KR101005057B1 - 열가소성 실리콘 함유 중합체를 함유한 박리 코팅 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 섬유질 재료를 포함하는 다공성 기재 및 다공성 기재의 섬유질 재료 상에 배치되고 열가소성 실리콘 함유 중합체를 포함한 박리코팅을 포함하는 물품에 관한 것이다. 또한 본 발명은, 제1 주표면 및 제2 주표면을 지닌 다공성 백킹을 제공하는 단계, 다공성 백킹의 제1 표면에 감압성 접착제를 도포하는 단계: 및 다공성 백킹의 제2 주표면에 열가소성 실리콘 함유 중합체를 포함하는 수성 분산액을 도포하여 저 접착 백사이즈(backsize)를 형성하는 단계를 포함하는 물품의 제조 방법에 관한 것이다.
Description
통상의 점착성을 가진 감압성 접착제(PSA)재료들은 반세기 동안 잘 사용되어 왔다. 테이프형, 라벨형 타입의 제품 및 접착제 코팅된 시트의 다른 타입의 제품들은 다른 표면에의 원하지 않는 접착으로부터 보호되어야 한다. 따라서, 그들이 다른 면에 우연히 접착되는 것을 방지하고, 공기 중의 먼지 및 다른 오염물질에 의해 오염되는 것을 방지하기 위하여, 테이프형들은 통상적으로 그들의 백킹에 롤 형태로 감겨지며 라벨형들은 통상적으로 박리 시트에 라미네이트화 된다.
테이프 백킹으로의 원하지 않는 접착제 이동 없이 테이프의 롤이 풀어지도록 하기 위하여, 테이프 백킹에 저 접착 백사이즈(LAB)를 제공하는 것이 통상적이다. 유사하게는, 라벨로부터 라이너를 쉽게 제거할 수 있도록 하기 위해 접착제 코팅된 라벨이 통상적으로 라미네이트화 되는 박리 시트 또는 라이너(liner)에 박리 코팅이 제공된다. 이 LAB 또는 박리 코팅은 관심 접착제에 적당한 박리수준을 재현성있게 제공하고, 접착제에 해로운 영향을 주지않으며, 경시 변화에 저항성을 가져서 박리수준을 비교적 시간에 대해 예상할 수 있도록 유지시키는 것으로 기대된다.
실리콘, 플루오르 함유 중합체 및 장쇄 알킬 분지형 중합체와 같은 저 임계 표면장력을 지닌 다양한 중합체들이 박리 코팅(예를 들어, LAB)으로서 유용하다. 장쇄 알킬 분지형 중합체들은 PSA 테이프에 특히 바람직한 중간 박리값의 박리 코팅을 제조하는 데 사용될 수 있는 왁스성(waxy) 화합물들이다. 박리 코팅 특허에는 실리콘 폴리우레아의 용도도 기재되어 있다. 적당한 실리콘 폴리우레아 중합체는 통상적으로 폴리디메틸 실록산, 폴리산화에틸렌의 연성 세그먼트(segment) 또는 폴리산화프로필렌의 연성 세그먼트, 및 저분자량 디아민/디이소시아네이트 제품의 강성 세그먼트의 무작위 블럭을 포함한다. 이들은 수계 중합체 또는 용매계 중합체 일 수 있으며 통상적으로 비공성 필름에 도포될 수 있다.
그러나, 부직포의 폴리프로필렌 백킹과 같은 다공성 백킹에 도포될 수 있는 저 접착 백사이즈 코팅이 필요하다.
도 1은 본 발명에 따른 롤 구조물내에 접착제 물품의 측면개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 접착제 물품의 확대 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 박리 코팅 도포 전의 백킹에 대한 통상적인 섬유질 표면 부위의 주사 전자 현미경 사진(scanning electron micrograph)이다.
도 4는 실시예 2에 기재된 대로 본 발명에 따라 제조된 접착제 물품의 통상적인 섬유질 표면 부위의 주사 전자 현미경 사진이다.
도 5는 실시예 3에 기재된 대로 본 발명에 따라 제조된 접착제 물품의 통상적인 섬유질 표면 부위의 주사 전자 현미경 사진이다.
도 6은 미국 특허 6,129,964(Seth)에 따라 제조된 접착제 물품의 통상적인 섬유질 표면 부위의 주사 전자 현미경 사진이다.
발명의개요
많은 접착제 물품, 특히 기저귀 산업에 있어서 조임 테이프(fastening tape)들은 다공성 기재, 통상적으로 위에 섬유질 층이 배치된 중합체 필름을 포함하는 다공성 백킹을 포함한다. 박리 코팅은 다공성 기재에 쉽게 도포되지 않는다. 예를 들어, 실리콘 폴리우레아 중합체의 용매계 분산제는 통상적으로 다공성 기재안으로 흡수되어 박리 코팅의 효과를 매우 감소시킨다. 본 발명은 접착제 물품, 특히 섬유질 재료를 포함하는 백킹과 같은 다공성 기재를 포함하는 조임 테이프와 관련된 문제를 제기한다.
하나의 구체예에서, 본 발명은 섬유질 재료를 포함하는 다공성 기재 및 다공성 기재의 섬유질 재료상에 배치된 박리 코팅을 포함하는 물품을 제공한다. 박리 코팅은 약 30% 이상의 실리콘 세그먼트를 포함하는 수계 열가소성 실리콘 함유 중합체를 포함한다. 본 명세서에 사용된 "수계"는 분산제의 희석 매체의 85% 이상이 물이고 나머지가 용매로 구성된 수성 분산액로부터 침전되는 중합체 또는 이 수성 분산액 내의 중합체를 의미하고, "열가소성"은 심각한 분자 열화가 일어나지 않는 중합체의 온도 범위 특성을 통해 냉각하여 경화시키고 가열하여 연화시키는 것을 반복적으로 할 수 있으며 연화상태에서 압출성형할 수 있는 중합체를 의미하며, "실리콘 세그먼트"는 화학식 -O-SiR2-의 디오르가노실록산 반복단위를 의미한다.
다른 구체예에서, 본 발명은 중합체 필름 및 그 위에 배치된 섬유질 층을 지닌 백킹, 백킹의 중합체 필름 위에 배치된 감압성 접착제, 및 백킹의 섬유질 층 위에 배치된 저 접착 백사이즈를 포함하는 물품을 제공한다. 저 접착 백사이즈는 열가소성 실리콘 함유 중합체를 포함한다. 열가소성 실리콘 함유 중합체는 약 30% 이상의 실리콘 세그먼트를 포함하는 수계 중합체이다.
다른 구체예에서, 본 발명은 9 데니어(denier) 미만의 섬유가 75% 이상인 섬유를 포함하는 섬유질 재료를 함유하는 다공성 재료 및 약 30% 이상의 실리콘 세그먼트를 포함한 열가소성 실리콘 함유 중합체를 포함하고, 다공성 기재의 섬유질 재료상에 배치된 박리 코팅을 포함하는 물품을 제공한다.
또 다른 구체예에서, 본 발명은 중합체 필름 및 그 위에 배치된 섬유질 층을 지닌 백킹, 백킹의 중합체 필름 위에 배치된 감압성 접착제, 및 백킹의 섬유질 층에 배치된 저 접착 백사이즈를 포함하는 물품을 제공한다. 섬유질 층은 9 데니어 미만의 섬유가 75% 이상인 섬유를 포함한다. 저 접착 백사이즈는 열가소성 실리콘 함유 중합체를 포함한다.
또 다른 구체예에서, 본 발명은 5 데니어 미만의 섬유가 90% 이상인 섬유를 포함하는 섬유질 재료를 함유하는 다공성 기재, 및 약 30% 이상의 실리콘 세그먼트를 함유하는 열가소성 실리콘 함유 중합체를 포함하고, 다공성 기재의 섬유질 재료상에 배치된 박리 코팅을 포함하는 물품을 제공한다.
또 다른 구체예에서, 본 발명은 중합체 필름 및 그 위에 배치된 섬유질 층을 지닌 백킹, 및 백킹의 중합체 필름 위에 배치된 비산성 감압성 접착제, 및 백킹의 섬유질 층 위에 배치된 저 접착 백사이즈를 포함하는 물품을 제공한다. 섬유질 층은 5 이하의 데니어를 지닌 섬유가 90% 이상인 섬유를 포함한다. 저 접착 백사이즈는 열가소성 실리콘 폴리우레아 중합체를 포함한다.
본 발명은 또한 섬유질 재료를 포함하는 다공성 기재를 제공하는 단계, 및 다공성 기재의 표면에 열가소성 실리콘 함유 중합체를 포함하는 수성 분산액을 도포하여 다공성 기재의 섬유질 재료 위에 배치된 박리 코팅을 형성하는 단계를 포함하는 물품의 제조방법을 제공한다.
또 다른 구체예에서, 본 발명은 제1 주표면 및 제2 주표면을 지닌 다공성 백킹을 제공하는 단계, 다공성 백킹의 제1 주표면에 감압성 접착제를 도포하는 단계, 및 다공성 백킹의 제2 주표면에 열가소성 실리콘 함유 중합체의 수성 분산액을 도포하여 저 접착 백사이즈를 형성하는 단계를 포함하는 물품의 제조방법을 제공한다. 바람직하게는, 다공성 백킹은 본 명세서에 이미 기재한 대로 중합체 필름 및 그 위에 배치된 섬유질 층을 포함한다.
본 명세서에 사용된 대로, "저 접착 백사이즈" 또는 "LAB"는 감압성 접착제와 같이 접착제에 대한 낮은 접착력을 나타내어 접착제와 박리 코팅 계면 사이에 실질적으로 분리가 일어나는 박리 코팅, 바람직하게는 필름을 의미한다. 박리 코팅은 테이프가 그 테이프 자체에 감겨져 테이프 롤을 풀어서 사용하는 접착 테이프 롤에 사용될 수 있다. 이 박리 코팅은 통상적으로 LAB로 언급된다. 박리 코팅은 접착제 물품이 일반적으로 롤 구성과는 반대로 시트형 구성으로 제공되는 라벨 또는 의료 치료용 붕대와 같은 다른 접착제 물품에 대해 "라이너"로 사용될 수도 있다.
본 명세서에 사용된 대로 조성물의 "수성 분산액"은 물에 분산가능한, 부분 용해가능한, 또는 쉽게 용해가능한 조성물을 그 범위 안에 포함한다. 따라서, 본 명세서에 사용된 "분산제"는 "용액"을 포함한다.
바람직한 구체예의 상세한 설명
본 발명은 다공성 기재, 특히 섬유질 재료를 포함하는 다공성 기재 위에 효과적인 박리 코팅을 제공한다. 더욱 특별하게는, 본 발명은 중합체 필름 위에 배치된 섬유질 층을 지닌 중합체 필름 및 백킹의 중합체 필름 위에 배치된 감압성 접착제를 포함하는 백킹 상의 효과적인 저 접착 백사이즈를 제공한다. 이 기재는 조임 테이프, 붕대, 라벨 등과 같은 많은 접착제 물품에 사용된다. 본 발명의 접착제 물품들은 기저귀 산업(즉, 기저귀 테이프)에서 사용되는 통상적인 접착 테이프들이다.
특정 구체예에서, 본 발명은 PSA가 배치된 표면의 반대면에 다공성 백킹 상의 LAB를 제공한다. 예를 들어, 중합체 필름 및 섬유질 층을 포함하는 백킹과 함께 PSA는 중합체 필름상에 배치되며 LAB는 백킹의 섬유질 층상에 배치된다. 본 발명의 LAB(또는 박리 코팅)는 열가소성 실리콘 함유 중합체, 바람직하게는 실리콘 폴리우레아 중합체를 포함한다. 하기 명세서의 내용은 박리 코팅의 특수한 타입인 박리 코팅 및 LAB 양자에 적용된다.
바람직하게는, 박리 코팅(예를 들어, 저 접착 백사이즈)의 대부분 양(즉, 50% 이상)은 기재(예를 들어, 백킹)의 섬유질 재료(예를 들어, 섬유질 층)의 상부에 위치한다. 더욱 바람직하게는, 박리 코팅(예를 들어, LAB)은 섬유질 층의 상부 20% 이하까지(즉, 상부 20% 보다 더 깊지않게) 침투된다. 여기서, 섬유질 재료의 "상부"는 기재의 최상부 영역에 있는 섬유를 나타낸다.
이는 통상적으로 수계 시스템(즉, 수계 분산제)으로부터 중합체를 도포하여 달성할 수 있다. 즉, 본 발명의 박리 코팅 조성물은 유기 용매 또는 유기 용매 및 물의 혼합물로 부터 분산되어 코팅될 수도 있지만 분산되어 물로 코팅될 수 있다. 용매계 시스템(즉, 용매계 분산제) 내의 동일한 중합체는 통상적으로 다공성 백킹에 더 침투하여 박리 코팅의 효과를 감소시킨다.
바람직하게는, 박리 코팅(예를 들어, 저 접착 백사이즈)은 2.0 g/m2 이하의 코팅 중량으로 백킹 상에 배치된다. 좀더 바람직하게는, 코팅 중량 약 1.5 g/m2 이하, 가장 바람직하게는 코팅 중량 약 1.2 g/m2 이하이다. 통상적으로, 코팅 중량은 실시예 부분에 기재한 대로 고도의 섬유 탈적층화를 방지하기에 충분하다. 바람직하게는 이는 코팅 중량이 약 0.75 g/m2 이상, 더욱 바람직하게는 약 1.0 g/m2 이상인 것을 의미한다.
중요하게는, 본 발명의 박리 코팅(예를 들어, 저 접착 백사이즈)은 (상기 박리 코팅이 사용될 때) 중합체 필름 및 섬유질 층간의 결합 강도가 겹쳐진 테이프의 저 접착 백사이즈 및 감압성 접착제보다 더 큰 접착제 물품을 제공한다. 이는 섬유 탈적층화가 중간, 미약한, 또는 없는 것으로 판단되는 실시예 부분에 기재한 섬유 탈적층화 시험에 의해 입증 설명된다.
열가소성 실리콘 함유 중합체
본 발명의 박리 코팅은 열가소성 실리콘 함유 중합체를 포함한다. 이 중합체의 실시예는 미국 특허 5,214,119 (Brandt 등), 미국 특허 5,290,615 (Tushaus 등), 미국 특허 5,461,134 (Leir 등), 및 미국 특허 5,512,650 (Leir 등)에 기재되어 있고, 또한 유럽 특허 0 380 236 B1 (Leir)에도 기재되어 있다.
열가소성 실리콘 함유 중합체의 구체적인 예는 용매계 실리콘 폴리우레아이며, 이것의 예는 미국 특허 5,512,650 (Leir 등)에 개시되어 있다.
열가소성 실리콘 함유 중합체의 다른 구체적인 예는 수계 또는 수분산 가능한 실리콘 폴리우레아이며, 이것의 예는 유럽 특허 0 380 236 B1 (Leir)에 개시되어 있다.
바람직하게는, 실리콘 함유 중합체는 중합체의 총중량 기준으로 실리콘 세그먼트 약 30 중량%를 포함한다. 즉, 중합체의 총중량은 -OSiR2-세그먼트 약 30 중량% 이상으로 구성된다. 중합체를 제조하기 위해 사용된 재료의 사전 지식 없이 중합체 세그먼트의 조성은 질량분석법 및 핵자기공명 분석기와 같은 분석 기술을 조합하여 결정할 수 있다.
특정 용매계 및 수계 구체예에서 실리콘 폴리우레아는 하기 반복 단위(화학식 I)를 포함하는 오르가노폴리실록산-폴리우레아 블럭 공중합체이다:
화학식 I
식 중에서,
Z는 페닐렌, 알킬렌, 아랄킬렌 및 시클로알킬렌으로부터 선택된 2가 라디칼이고,
Y는 1-10개의 탄소 원자를 지닌 알킬렌 라디칼이며,
R은, 총 R 라디칼을 100%로 할 때 50% 이상이 메틸이고, 나머지가 2-12개의 탄소 원자를 지닌 1가의 알킬 라디칼, 2-12개의 탄소 원자를 지닌 치환된 알킬 라디칼, 비닐 라디칼, 페닐 라디칼, 및 치환된 페닐 라디칼로부터 선택되고,
D는 수소, 1-10개의 탄소 원자를 지닌 알킬 라디칼, 및 페닐로부터 선택되며,
B는 알킬렌, 아랄킬렌, 시클로알킬렌, 페닐렌, 폴리산화에틸렌, 폴리산화프로필렌, 폴리산화테트라메틸렌, 폴리에틸렌 아디페이트, 폴리카프로락톤, 폴리부타디엔, 이들의 혼합물, 및 A를 포함하는 고리 구조를 완성하여 헤테로 사이클을 형성하고, 수분산 가능한 형태의 경우에는 블럭 공중합체를 수분산 가능하게 하기에 충분한 수의 사슬내(in-chain) 또는 현수된(pendant) 암모늄 이온 또는 현수된 카르복실레이트 이온을 함유하는 라디칼로부터 선택되고(여기서 수분산 가능한 블럭 공중합체는 이온 함량 약 15% 이하를 지니는 것이 바람직함),
A는 -O- 및 로 구성된 군으로부터 선택되며(여기서 G는 수소, 1-10 탄소 원자를 지닌 알킬 라디칼, 페닐기, 및 B를 포함하는 고리 구조를 완성하여 헤테로사이클을 형성하는 라디칼로 이루어진 군 중에서 선택됨),
"n"은 10 이상의 숫자이고,
"m"은 0을 제외한 25 이하의 숫자이다.
전술한 오르가노폴리실록산-폴리우레아 블럭 공중합체는 통상적으로 폴리실록산의 낮은 유리 전이 온도, 높은 열 안정성 및 산화 안정성, UV 저항성, 낮은 표면 에너지 및 소수성, 우수한 전기적 특성 및 여러 기체에 대한 높은 침투성, 및 우수한 기계적 및 탄성 특성을 지닌 소정의 추가 특성과 조합된 우수한 물성을 지닌다.
오르가노실록산-폴리우레탄 블럭 공중합체들은 2작용성 오르가노폴리실록산 아민(이는 연성 세그먼트를 생성시킴)과 디이소시아네이트(이는 강성 세그먼트를 생성시킴)의 축합중합을 통해 얻어질 수 있으며 2작용성 아민 또는 알콜 또는 이들의 혼합물과 같은 2작용성 쇄연장제를 포함할수 있는 (AB)n형 세그먼트화된 공중합체들이다.
바람직한 블럭 공중합체 Z는 헥사메틸렌, 메틸렌 비스-(페닐렌), 이소포렌, 테트라메틸렌, 시클로헥실렌, 및 메틸렌 디시클로헥실렌이며 R은 메틸이다.
용매계 오르가노폴리실록산-폴리우레아 블럭 공중합체의 제조 방법은 미국 특허 5,512,650(Leir 등)에 기재되어 있다. 간단히, 상기 방법은 불활성 대기하 유 기 용매 중에서 임의로 95 중량% 이하의 쇄연장제의 존재하에 실리콘 디아민을 1 이상의 디이소시아네이트와 중합시키는 것을 포함한다.
수계 오르가노폴리실록산-폴리우레아 블럭 공중합체의 제조 방법은 유럽 특허 0 380 236 B1(Leir)에 기재되어 있다. 간단히, 상기 방법은 불활성 대기하 끓는점 100℃ 미만인 수용성 용매 중에서 임의로 95 중량% 이하의 쇄연장제의 존재하에서 실리콘 디아민을 1 이상의 디이소시아네이트와 중합시키는 것을 포함한다.
본 발명의 명세서에 기재된 수계 오르가노폴리실록산-폴리우레아 블럭 공중합체는 유럽 특허 0 380 236 B1(Leir)에 기재된 것과 동일한 세그먼트들로 부터 구성된다. 그러나, 본 발명은 중합체를 제조하는 추가의 방법을 포함한다. 추가의 방법은 예를 들어 디아미노산이 중합체중에 포함될 때의 특별한 경우이다. 간단히, 추가의 방법은 불활성 용매하 끓는점 100℃ 미만의 수용성 용매 중에 실리콘 디아민 및 임의의 쇄연장제를 1 이상의 디이소시아네이트와 반응시킴으로써 올리고머의 이소시아네이트 말단 캡핑화 용액을 먼저 제조하는 것을 포함한다. 이어서 중화된 디아미노산 쇄연장제 수용액을 올리고머 혼합물과 반응시켜서 중합체를 완성한다. 이어서 용매를 분산제로부터 증류하고, 실질적으로 분산 매체로서 물을 얻는다.
실리콘 디아민은 하기 화학식 II(식 중 R, Y, D, 및 n은 화학식 I에 정의된 것과 같음)를 지니는 것이 바람직하다:
화학식 II
디이소시아네이트는 하기 화학식 III(식 중 Z는 화학식 I에 정의된 것과 같음)으로 표현되는 분자 구조를 지니는 것이 바람직하다:
화학식 III
OCN-Z-NCO
디아민과 디이소시아네이트의 몰비는 통상적으로 약 1:0.95 내지 약 1:1.05의 범위에서 유지된다. 쇄연장제는 통상적으로 디아민, 디히드록시 화합물, 및 이들의 혼합물로부터 선택된다. 오르가노폴리실록산-폴리우레아 블럭 공중합체의 수계 형태를 고려할 때, 1 이상의 쇄연장제는 사슬내 또는 현수된 아민 및 현수된 카르복실산 기들로부터 선택된 1 이상의 기를 함유하고, 이 기들의 수는 이온화될 때 블럭 공중합체가 바람직하게는 이온 함량 약 15% 이하가 되도록 하며 오르가노폴리실록산-폴리우레아 블럭 공중합체를 이온화시키도록 선택된다. 수계 오르가노폴리실록산-폴리우레아 블럭 공중합체에 유용한 통상적인 디아미노산 쇄연장제는 2,5-디아미노펜타노산, 2,6-디아미노펜타노산, 또는 디아미노벤조산이다. 카르복실레이트 음이온 0.5 중량% 이상이 특정 구체예에서 안정한 분산제를 얻는 데 바람직하며, 특정 구체예에서 1%-5%인 것이 바람직하다.
반응에서 유용한 디이소시아네이트는 페닐렌 디이소시아네이트, 예를 들어, 톨루엔 디이소시아네이트 또는 p-페닐렌 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아 네이트, 아랄킬렌 디이소시아네이트, 예를 들어 메틸렌 비스-(페닐이소시아네이트) 또는 테트라메틸크실렌 디이소시아네이트, 또는 시클로알킬렌 디이소시아네이트, 예를 들어 이소포론 디이소시아네이트, 메틸렌 비스(시클로헥실) 디이소시아네이트, 또는 시클로헥실 디이소시아네이트일 수 있다.
화학식 II로 나타낸 오르가노폴리실록산 디아민의 제조 방법은 유럽 특허 0 380 236 B1 및 미국 특허 5,512,650에 기재되어 있다.
본 발명의 수정된 방법을 포함하는 유럽 특허 0 380 236 B1에 기재된 수분산성(즉, 수계) 중합체들은 물보다 낮은 끓는점을 지닌 수용성 용매를 사용한다. 적당한 용매들은 2-부타논, 테트라히드로퓨란, 이소프로필 알코올, 또는 이들의 혼합물들을 포함한다. 산함유 실리콘 블럭 공중합체는 수산화 나트륨 또는 트리에틸아민과 같은 아민 또는 알칼린 토염기의 화학양론적 양으로 탈양성자화에 의해 용액중에서 이온화될 수 있다. 특정 용도에 필요하다면, 아민 함유 또는 카르복실산 기 함유 중합체는 비이온화 형태 및 용매로부터 코팅되어 사용될 수 있다.
임의의 첨가제
특정의 특성을 향상시키거나 얻기 위하여 본 발명에 따른 용매계 또는 수계 열가소성 실리콘 함유 중합체를 포함하는 박리 코팅 조성물에 다른 화합물 또는 첨가제를 추가할 수 있다. 적당한 임의의 첨가제들은 필름 형성 및 본 발명에 따른 박리 코팅 조성물의 박리 특성을 훼손하지 않도록 하는 것들이다. 임의의 첨가제들은 가교제, 소포제, 유동제 및 평활제, 착색제(예를 들어, 염료 또는 안료), 특정 기재에 사용하기 위한 접착 증진제, 가소제, 틱소트로피 부여제, 증점제(rheology modifier), 살생물제/항균제, 부식 방지제, 항산화제, 광안정제(UV 흡수제), 계면 활성제/유화제, 증량제(예를 들어 중합체 또는 중합 유화, 증량제, 충전제), 특별히 수계인 경우에는 필름 형성제(예를 들어 필름 형성을 보조하기 위한 유착 유기 용매), 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택되는 것이 바람직하다.
증량제 군으로부터 선택되는 특히 유용한 임의의 첨가제들은 본 발명의 박리 코팅 조성물에 첨가될 수 있는 증량제를 포함할 수 있으며, 형성된 박리 코팅의 박리특성에 심각하게 부정적인 영향을 주지 않는 양으로 존재할 수 있다. 분산 점도의 증가에는 일반적으로 증량제 농도, 중합도, 및 화학 조성이 작용한다. 상업적으로 입수가능한 수계 증량제의 적당한 예는 상품명 ACRYSOL 6038A(펜실베니아주 필라델피아 소재 롬 앤드 하스사 제품) 및 POLYPHOBE 101(다우 케미컬사 제품) 및 RHEOLATE 420(뉴저지주 하이츠타운 소재 엘레멘티스사 제품)이다. 상업적으로 입수가능한 용매계 증량제의 적당한 예는 폴리아크릴산(알드리치 케미컬사 제품)이다.
증량제의 군으로부터 선택가능한 다른 유용한 수계 첨가제는 중합 유화제의 형태일 수 있다. 상업적으로 입수가능한 중합 유화제의 적당한 예는 비닐 아세테이트/에틸렌 공중합체 유화제(펜실베니아주 알렌타운 소재 에어 프로덕츠사 제품)를 포함한다.
본 발명의 수계 중합체는 유기 용매, 물 또는 이들의 혼합물(즉, 담체 용매)로부터 코팅될 수 있으나, 유리한 효과를 위해 물로 코팅된다. 물로 코팅하는 것이 본 명세서에 이미 기재한대로 박리 코팅이 주로 백킹의 최상부에 있는 물품을 제공하는 데 통상적으로 중요하다. 더욱이 중합체의 수성 분산액으로서 제공된 박리 코 팅 조성물들은 경제적일 뿐만 아니라, 통상적으로 유기 용매 및 분산제와 조합하여 많은 문제, 예를 들어, 코팅될 표면상의 유기 용매의 악영향, 악취, 및 제조 과정 동안 다른 환경 문제를 줄인다.
박리 코팅 조성물내의 중합체의 바람직한 농도는 코팅 방법, 바람직한 최종 코팅두께, 및 기재의 다공성에 달려있다. 통상적으로, 본 발명의 박리 코팅 조성물은 약 5% 내지 약 50% 고체, 및 임의로 약 10% 내지 약 30% 고체로 코팅된다.
박리 코팅 조성물은 와이어 감김 로드(wire-wound rod), 직접 그라비어(direct gravier), 오프셋 그라비어(offset gravier), 역상 롤(reverse roll), 에어-나이프(air-knife), 및 트레일링 블레이드(trailing blade) 코팅과 같은 종래의 코팅 기술에 의해 적당한 기재에 도포될 수 있다. 코팅은 실온, 백킹 재료가 상승된 온도를 견딜 수 있다면 상승된 온도, 또는 이들의 조합된 온도에서 건조될 수 있다. 통상적으로 상승된 온도는 약 60℃ 내지 약 130℃이다.
기재 및 박리 코팅 재료
본 발명의 박리 코팅은 감압성 접착제(PSA) 테이프용 저 접착 백사이즈(LAB)와 같은 다양한 형태로 사용할 수 있다. 예를 들어 도 1 에 나타낸 바와 같이 테이프 (10)의 롤은 가요성 백킹 (11), 백킹의 주표면 (12; 즉, 제1 주표면)상의 감압성 접착제 코팅 및 백킹의 반대 주표면 (14; 즉, 제2 주표면)상의 박리 코팅을 포함한다. 박리 코팅은 본 명세서에 이미 기재한 조성물로부터 형성된다. 테이프는 감압성 접착제가 박리 코팅에 박리가능하게 접촉하도록 롤로 감긴다. 도 2는 테이프 (10; 도 1)의 세그먼트의 확대 단면도이다. 도 2 에서는 테이프 (20)은 백킹 (21), 감압성 접착제 (22), 및 박리 코팅(또는 LAB) (23)을 포함한다. LAB (23)은 위에 감압성 접착제가 코팅된 백킹의 표면이 나타내는 것보다 감압성 접착제에 대해 낮은 특정 접착력을 형성한다. 이로 말미암아 백킹으로부터 감압성 접착제의 이동 또는 오프셋화 없이 롤로 부터 테이프를 푸는 것이 가능하다. 다른 형태는 2개의 박리 라이너 사이에 감압성 접착제의 필름을 포함하며, 1 이상의 라이너가 본 명세서에 이미 기재한 박리 코팅 조성물로 코팅되는 것인 전사 테이프이다.
본 발명의 조성물은 일반적으로 시트상, 섬유상, 또는 조형물일 수 있는 다공성 기재용 박리 코팅으로서 사용될 수 있다. 바람직한 타입의 기재는 테이프, 라벨, 붕대등과 같은 감압성 접착제 물품용으로 사용되는 것이다. 조성물은 건조를 시작하기 전에 적당한 가요성 또는 비가요성 백킹 재료의 1 이상의 주표면에 도포될 수 있다.
본 발명의 박리 코팅(또는 LAB)을 포함하는 특히 바람직한 물품들은 테이프, 라벨, 상처 드레싱, 기저귀 테이프, 및 의료용 등급 테이프들이다. 예를 들어 하나의 바람직한 물품은 위에 섬유질 층이 배치된 중합체 필름을 포함하여, 얇고, 가요성이며, 부드럽고, 순응성 있는 기저귀 테이프이다. 따라서, 바람직하게는 백킹들은 유연하고, 휘기 쉬우며, 순응성 있고 질기다. 통상적으로 백킹들은 당겼을 때 쉽게 찢어지지 않을 정도로 충분히 질기지만 착용자에게 불편하지 않도록 기저귀 테이프에 사용하기에 충분한 정도로 유연성과 가요성을 갖는다.
바람직한 기재는 습증기 전달성, 유연성, 순응성, 항복률(yield modulus), 질감, 외관, 가공성, 및 강도와 같은 특성의 바람직한 조합을 나타낸다. 구체적인 특성들의 조합은 소정의 용도에 따라 결정된다. 예를 들어 많은 용도에 있어서, 섬유는 낮은 항복률을 가질 것이며 롤 또는 패드 형태에서 분산용 및 소정 용도에 충분한 강도를 지닐 것이다.
직포 재료, 부직포 재료, 또는 니트화된(knitted) 재료들은 통상적으로 다공성 기재에 사용된다. 유용한 가요성 기재는 합성 섬유 또는 면과 같은 중성 섬유 또는 이들의 배합물들의 실로 형성된 직포 섬유를 포함한다. 또한 기재들은 카드화(carded), 스펀-본드화(spun-bonded), 스펀-레이스화(spun-laced), 에어-레이드(air-laid), 및 스티치-본드화(stitch-bonded) 섬유와 같은 부직포 섬유 또는 중성 섬유 또는 이들의 배합물일 수 있다.
바람직하게는, 다공성 기재는 소수성 섬유를 포함하는 섬유질 층을 포함한다. 특정 구체예에서 섬유들은 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리에스테르, 나일론, 및 이들의 조합물로 구성된 군으로부터 선택된 재료로부터 제조된다. 섬유질 층은 통상적으로 중합체 필름상에 배치되어 결합된다. 중합체 필름은 통상적으로 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌/폴리에틸렌 공중합체로부터 제조된다.
바람직하게는, 섬유질 재료는 9 데니어 미만, 바람직하게는 5 데니어 이하, 더욱 바람직하게는 3 데니어 이하, 가장 바람직하게는 2 데니어 이하의 섬유를 75% 이상, 더욱 바람직하게는 90% 이상 포함한다.
반면, 미국 특허 6,129,964(Seth)는 15 데니어 이상의 섬유를 함유하는 섬유질 재료의 용도를 개시한다. 또한, 데니어 9인 섬유를 포함하는 섬유질 재료를 사용할 때, 결과 제품은 180°박리에 대하여 최적 성능(optimal performance)에 미치 지 못하는 성능을 지녔다(즉 이 섬유 재료는 섬유 탈적층화가 "중간" 이상 이었다).
더욱이, 미국 특허 6,129,964(Seth)에 기재된 백킹을 사용하여 도 6 (및 비교 실시예 C3)에 나타낸 바와 같이, 용매계 저 접착 백사이즈의 대부분 양은 섬유질 층의 최상부에 잔류하지 않으며(즉, 이는 섬유질 재료안으로 침투함), 일반적으로 박리 재료로서 비효과적이다.
특정 구체예에서, 기저귀 테이프용으로 특히 유용한 백킹재료들은 기계의 인장강도 또는 8 N/cm 이상의 단면적, 및 기계의 엘멘도르프(Elmendorf) 인열강도 또는 약 50 grams/ply 이상의 단면적을 지닌다.
감압성 접착제는 공지된 다양한 재료 중 어느 하나일 수 있으며 일반적으로 백킹 재료에 응용될 수 있다. 일반적으로, 감압성 접착제는 백킹(또는 기재) 및 감압성 접착제를 포함하는 테이프에 사용된다. 감압성 접착제는 지압 이하의 압력으로 접착되며 영구적으로 점착성일 수 있다. 감압성 접착제는 프라이머(primer), 점착제, 가소제등과 함께 사용될 수 있다. 감압성 접착제는 정상 건조 상태에서 충분히 점착성인 것이 바람직하며, 그들의 목적 용도에 대한 접착력, 점착력, 인장력, 탄성 및 강도의 소정의 균형을 지닌다.
본 발명의 박리 코팅은 중성 고무계, 아크릴계, 점착화된 블럭 공중합체, 및 다른 합성 필름-형성 탄성 재료와 같은 종래의 매우 다양한 감압성 접착제에 대해 효과적인 박리를 제공한다. 바람직하게는, 감압성 접착제는 비산성이다. 즉, 필요한 경우 아크릴아미드 모노머들이 사용될 수 있더라도, 감압성 접착제는 산성 성분 을 포함하지 않으며 산성 아크릴레이트와 같은 산성 모노머들로부터 제조되지 않는다. 특히 바람직한 감압성 접착제들은 기저귀 테이프(즉, 기저귀 조임 탭(tab))에 사용되는 것들과 같은 블럭 공중합체들이다. 상기 접착제들의 예들은 미국 특허 5,019,071(Bany 등), 미국 특허 5,453,319(Gobran), 및 미국 특허 5,468,237(Miller 등)에 기재되어 있다.
본 발명은 하기 실시예들에 의해 예증된다. 구체적인 예, 재료, 양, 및 공정은 본 명세서에 밝힌 본 발명의 사상과 범위에 따라 넓게 해석되는 것으로 이해할 수 있다. 다른 지시가 없는한 모든 비율 및 백분율은 중량 기준이며 모든 분자량은 수평균 분자량(Mn)이다.
시험 방법
풀림력(Unwind force)
이 시험에서 감압성 접착제 테이프의 롤을 푸는 데 요구되는 힘을 측정한다. 풀림력 값은 ASTM D 3811의 변형 방법에 따라 측정하였다. 테이프 샘플들을 21℃(70°F) 및 상대습도 50%에서 24시간동안 온도와 습도가 일정한 방안에서 숙성시켰다. 자유회전 롤(free turning roll)로부터 테이프 3 회전 분량을 제거하였고, 테이프의 롤은 인스트론 시험기(인스트론사 제품)상의 좀 더 낮은 턱(jaw)을 대체하기 위해 고안된 풀림 장치의 축(spindle)상의 중심에 위치시켰다. 테이프의 자유말단을 접어 탭(tab)을 형성하고, 탭을 인스트론 시험기의 상부 턱에 조였다. 대략 15.2 cm (6 인치)의 테이프가 50.8 cm/min (20 인치/분)의 속도로 풀렸으며, 평균 박리값을 기록하였다. 장시간 자연 숙성과 비슷하게 하기 위하여, 강제 공기 대류 오븐내에서 49℃로 15일동안 열숙성한 테이프에 대해서도 풀림력을 측정하였다. 결과를 g/2.54 cm-폭 단위로 기록하였고, 3개의 개별 측정값의 평균을 나타내었다.
섬유 탈적층화
전술한 열숙성 풀림 테스트 동안에 테이프의 한 층이 인접 하부층으로부터 박리될 때 관찰한 섬유 탈적층화 또는 섬유 픽오프(pick off)의 수준에 대한 육안 측정을 하였다. 재접착의 상당한 감소와 함께 탈적층화 정도가 높으면 '있음'으로, 재접착의 약간의 감소와 함께 탈적층화 양이 상당하면 '중간'으로, 재접착의 감소가 매우 적거나 없이 섬유 탈적층화 양이 적으면 '약간'으로, 재접착의 감소없이 가시적인 섬유 탈적층화가 없으면 '없음'으로 관찰 결과를 기재하였다.
90°박리 재접착
이 시험은 테이프의 한 층이 동일한 테이프의 다른 층으로부터 제거될 때 발생하는 부직포 층으로부터의 탈적층화 또는 섬유 픽킹(picking) 중 어느 하나의 결과인 접착제 면상의 섬유 오염도를 측정한다. 330 마이크론 두께의 평활한 폴리에틸렌 필름 조각을 이중 코팅 접착제 테이프를 사용하여 폭 5.1 cm, 길이 12.7 cm로 측정되는 강철 판넬에 단단히 부착시켰다. 전술한 풀림력 시험 동안 풀린 테이프 조각 15.2 cm를 중심에 위치시키고, 접착제면을 폴리에틸렌 필름의 표면상에 위치시키며 2 kg 고무 롤러를 2회 통과시켜 테이프를 롤링(rolled down)하였다. 판넬을 직물안으로 위치시키고 이어서 테이프의 접착되지 않은 단면을 상부 턱에 고정시키면서 인스트론 속도 일정 인장 시험기의 바닥턱 안으로 위치시켰다. 테이프를 판넬에 대해 90°각으로 유지시키기 위해 강철 판넬을 이동시키면서 크로스헤드(crosshead) 속도 30.5 cm/분의 일정한 속도로 상부 턱을 작동시켰다. 일정한 온도 21℃ 및 상대습도 50%에서 시험을 수행하였다. 폴리에틸렌 필름으로부터 오염된 테이프를 제거하는 데 요구되는 힘을 재접착 값으로서 기록하였다. 높은 섬유 탈적층화를 나타내는 테이프들은 하나의 층을 인접층으로부터 박리할 때 픽오프되는 섬유에 의한 접착층의 오염에 의해 낮은 재접착 값을 지닌다. 장시간 자연 경시와 비슷하게 하기 위하여 강제 공기 대류 오븐안에서 49℃로 15일 동안 열숙성한 테이프에 대해 재접착력을 측정하였다.
표 안의 재접착 데이터는 g/2.54 cm-폭 단위로 기록하였다. 결과는 2 이상의 독립 측정값의 평균을 나타내었다.
코팅 중량
X선 형광기계(잉글랜드 아빙돈 소재 옥스포드사에서 시판하는 Oxford 3000제품)을 사용하여 박리 코팅의 코팅중량을 측정하고 g/m2 단위로 기록하였다.
점도
60 분당 회전수(rpm) 60으로 작동하는 넘버 1 LV축을 구비한 브룩필드(Brookfield) 점도계를 사용하여 실온에서 박리 재료 용액의 일부의 점도를 측정하였다.
실시예
실시예 1
폴리프로필렌/폴리에틸렌 블렌드를 포인트-결합된 스펀본드 부직포 웹(web) (50 g/m2, 2 데니어 섬유, 결합 면적 19%)상에 압출 성형 코팅에 의해 부직포 조임 테이프를 제조하여 부직포/필름 라미네이트 백킹을 제공하였다. 필름 층의 기본 중량은 28 g/m2이었다. 백킹의 통상적인 섬유질 층을 도 3 에 나타내었다. 백킹의 부직포 웹(web)면을 코로나 처리하여 표면에너지 약 33 dynes/cm를 지니도록 하고, 이어서 수계 박리 재료로 코팅하였다. 이소포론 디이소시아네이트(IPDI, 펜실베니아주 피츠버그 소재 바이에르 케이칼스사 제품) 15 중량부, 이소프로판올 340 중량부, tert-부틸 아세테이트 40 중량부를 질소 퍼지화(purged) 반응 용기에 첨가하는 단계; JEFFAMINE ED600(텍사스주 휴스턴 소재 헌츠만 퍼포먼스 케미컬스사 제품) 14.7 중량부, 실리콘 디아민(미국 특허 5,512,650, 실시예 38에 기재된 대로 제조된 5200 Mn) 64.2 중량부 및 이소프로판올 20 중량부를 얻어진 용액에 첨가하는 단계를 사용하여 주위 실온(대략 21℃)에서 박리 재료를 제조하였다. 물 200 중량부, 리신 염화수소 6.02 중량부, 및 트리에틸아민 7.1 중량부의 수용액을 6분의 시간동안 첨가한후 이 혼합물을 10분동안 반응시켰다. 이어서 물 100 중량부를 첨가하였다. 액체 537 중량부를 용액으로부터 증류하고 물 70 중량부를 첨가한후 혼합물을 30분 동안 반응시켜 30%의 고체 수성 분산액을 얻었다.
박리 재료를 물로 희석하여 10% 고체로 되게하고 이어서 고무롤에 대하여 작용하는 QCH-Quad Channel 그라비어롤(노스캐롤라이나주 샤로테 소재 합병된 엔그라버사 제품)을 사용하여 백킹의 부직포 면상에 그라비어 코팅하였다. 2개의 롤 사이의 닙(nip)은 코팅될 백킹의 두께에 따라 25-75 마이크론의 갭(gap)이 있도록 하였 다. 이어서 박리 코팅 분산제로부터 물을 건조시키기 위하여 코팅된 웹을 60℃ 내지 70℃에서 작동하는 강제 공기 오븐을 통하여 통과시켰다. 얻어진 박리 재료의 건조 코팅 중량은 0.87 g/m2이었다.
이어서 감압성 접착제를 백킹의 필름 면상에 고온 용융 코팅하였다. 접착제는 스티렌-이소프렌-스티렌 블럭 공중합체(KRATON 1119, 텍사스주 휴스턴 소재 크라톤 폴리머스사 제품) 49.5%, 탄화수소 수지(WINGTACK PLUS, 오하이오주 아크론 소재 굿이어 케미컬스사 제품) 49.5% 및 IRGANOX 1076 항산화제(뉴욕주 타리타운 소재 시바 스페셜티 케미컬스사 제품) 1%의 배합물로 구성되었다. 접착제를 접촉 다이를 사용하여 백킹 상에 코팅하였고 대략 융점 180℃였다. 접착 코팅 두께는 대략 38 g/m2였다. 이어서 얻어진 부직포 조임 테이프를 가능한 낮은 권선 장력을 이용하여 그 위에 롤형태로 감아 안정한 롤을 형성하였다.
실시예 2
박리 재료의 건조 코팅 중량이 1.40 g/m2인 것을 제외하고는 실시예 1에서 제조한 대로 부직포 조임 테이프를 제조하였다. 통상적인 섬유질 표면은 도4 에 나타내었으며 이는 박리 조성물이 실질적으로 섬유를 덮고있는 밝은 부분으로 표시된 바와 같은 섬유질 층의 최상부라는 것을 예증한다.
실시에 3
박리 재료가 다음과 같이 제조되고 용매로서 이소프로판올을 사용하여 코팅하는 것을 제외하고는 실시예 1에서 제조한 대로 부직포 조임 테이프를 제조하였 다. 반응 용기 내에서 5,000 Mn 폴리디메틸실록산 디아민(PDMS, 미국 특허 5,512,650, 실시예 38에 기재된 대로 제조됨) 11.85 중량부, JEFFAMINE D4000(텍사스 주 휴스턴 소재 헌츠만 퍼포먼스 케미컬스사 제품) 0.15 중량부, 1,3-디아미노펜탄(DYTEK EP, 텍사스주 오렌지 소재 듀폰 나일론 인터미디어츠 앤드 스페샬리티스사 제품) 0.79 중량부 및 2-프로판올 85 중량부의 용액을 제조하였다. 이소포론 디이소시아네이트 (IPDI, 펜실베니아주 피츠버그 소재 바이엘 케미컬스사 제품) 2.21 중량부를 25℃ 느린 질소 퍼지하에서 천천히 교반하면서 반응 용기에 첨가하였다. 혼합물을 질소하 25℃에서 30분 동안 교반하였다. 최종 제품은 PDMS 79 중량%, JEFFAMINE D4000 1 중량%, DYTEK EP 5.3 중량% 및 IPDI 14.7 중량%의 제제와 세그먼트 블럭 중합체의 투명하고 균일한 용액(2-프로판올중의 15% 고체에서)이었다. 박리 재료의 건조 코팅 중량은 1.35 g/m2 이었다. 용매계 용액으로 코팅하면 높은 섬유 탈적층화를 피하기 위하여 수계 용액을 사용할 때보다 좀 더 높은 코팅 중량을 필요로 하였다. 좀 더 높은 코팅 중량에서도 용매계 박리 재료들로부터 제조된 테이프들은 일부 섬유 탈적층화를 나타내었다. 통상적인 섬유질 층은 도 5 에 나타내었으며, 이는 도 4와 비교하여 박리 조성물이 섬유질 재료로 좀 더 깊이 침투하고 섬유를 덮고있는 밝은 부분이 더 적게 존재하는 것으로 알 수 있는 바와같이 섬유질 표면의 최상부에 존재하지 않는다는 것을 예증하였다.
하기 표 1은 부직포 테이프가 수계 실리콘-우레아 박리 재료로 코팅되면, 용매로서 이소프로판올로 코팅될 때의 동일한 실리콘 우레아 박리 재료와 비교하여 풀릴 때 심각한 섬유 탈적층화를 나타내지 않는다는 것을 나타내었다.
재료 | 박리 코팅 | 코팅중량 (gm/m2) |
풀림력 (g/2.5cm) 초기 가열 경시 |
재접착 (gm/2.5cm) 초기 가열 경시 |
섬유 탈적층화 |
||
1 | 수계 | 0.87 | 46 | 75 | 914 | 887 | 약간 |
2 | 수계 | 1.40 | 23 | 36 | 890 | 852 | 없음 |
3 | 용매계 | 1.35 | 55 | 117 | 837 | 790 | 중간 |
실시예 4
실시예 1에 기재한 대로 부직포 조임 테이프를 제조하였다.
실시예 5
박리 재료를 제조하기 위하여 실리콘 디아민 40 중량부, JEFFAMINE ED600 36 중량부, 이소포론 디이소시아네이트 25 중량부 및 리신 1.5 중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1에 기재한 대로 부직포 조임 테이프를 제조하였다. 박리 재료를 물로 희석시켜 코팅용 고체 10%로 하였다.
비교 실시예 C1
미국 특허 5,356,706, 실시예 1에 기재된 대로 박리 재료를 제조한 것을 제외하고는 실시예 1에 기재한 대로 부직포 조임 테이프를 제조하였다. 박리 공중합체 재료는 실리콘 함량이 13%이었다. 박리 재료를 물로 희석시켜 코팅용 고체 10%로 하였다.
비교 실시예 C2
미국 특허 5,032,460 실시예 6에 기재된 것과 유사한 방법으로 박리 재료를 제조한 것을 제외하고는 실시예 1에 기재한 대로 부직포 조임 테이프를 제조하였다. 박리 공중합체 재료는 실리콘 함량이 21%이었다. 박리 재료를 물로 희석시켜 코팅용 고체 10%로 하였다.
비교 실시예 C3
미국 특허 6,129,964(Seth)의 실시예 1 및 2에 기재한 대로 폴리에틸렌-폴리프로필렌 백시트(backsheet) 상에 9 데니어 내지 15 데니어의 부직포 웹을 라미네이트화 하였다. 전술한 실시예 3에 기재한 대로 용매계 박리 재료를 백킹의 섬유질 표면에 도포하였다. 얻어진 섬유질 층은 도 6에 나타내었으며, 이는 박리 조성물이 섬유질 재료안으로 침투하고 실질적으로 섬유질 표면(섬유 상에 밝은 부분으로 표현되는 박리 재료를 가리키는 화살표)의 최상부에 있지 않다는 것을 예증한다.
실시예 6
실시예 3에 기재한 대로 부직포 조임 테이프를 제조하였다.
하기 표 2는 위에 부직포 테이프 백킹을 코팅할 때의 수계 실리콘 폴리 우레아 박리 재료를 다른 타입의 박리 재료와 비교하였다. 부직포 테이프를 수계 실리콘-우레아 박리 재료로 코팅하면 동일한 백킹 상에 다른 박리 재료를 코팅할 때와 비교하여 풀릴 때 심각한 섬유 탈적층화를 나타내지 않았다. 표 2에 기재한 박리 재료의 건조 코팅 중량은 0.95 내지 1.10 g/m2 였다.
재료 | 박리 코팅 | 풀림력 (g/2.5cm) 초기 가열 경시 |
재접착 (gm/2.5cm) 초기 가열 경시 |
섬유 탈적층화 |
||
4 | 수계 | 23 | 38 | 912 | 889 | 없음 |
5 | 수계 | 81 | 132 | 890 | 814 | 약간 |
C1 | 수계 | 108 | 290 | 540 | 229 | 있음 |
C2 | 수계 | 163 | 316 | 503 | 311 | 있음 |
6 | 용매계 | 75 | 128 | 830 | 625 | 중간 |
실시예 7
실시예 1에 기재한 대로 부직포 조임 테이프를 제조하였다.
실시예 8
테이프 기재용으로 상이한 백킹을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1에 기재한 대로 부직포 조임 테이프를 제조하였다. 수분-경화성 폴리우레탄 접착제를 사용하여 패턴-결합된 카드화 폴리프로필렌 부직포웹(노스캐롤리나주 무어스빌 소재 PGI 논우븐스사 제품) 42 g/m2을 PP/PE 공중합체(7C50, 미시간주 미들랜드 소재 다우 케미컬사 제품)필름 50 마이크론에 압출성형 라미네이트화 함으로써 백킹을 제조하였다.
실시예 9
테이프 기재용으로 상이한 백킹을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1에 기재한 대로 부직포 조임 테이프를 제조하였다. 수분-경화성 폴리우레탄 접착제를 사용하여 28 코스(course) 나일론 니트화된 루프 직포 웹(이탈리아 테실리 베르가모 소재 보콜리나 시팁 에스.피.에이. 인더스트리사 제품) 32 g/m2을 LDPE 필름 25 마이 크론에 라미네이트화함으로써 백킹을 제조하였다.
실시예 10
테이프 기재용으로 상이한 백킹을 사용한 것을 제외하고 실시예 1에 기재한 대로 부직포 조임 테이프를 제조하였다. 수소 엉킴 스펀레이스화 폴리에스테르(HEF 140-070, 사우스캐롤리나 심슨빌 소재 비비에이 논우븐스사 제품) 부직포 웹 30 g/m2을 2% AMPACET 110313(뉴욕주 마운트 버논 소재 암파셋사 제품) TiO2 농축액으로 백색 염색된 KRATON G1657 SEBS 블럭 공중합체(텍사스주 휴스턴 소재 크라톤 폴리머스사 제품)의 코어(core) 102 g/m2, 및 7C50 PP/PE 임팩트(impact) 공중합체의 스킨(skin)층 2 마이크론으로 구성된 공압출성형된 3층 탄성 필름에 압출성형 라미네이트화함으로써 백킹을 제조하였다. 1 mm 폭 기계 스트립(stripe)을 이용하여 라미네이트를 부직포 면상에 1cm 당 4개의 스트립을 살짝 결합시켰다.
실시예 11
테이프 기재용으로 상이한 백킹을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1에 기재한 대로 부직포 조임 테이프를 제조하였다. 9 ×28 courses/2.5 cm 짜리 폴리에스테르 니트화 루프 직포 웹(Style 858028, 사우스캐롤리나주 스파탄버그 소재 밀리켄 파브릭스사 제품) 82 g/m2을 폴리프로필렌 필름 49 g/m2에 압출성형 라미네이트화함으로써 백킹을 제조하였다.
히기 표 3에 심각한 탈적층화를 나타내지 않고 본 발명 수계 실리콘 폴리우 레아 박리 재료를 다양한 다공성 부직포 및 직포 백킹에 코팅하는 것을 나타내었다. 표 3에 기재된 박리 재료의 코팅중량은 1.2-1.36 g/m2 범위였다.
재료 | 박리 코팅 | 풀림력 (g/2.5cm) 초기 가열 경시 |
재접착 (gm/2.5cm) 초기 가열 경시 |
섬유 탈적층화 |
||
7 | 수계 | 34 | 71 | 844 | 812 | 없음 |
8 | 수계 | 51 | 81 | 805 | 745 | 없음 |
9 | 수계 | 31 | 46 | 708 | 677 | 없음 |
10 | 수계 | 19 | 31 | 886 | 771 | 없음 |
11 | 용매계 | 22 | 40 | 764 | 809 | 없음 |
실시예 12
실시예 1에 기재한 대로 부직포 조임 테이프를 제조하였다.
실시예 13
수계-박리 재료 용액의 점도를 증가시키기 위해 Acrysol 6038A 폴리아크릴레이트(펜실베니아주 피츠버그 소재 롬 앤드 하스사 제품) 2% 를 첨가하는 것을 제외하고는 실시예 12에 기재된 대로 부직포 조임 테이프를 제조하였다. 코팅을 위해 박리 재료를 물로 희석하여 고체 10%로 하였다.
실시예 14
수계 박리 재료 용액의 점도를 증가시키기 위해 ACRYSOL 6038A 폴리아크릴레이트 3%를 첨가하는 것을 제외하고는 실시예 12에 기재한 대로 부직포 조임 테이프를 제조하였다. 코팅을 위해 박리 재료를 물로 희석하여 고체 10%로 하였다.
실시예 15
수계 박리 재료 용액의 점도를 증가시키기 위해 ACRYSOL 6038A 폴리아크릴레이트 4%를 첨가하는 것을 제외하고는 실시예 12에 기재한 대로 부직포 조임 테이프를 제조하였다. 코팅을 위해 박리 재료를 물로 희석하여 고체 10%로 하였다.
실시예 16
실시예 3에 기재한 대로 부직포 조임 테이프를 제조하였다.
실시예 17
용매계 박리 재료 용액의 점도를 증가시키기 위해 폴리아크릴 산(450,000 Mw(중량 평균 분자량) 미조리주 세인트 루이스 소재 시그마-알드리치 케미컬사 제품) 100 ppm을 첨가하는 것을 제외하고는 실시예 16에 기재한 대로 부직포 조임 테이프를 제조하였다. 코팅을 위해 박리 재료를 이소프로판올로 희석하여 고체 10%로 하였다.
실시예 18
용매계 박리 재료 용액의 점도를 증가시키기 위해 폴리아크릴 산(450,000 Mw 미조리주 세인트 루이스 소재 시그마-알드리치 케미컬사 제품) 180 ppm을 첨가하는 것을 제외하고는 실시예 16에 기재한 대로 부직포 조임 테이프를 제조하였다. 코팅을 위해 박리 재료를 이소프로판올로 희석하여 고체 10%로 하였다.
실시예 19
용매계 박리 재료 용액의 점도를 증가시키기 위해 폴리아크릴 산(450,000 Mw(중량 평균 분자량) 미조리주 세인트 루이스 소재 시그마-알드리치 케미컬사 제품) 300 ppm을 첨가하는 것을 제외하고는 실시예 16에 기재한 대로 부직포 조임 테 이프를 제조하였다. 코팅을 위해 박리 재료를 이소프로판올로 희석하여 고체 10%로 하였다.
하기 표 4는 매우 다양한 다공성 백킹에 적용하기 위해 증량제를 사용하여 본 발명 박리 재료 용액의 점도를 변화시킬 수 있다는 것을 나타낸다. 표 4의 박리 재료의 코팅중량은 0.93-1.05 g/m2의 범위였다.
재료 | 박리 코팅 | 점도 (센티푸아즈) |
풀림력 (g/2.5cm) 초기 가열 경시 |
재접착 (gm/2.5cm) 초기 가열 경시 |
섬유 탈적층화 |
||
12 | 수계 | 7 | 41 | 78 | 814 | 763 | 없음 |
13 | 수계 | 70 | 28 | 38 | 818 | 791 | 없음 |
14 | 수계 | 140 | 24 | 39 | 841 | 804 | 없음 |
15 | 수계 | 236 | 49 | 90 | 743 | 712 | 없음 |
16 | 용매계 | 20 | 89 | 119 | 749 | 705 | 중간 |
17 | 용매계 | 90 | 77 | 105 | 779 | 716 | 약간 |
18 | 용매계 | 200 | 84 | 120 | 792 | 720 | 중간 |
19 | 용매계 | 400 | 130 | 182 | 740 | 678 | 중간 |
본 발명 박리 재료를 매우 다양한 감압성 접착제와 함께 사용할 수 있다는 것을 예증하기 위하여 실시예 20-25의 부직포 조임 테이프를 제조하였다.
실시예 20
수계 재료에 대한 실시예 1에 기재한 대로 부직포 조임 테이프를 제조하였다.
실시예 21
백킹의 필름 면상에 덜 공격적인 접착제(중간 점착성)를 코팅하는 것을 제외하고는 수계 재료에 대한 실시예 1에 기재한 대로 부직포 조임 테이프를 제조하였 다. 접착제는 스티렌-이소프렌-스티렌 블럭 공중합체(KRATON 1107, 텍사스주 휴스턴 소재 크라톤 폴리머사 제품) 49.5%, 탄화수소 수지(WINGTACK Plus, 오하이오주 아크론 소재 굿이어 케미컬스사 제품) 49.5% 및 IRGANOX 1076 항산화제(뉴욕주 타리타운 소재 시바 스페샬티 케미컬스사 제품) 1%의 배합물로 구성되었다. 대략 융점 180℃에서 접촉 다이를 사용하여 접착제를 백킹 상에 코팅하였다. 접착제 코팅 두께는 대략 38 g/m2이었다. 이어서 얻어진 부직포 조임 테이프를 가능한 낮은 권선 장력을 사용하여 그 위에 롤형태로 감아 안정한 롤을 형성하였다.
실시예 22
백킹의 필름 면상에 덜 공격적인 접착제(저 점착성)를 코팅하는 것을 제외하고는 수계 재료에 대한 실시예 21에 기재한 대로 부직포 조임 테이프를 제조하였다. 접착제는 스티렌-이소프렌-스티렌 블럭 공중합체(KRATON 1107, 텍사스주 휴스턴 소재 크라톤 폴리머사 제품) 44.5%, 탄화수소 수지(WINGTACK Plus, 오하이오주 아크론 소재 굿이어 케미컬스사 제품) 44.5%, ZONAREZ A-25 점착제(플로리다주 잭슨빌 소재 아리조나 케미컬사 제품) 10% 및 IRGANOX 1076 항산화제(뉴욕주 타리타운 소재 시바 스페샬티 케미컬스사 제품) 1%의 배합물로 구성되었다. 대략 융점 180℃에서 접촉 다이를 사용하여 접착제를 백킹 상에 코팅하였다. 접착제 코팅 두께는 대략 38 g/m2이었다. 이어서 얻어진 부직포 조임 테이프를 가능한 낮은 권선 장력을 사용하여 그 위에 롤형태로 감아 안정한 롤을 형성하였다.
실시예 23
용매계 재료에 대한 실시예 3(고점착성 접착제)에 기재한 대로 부직포 조임 테이프를 제조하였다.
실시예 24
실시에 21에 기재한 접착제(중간 점착 접착제)를 사용한 것을 제외하고는 용매계 재료에 대한 실시예 3에 기재한 대로 부직포 조임 테이프를 제조하였다.
실시예 25
실시에 22에 기재한 접착제(저점착 접착제)를 사용한 것을 제외하고는 용매계 재료에 대한 실시예 3에 기재한 대로 부직포 조임 테이프를 제조하였다.
재료 | 접착제 | 코팅 중량 (grams/m2) |
재접착 (gm/2.5cm) 초기 가열 경시 |
섬유 탈적층화 |
|
20 | 고점착성 | 1.03 | 960 | 844 | 없음 |
21 | 중간점착성 | 1.21 | 821 | 800 | 없음 |
22 | 저 점착성 | 1.11 | 690 | 635 | 없음 |
23 | 고점착성 | 1.02 | 709 | 614 | 중간 |
24 | 중간점착성 | 1.05 | 790 | 622 | 중간 |
25 | 저 점착성 | 1.02 | 616 | 592 | 약간 |
본 명세서에 인용된 모든 특허, 특허출원, 및 공보, 및 전자적 이용가능한 자료의 전문을 참조 인용한다. 전술한 발명의 상세한 설명 및 실시예는 이해를 명확히 할 목적으로 제시되었다. 그로부터 어떤 불필요한 제한이 있는 것으로 이해되어서는 않된다. 당업자에게 명백한 변화들은 청구항에 의해 정의된 본 발명의 범위에 속하므로 본 발명은 명세서에 나타내고 기술된 세부사항에 한정되지 않는다.
Claims (18)
- 섬유의 75 중량% 초과가 9 데니어 미만인 섬유질 재료를 포함하는 다공성 기재; 및다공성 기재의 섬유질 재료상에 배치되고, 30 중량% 이상의 실리콘 세그먼트를 포함하는 수분산 가능한 열가소성 실리콘 함유 중합체를 포함하는 박리 코팅을 포함하는 물품.
- 중합체 필름 및 그 위에 배치된 섬유질 층을 포함하는 백킹으로서, 섬유질 층 중 섬유의 75 중량% 초과는 9 데니어 미만인 것인 백킹,백킹의 중합체 필름상에 배치된 감압성 접착제, 및백킹의 섬유질 층상에 배치되고, 30 중량% 이상의 실리콘 세그먼트를 포함하는 수계 열가소성 실리콘 함유 중합체를 포함하는 저 접착 백사이즈를 포함하는 물품.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 열가소성 실리콘 함유 중합체가 하기 식의 반복 단위를 포함하는 것인 물품:식 중에서,Z는 페닐렌, 알킬렌, 아랄킬렌 및 시클로알킬렌으로부터 선택된 2가의 라디칼이고,Y는 1-10개의 탄소 원자를 지닌 알킬렌 라디칼이고,R은, 총 R 라디칼을 100%로 할 때 50% 이상이 메틸이고, 나머지가 2-12개의 탄소 원자를 지닌 1가의 알킬 라디칼, 2-12개의 탄소 원자를 지닌 치환된 알킬 라디칼, 비닐 라디칼, 페닐 라디칼 및 치환된 페닐 라디칼로부터 선택되고,D는 수소, 1-10개의 탄소 원자를 지닌 알킬 라디칼 및 페닐로부터 선택되고,B는 알킬렌, 아랄킬렌, 시클로알킬렌, 페닐렌, 폴리산화에틸렌, 폴리산화프로필렌, 폴리산화테트라메틸렌, 폴리에틸렌 아디페이트, 폴리카프로락톤, 폴리부타디엔, 이들의 혼합물 및 A를 포함하는 고리 구조를 완성하여 헤테로사이클을 형성하는 라디칼로부터 선택되고, 하나 이상의 B는 사슬내 또는 현수된(pendant) 암모늄 이온 또는 현수된 카르복실레이트 이온으로부터 선택된 하나 이상의 기를 함유하여 블럭 공중합체를 수분산 가능하게 하고,A는 -O- 및 로 이루어진 군으로부터 선택되고, 여기서 G는 수소, 1-10개의 탄소 원자를 지닌 알킬 라디칼, 페닐기 및 B를 포함하는 고리 구조를 완성하여 헤테로사이클을 형성하는 라디칼로 이루어진 군으로부터 선택되고,"n"은 10 이상의 숫자이고,"m"은 0을 제외한 25 이하의 숫자이다.
- 섬유의 75 중량% 초과가 9 데니어 미만인 섬유질 재료를 포함하는 다공성 기재를 제공하는 단계; 및다공성 기재의 표면에 30 중량% 이상의 실리콘 세그먼트를 포함하는 열가소성 실리콘 함유 중합체를 포함하는 수성 분산액을 도포하여, 다공성 기재의 섬유질 재료상에 배치된 박리 코팅을 형성하는 단계를 포함하는 물품의 제조 방법.
- 섬유질 재료를 포함하는 다공성 기재로서, 섬유질 재료는 섬유의 75 중량% 초과가 9 데니어 미만인 섬유를 포함하는 것인 다공성 기재; 및다공성 기재의 섬유질 재료상에 배치되고, 30 중량% 이상의 실리콘 세그먼트를 포함하는 수분산 가능한 열가소성 실리콘 함유 중합체를 포함하는 박리 코팅을 포함하는 기저귀 테이프를 포함하는 기저귀.
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