합장치에서 교반, 혼합시키고, 160 ℃에서 믹서를 사용하여 용융 및 혼련시켜 최종 혼합수지를 수득하였다.
| 구분 (중량%) | 실시예 1 | 실시예 2 | 실시예 3 | 비교예 1 | 비교예 2 | 비교예 3 | 비교예 4 | 비교예 5 | 비교예 6 |
| (A) | 30 | 35 | 40 | 30 | 35 | 40 | 50 | 60 | 70 |
| (B) | - | - | - | 70 | 65 | 60 | - | - | - |
| (C) | 70 | 65 | 60 | - | - | - | 50 | 40 | 30 |
| (a): 선형 폴리에틸렌 수지 (SK사, FA440U 제품) 용융지수1.0 g/10 min, 밀도 0.919 g/㎤ 인 것을 특징으로 하는 선형 폴리에틸렌 수지 (b): 에틸렌 비닐 아세테이트 수지(호남석유화학사, VA800 제품) (c): 에틸렌 아크릭산 공중합 수지(다우사, Primacor 3002 제품), 용융지수 9.0 g/10 min,밀도 0.936 g/㎤ 이고, 아크릭산 공단량체를 8 중량% 포함하는 것을 특징으로 하는 수지 | |||||||||
[시험방법]
1. 냄새 평가
재료의 휘발성 유기화합물 발생 측정은 시료의 냄새평가를 통하여 측정하였다. 냄새평가 방법은 4 L 데시게이터 용기에 시료 사이즈 가로 3 cm, 세로 3 cm 시료를 준비하여 용기 안에 넣고 밀폐 후 80 ℃로 가열된 오븐에서 2 시간 방치한다. 2시간 가열 후 실온에서 1 시간 방치하여 식힌 후 시험용기를 3 ~ 4 cm 개방하여 평가를 한 사람씩 표 2의 냄새기준에 의거하여 평가한다. 1개의 시험용기를 3명 이상이 평가하고 동일한 종류의 시편을 2번 이상 평가하여 평균값으로 하였다.
| 등급 | 냄새의 정도 |
| 1 2 3 4 5 6 | 자극적이고 강렬한 냄새 강한 역겨운 냄새 냄새가 쉽게 감지되며 역겨움 냄새가 약하게 감지되나 역겹지 않음 거의 감지할 수 없는 냄새 냄새 없음 |
2. 접착력 평가
접착력 평가는 부직포/핫멜트 필름/폴리우레탄 폼 라미네이트를 140 ℃에서 압축하여 제조한 후 인장시험기를 사용하여 적층 구조의 상부 부직포를 50 mm/분 속도로 잡아당겨 박리강도 (peel strength)를 측정하여 핫멜트 필름의 접착력을 상대 비교하였다.
| 구분 | 실시예 1 | 실시예 2 | 실시예 3 | 비교예 1 | 비교예 2 | 비교예 3 | 비교예 4 | 비교예 5 | 비교예 6 |
| 냄새등급 (급) | 5 | 5 | 5 | 2 | 2 | 2 | 5 | 5 | 6 |
| 박리강도 (N/m) | 520 | 485 | 470 | 510 | 490 | 480 | 320 | 280 | 250 |
종합하면, 상기 표 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1 ~ 3의 수지 조성물은 비교예 1 ~ 6에 비하여 층간 접착 강도를 유지하면서 낮은 휘발성 유기화합물 발생량을 확인 할 수 있다.
상기에서 상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 선형 폴리 에틸렌 수지와 에틸렌 아크릭산 공중합 수지를 최적의 비율로 혼합하여 종래 핫멜트용 수지 조성물과 비교하여 냄새발생이 매우 낮으면서 동시에 우수한 접착 물성 특성을 가져, 핫 멜트 접착 수지로 제품에 적용이 가능하다.
Claims (3)
- 용융지수(MI)가 2.5 ~ 25 g/10분, 밀도가 0.915 ~ 0.930 (g/㎤)이고, 에틸렌과 부텐의 공중합체 또는 에틸렌과 옥텐의 공중합체인 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 30 ~ 40 중량%; 및용융지수(MI)가 7 ~ 17 g/10분인 에틸렌 아크릭산 공중합체 수지 60 ~ 70 중량%;를 함유하는 것을 특징으로 하는 핫멜트 접착제용 폴리에틸렌 수지 조성물.
- 제 1 항에 있어서,상기 에틸렌 아크릭산 공중합체 수지는 아크릭산 공단량체를 6 ~ 15 중량% 함유하는 것을 특징으로 하는 핫멜트 접착제용 폴리에틸렌 수지 조성물.
- 청구항 1 또는 청구항 2의 폴리에틸렌 수지 조성물을 함유하여 이루어진 핫멜트 접착 필름.
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| KR20070109493A KR20070109493A (ko) | 2007-11-15 |
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