KR101214557B1 - 핫멜트 접착제 조성물 - Google Patents

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Abstract

용융지수(MI)가 750g/10분 이상인 에틸렌 n-부틸아크릴레이트 코폴리머 및 용융지수가 750g/10분 이상인 에틸렌 비닐아세테이트(EVA) 폴리머를 포함하는, 낮은 도포 온도와 높은 내열성을 가진 핫멜트 접착제는 케이스 및 종이상자 밀봉 작업용으로 매우 적합하다.
핫멜트 접착제, 용융지수, 도포 온도, 에틸렌 n-부틸아크릴레이트, 에틸렌 비닐아세테이트, Fischer-Tropsch 왁스, 로진 증점제

Description

핫멜트 접착제 조성물{HOT MELT ADHESIVE COMPOSITION}
본 발명은 양호한 고온 접착성을 가진 낮은 도포 온도의 핫멜트 접착제 조성물에 관한 것이다.
핫멜트 접착제는 케이스 밀봉(case sealing) 및 종이상자 밀폐(carton closing)를 포함하는 포장 및 제품 조립과 같은 다양한 상업적 용도에 널리 사용된다. 그러한 핫멜트 접착제는 용융 상태로 있는 동안 기판에 도포되고, 접착층이 경화되도록 냉각된다.
시중에서 구입할 수 있는 대부분의 핫멜트 접착제는 모든 성분을 완전히 용융시키고 충분한 도포 점도를 얻기 위하여 350℉(177℃) 이상의 온도가 필요했다. 그러한 높은 온도에 대한 필요성은 문제가 없는 것이 아니다. 높은 온도는 잔류 휘발성 물질의 흡입과 화상과 관련된 작업자의 위험을 증가시킨다. 또한, 높은 온도의 사용은 더 많은 에너지를 필요로 하며 제조 설비에 대한 요구 사항을 증가시킨다. 300℉(151℃) 미만의 온도에서 도포할 수 있는 접착제 포뮬레이션이 저분자량 성분 또는 고함량 왁스를 사용하여 제조될 수 있지만, 도포 점도가 나빠질 수 있고, 예를 들면, 인성(toughness), 내열성 및 종종 기판에 대한 비접착성과 같은 접착 성질이 상실된다. 접착성을 개선하기 위해 보다 연질이거나 더 비정질인 성분을 첨가할 수 있지만, 이들 성분은 유효 내열성을 감소시킨다.
종래부터, 비교적 저분자량인 성분으로 제조할 경우에도, 약 100℃ 내지 약 135℃의 온도에서 도포할 수 있고, 탁월한 인성과 함께 접합 강도가 양호하고, 내열성이 양호하며 적합한 도포 점도를 가진, 개선된 핫멜트 접착제에 대한 요구가 계속되어 왔다.
본 발명은 저온(즉, 약 100℃ 내지 약 135℃)에서 도포할 수 있는 비교적 저분자량의 에틸렌 폴리머(≥750MI)를 포함하는 접착제를 제공한다. 상기 접착제는 저온에서 도포될 수 있음에도 불구하고, 통상적으로 고분자량 폴리머에 결부되는 열응력(heat stress)을 부여하고, 더 긴 저장 수명을 가지며(열에 의한 특성 저하가 적음), 적은 연신성(less stringing)을 나타내고 열 민감성 기판에 대한 손상이 적다.
본 발명의 일측면은 저분자량 에틸렌 코폴리머, 즉 750g/10분 이상의 용융지수(melt index; MI), 보다 일반적으로는 적어도 약 900g/10분의 용융지수를 갖는 에틸렌 코폴리머의 혼합물을 포함하는 핫멜트 접착제를 제공한다. 용융지수(MI)가 750g/10분 이상인 에틸렌 n-부틸아크릴레이트(EnBA) 코폴리머가 바람직하다. 본 발명의 핫멜트 접착제로서 특히 바람직한 것은 용융지수(MI)가 750g/10분 이상인 EnBA 코폴리머 및 용융지수(MI)가 750g/10분 이상인 에틸렌 비닐아세테이트(EVA) 코폴리머를 포함한다. 또한, 바람직한 실시예는 왁스, 특히 Fischer-Tropsch 왁스, 및 로진계 증점제(rosin derived tackifier)이다.
본 발명의 접착제는 일반적으로 약 15중량% 내지 약 40중량%의 저분자량 에틸렌 코폴리머를 포함한다. 바람직한 접착제는, n-부틸아크릴레이트를 약 30중량% 내지 약 40중량% 함유하는 EnBA 코폴리머 약 20중량% 내지 약 30중량%, 비닐아세테이트를 약 20중량% 내지 약 35중량% 함유하는 EVA 코폴리머 약 5중량% 내지 약 15중량%, 융점이 약 60℃ 내지 약 80℃인 Fischer-Tropsch 왁스 약 20중량% 내지 약 40중량%, 및 최소 연화점이 약 110℃인 변형 로진 에스테르(modified rosin ester) 약 20중량% 내지 약 45중량%를 포함한다. 바람직한 변형 로진 증점제는 무수 말레산 변형 로진이며, 차이니즈 검 로진(Chinese gum rosin)이 특히 바람직하다.
특히 바람직한 접착제 포뮬레이션은, n-부틸아크릴레이트를 33중량% 함유하며 MI가 약 750 이상인 EnBA 코폴리머 약 25중량%, 비닐아세테이트를 약 28중량% 함유하며 MI가 약 750 이상인 EVA 코폴리머 약 10중량%, 및 최소 연화점이 110℃인 변형 로진 에스테르 35중량%를 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면은 케이스, 종이상자, 트레이, 박스 또는 백을 밀봉 및/또는 제조 또는 형성하는 방법을 제공한다. 이들 방법은, 접착제 폴리머, 왁스 및 증점제를 포함하는 핫멜트 접착제, 보다 구체적으로는, 저분자량 에틸렌 코폴리머의 혼합물, 바람직하게는 적어도 750g/10분의 MI를 가진 EnBA 및 EVA 코폴리머의 혼합물, Fischer-Tropsch 왁스 및 변형 로진 증점제를 포함하는 핫멜트 접착제를 사용하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면은, 접착제 폴리머, 왁스 및 변형 로진 증점제를 포함하는 제조품을 제공한다. 바람직한 제조품은, 저분자량 에틸렌 코폴리머의 혼합물, 바람직하게는 적어도 750g/10분의 MI를 가진 EnBA 및 EVA 코폴리머의 혼합물, Fischer-Tropsch 왁스 및 변형 로진 증점제를 포함하는 핫멜트 접착제를 사용하여 형성되는 포장 제품에 사용되는 종이상자, 케이스, 트레이, 백 등을 포함한다. 상기 포장 물품은 그러한 핫멜트 접착제에 의해 접착된 카드보드(cardboard) 또는 페이퍼보드(paperboard)를 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 상기 접착제는 그 제조 과정중에 제품의 포장에 앞서, 예를 들면, 종이상자, 케이스, 트레이 또는 백과 같은 물품에 예비 도포된다. 그 밖의 물품으로는, 비제한적으로 책, 기저귀 등과 같은 부직포가 포함된다.
본 발명의 또 다른 측면은, 포장 식품과 같은, 종이상자, 케이스, 트레이 또는 백 안에 담겨진 포장 물품으로서, 상기 종이상자, 케이스, 트레이 또는 백은 저분자량 에틸렌 코폴리머의 혼합물, 바람직하게는 적어도 750g/10분의 MI를 가진 EnBA 및 EVA 코폴리머의 혼합물, Fischer-Tropsch 왁스 및 변형 로진 증점제를 포함하는 핫멜트 접착제를 포함한다.
본 발명의또 다른 측면은, 적어도 하나의 기판에 용융된 핫멜트 접착제 조성물을 도포하는 단계 및 상기 기판을 서로 접합시키는 단계를 포함하는, 하나의 기판을 그와 유사하거나 상이한 기판에 접합하는 방법을 제공하며, 여기서 상기 핫멜트 접착제는 저분자량 에틸렌 코폴리머의 혼합물, 바람직하게는 적어도 750g/10분의 MI를 가진 EnBA 및 EVA 코폴리머의 혼합물, Fischer-Tropsch 왁스 및 변형 로진 증점제를 포함한다.
본 발명에서 인용하는 모든 문헌은 그 전체가 참고로 제시된다.
본 발명은 접착성 폴리머, 왁스 및 로진 증점제를 포함하는, 도포 온도가 낮고 내열성이 높은 핫멜트 접착제를 제공한다. 본 발명의 접착제는 높은 내열성을 가질 뿐 아니라, 양호한 저온 내구성(cold tolerance)을 가진다. 본 발명의 접착제는 특히, 비제한적 예로서, 어셈블리(assembly) 속도가 분당 수백 유닛에 달하는 대형 벌크 산업형 용융 시스템으로부터 접착제가 도포되는 종이상자, 케이스 또는 트레이의 형성과 같은 자동화 어셈블리 용도에 매우 적합하다.
본 발명자들은 저분자량 에틸렌 코폴리머의 혼합물, 보다 바람직하게는 적어도 750g/10분의 MI를 가진 적어도 하나의 EnBA 및 적어도 750g/10분의 MI를 가진 적어도 하나의 EVA 코폴리머, Fischer-Tropsch 왁스 및 변형 로진 증점제를 포함하는 혼합물을 포함하는 조성물이 높은 내열성을 나타내는 낮은 도포 온도의 핫멜트 접착제로서 사용될 수 있음을 발견했다.
낮은 도포 온도란 접착제를 150℃ 미만의 온도, 바람직하게는 약 140℃ 미만, 보다 바람직하게는 약 135℃ 미만, 더욱 바람직하게는 약 120℃ 이하 약 100℃ 이상의 온도에서 도포할 수 있는 것을 의미한다. 본 발명의 낮은 도포 온도의 접착제는 포장 전문가 협회(Institute fo Packaging Professionals; IoPP) 열응력 테스트를 적어도 140℉(60℃)에서 합격한다. 가열된 온도에서 접합 실패에 대한 접착제의 내성을 측정하는 IoPP 테스트는 IoPP Technical Journal, Winter 1992, pages 7-9에 기재되어 있다.
본 발명의 실행시 사용되는 기본 접착성 폴리머는 2종 이상의 폴리머의 블렌드(blend)를 포함한다. 본 명세서에서 사용하는 에틸렌 코폴리머라는 용어는 에틸렌의 호모폴리머, 코폴리머 및 터폴리머를 의미한다.
에틸렌 코폴리머의 예로는, 비닐아세테이트 또는 그 밖의 모노카르복시산, 아크릴산 또는 메타크릴산의 비닐 에스테르, 또는 메탄올, 에탄올, 그 밖의 알코올과의 에스테르와 같이, 에틸렌과 공중합될 수 있는 하나 이상의 극성 모노머와의 코폴리머가 포함된다. 여기에는 에틸렌 비닐아세테이트, 에틸렌 메틸아크릴레이트, 에틸렌 n-부틸아크릴레이트, 에틸렌 2-에틸헥실아크릴레이트, 에틸렌 아크릴산, 에틸렌 메타크릴레이트 및 이들의 혼합물과 블렌드가 포함된다. 그 밖의 비제한적인 예로는 재생 폴리에틸렌 테레프탈레이트 및 폴리에틸렌, 에틸렌/α-올레핀 인터폴리머(interpolymer), 폴리-(부텐-1-코-에틸렌), 아탁틱(atactic) 폴리프로필렌, 저밀도 폴리에틸렌, 균질 선형 에틸렌/α-올레핀 코폴리머, 저용융지수 n-부틸아크릴레이트 코폴리머, 에틸렌 비닐에스테르 코폴리머 등이 포함된다. 랜덤 및 블록 코폴리머와 그의 블렌드도 본 발명의 실시에 사용될 수 있다.
상기 폴리머 성분은 일반적으로 약 15중량% 내지 약 40%, 바람직하게는 약 20% 내지 약 40%, 더욱 바람직하게는 약 25% 내지 약 35%의 양으로 존재한다.
본 발명의 접착제는, 적어도 750g/10분의 MI, 바람직하게는 적어도 900g/10분의 MI를 가지며 n-부틸아크릴레이트 함량이 약 30중량% 내지 약 40중량%인, 적어도 하나의 에틸렌 n-부틸아크릴레이트 코폴리머를 약 20중량% 내지 약 30중량% 포함한다. 에틸렌 n-부틸아크릴레이트 코폴리머는 Exxon Chemical사로부터 상품명 ENABLE®(예를 들면, 33중량%의 n-부틸아크릴레이트를 함유하며 약 900의 MI를 가진 ENABLE®33900) 하에 입수할 수 있다.
본 발명의 실시에 사용되는 바람직한 접착제는 또한 적어도 750g/10분의 MI, 바람직하게는 적어도 900g/10분의 MI를 가지며 비닐아세테이트 함량이 약 30중량% 내지 약 35중량%인, 적어도 하나의 에틸렌 비닐아세테이트 코폴리머를 약 5중량% 내지 약 15중량% 포함한다. 에틸렌 비닐아세테이트 코폴리머는 미국 델라웨어주 윌밍톤 소재 DuPont Chemical Co.사로부터 상품명 Elvax®(예를 들면, 800의 용융지수를 가지며 코폴리머 중에 약 28중량%의 비닐아세테이트 함량을 가진 Elvax®205W)하에 입수할 수 있다. 그 밖의 에틸렌 비닐아세테이트 코폴리머는 Exxon Chemical Co.사로부터 상품명 Escorene®(예; UL 7505), 미국 일리노이주 롤링 메도우스 소재 Millennium Petrochemicals사로부터 상품명 Ultrathene®(예; UE 64904), 미국 노스캐롤라이나주 샬로트 소재 AT Polymers & Film Co.사로부터 코폴리머인 상품명 AT®, 및 미국 펜실베이니아주 필라델피아 소재 Atofina Chemicals사로부터 상품명 Evatane® 하에 입수할 수 있다.
본 발명의 접착제는 약 20중량% 내지 약 40중량%의 Fischer-Tropsch 왁스를 포함한다. 본 발명의 실시용으로 바람직한 Fischer-Tropsch 왁스(예를 들면 산화된 Fischer-Tropsch 왁스 등을 포함)는 약 60℃ 내지 약 80℃의 융점을 가진다. 약 71℃의 융점을 갖는 Fischer-Tropsch 왁스가 특히 바람직하다. 본 발명의 실시에 사용될 수 있는 Fischer-Tropsch 왁스는 Equillon사로부터 상품명 Calista SM158 하에 상업적으로 입수할 수 있다.
본 발명의 접착제는 또한 증점제를 포함한다. 바람직한 증점제는 검 로진, 보다 바람직하게는 변형 검 로진, 더욱 바람직하게는 무수 말레산 변형 검 로진이다. 무수 말레산 변형 차이니즈 검 로진이 본 발명의 실시에 특히 유용하다. 본 발명의 실시에 사용될 수 있는 로진으로서 상업적으로 입수 가능한 것에는 Pensel GB-120F(Arakawa Chemical Co.) 및 Lurefor-120(LA UNION RESINERA ESPANOLA, S.A.)이 포함된다.
본 발명의 접착제는 또한 종래의 안정화제 또는 산화방지제를 함유할 수 있다. 이들 화합물은 열, 빛, 또는 증점용 수지와 같은 원료로부터의 잔류 촉매 등에 의해 유도된, 산소와의 반응으로 인해 접착제가 열화(degradation)되는 것을 방지하기 위해 첨가된다.
적용 가능한 안정화제 또는 산화방지제 중 여기에 포함되는 것은 고분자량 힌더드(hindered) 페놀 및 다작용성 페놀, 예컨대 황 및 인 함유 페놀이다. 힌더드 페놀은 당업자에게 잘 알려져 있으며, 페놀의 하이드록시기에 매우 근접한 위치에 입체적으로 부피가 큰 라디칼(bulky radical)을 추가로 함유하는 페놀계 화합물임을 특징으로 한다. 특히, 3급 부틸기는 일반적으로 벤젠 고리에서 페놀의 하이드록시기에 대해 적어도 하나의 오르토 위치에 치환된다. 하이드록시기 부근의 이러한 입체적으로 부피가 큰 치환 라디칼의 존재는 그의 신장(stretching) 빈도를 감소시키며, 상응하여 그의 반응성을 감소시킨다. 따라서, 이러한 장애는 안정화 특성을 가지는 페놀계 화합물을 제공한다. 대표적인 힌더드 페놀에는, 1,3,5-트리메틸-2,4,6-트리스-(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시벤질)-벤젠; 펜타에리스리틸 테트라키스-3(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)-프로피오네이트; n-옥타데실-3(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)-프로피오네이트; 4,4'-메틸렌비스(2,6-tert-부틸-페놀); 4,4'-티오비스(6-tert-부틸-o-크레졸); 2,6-디-tert-부틸페놀; 6-(4-하이드록시페녹시)-2,4-비스(n-옥틸-티오)-1,3,5-트리아진; 디-n-옥틸티오-에틸-3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시-벤조에이트; 및 소르비톨 헥사[3-(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시-페닐)-프로피오네이트]가 포함된다.
그러한 산화방지제는 미국 뉴욕주 호손 소재의 Ciba-Geigy사로부터 상업적으로 입수 가능하며, 힌더드 페놀인 Irganox® 565, 1010, 및 1076을 포함한다. 이들은 라디칼 제거제(scavenger)로서 작용하는 1차 산화방지제로서, 단독으로 사용될 수도 있고, 다른 산화방지제, 예컨대 Ciba-Geigy사로부터 입수 가능한 Irgafos®168과 같은 포스파이트 산화방지제와 함께 사용될 수도 있다.
예상되는 접착제의 최종 용도에 따라, 종래부터 핫멜트 접착제에 첨가되는 가소제, 안료 및 염료와 같은 다른 첨가제가 포함될 수 있다. 그 외에도, 소량의 부가적인 증점제 및/또는 미정질(microcrystalline) 왁스와 같은 왁스, 수소첨가 피마자유 및 비닐아세테이트 변형 합성 왁스 등을 약 10중량% 이하의 소량으로 본 발명의 포뮬레이션에 혼입시킬 수 있다.
본 발명의 접착제 조성물은 약 120℃ 이상의 온도, 일반적으로 약 150℃의 온도에서 균질 블렌드가 얻어질 때까지, 통상 약 2시간 동안, 상기 성분들을 용융체 중에 블렌딩함으로써 제조된다. 다양한 블렌딩 방법이 당업계에 공지되어 있으며, 균질 블렌드를 생성하는 방법이면 어느 방법이나 적합하다.
얻어지는 접착제는 12℃(250℉)에서 약 1300cps 미만의 점도를 갖는 것을 특징으로 한다. 상기 접착제는 매우 다양한 온도 조건에 노출될 경우에도 저온에서 도포되어 우수한 접착성 접합을 제공할 수 있다. 상기 접착제는 탁월한 내열성 및 저온 내성을 가진다.
본 발명의 핫멜트 접착제는, 예를 들면, 포장, 전환(converting), 제본(bookbinding), 백 마감(bag ending), 및 부직포 마켓에서 사용된다. 접착제는 특히, 케이스, 종이상자, 및 트레이 형성, 그리고 예를 들면, 씨리얼, 크랙커 및 맥주 제품의 포장에 있어서의 가열 밀봉을 포함하는 용도로서 사용된다. 본 발명에는 컨테이너, 예컨대 지함, 케이스, 박스, 백, 트레이 등도 포함된다. 원할 경우, 상기 접착제는 포장업자에게 선적되기에 앞서, 용기(container) 제조자(즉, 포장 전환자)에 의해 도포될 수 있다. 포장된 다음에 용기는, 예를 들면, 가열 밀봉 또는 다른 형태의 재활성화에 의해 밀봉된다.
접합할 기판은 신품 및 재생 크라프트(craft), 고밀도 및 저밀도 크라프트, 칩보드(chipboard) 및 다양한 형태의 처리되고 코팅된 크라프트 및 칩보드를 포함한다. 또한 알코올 음료의 포장과 같은 포장 용도를 위해 복합 재료가 사용된다. 이들 복합 재료는 알루미늄박에 적층된 칩보드를 포함할 수 있으며, 이것은 폴리에 틸렌, 마일러(Mylar), 폴리프로필렌, 폴리비닐리덴 클로라이드, 에틸렌 비닐아세테이트 등의 필름 재료 및 그 밖의 다양한 형태의 필름에 추가로 적층된다. 이에 더하여, 이들 필름 재료는 칩보드 또는 크라프트에 직접 접합될 수도 있다. 매우 다양한 기판, 특히 복합 재료가 포장 산업에서 활용되고 있으므로, 전술한 기판들은 총망라된 목록이 아니다.
포장용 핫멜트 접착제는 일반적으로 피스톤 펌프 또는 기어 펌프 압출 장치를 이용하여 기판 상에 비드(bead) 형태로 압출된다. 핫멜트 도포 장치는 Nordson, ITW 및 Slautterback을 포함한 여러 공급업체로부터 입수할 수 있다. 핫멜트 접착제의 도포용으로는 또한 통상적으로 휠 어플리케이터(wheel applicator)가 사용되지만, 압출 장치보다는 사용 빈도가 적다.
예시의 목적에서만 제시하는 하기 실시예에서, 달리 언급되지 않는 한 모든 부(part)는 중량부이고 모든 온도는 섭씨 온도이다.
실시예
핫멜트 접착제의 용융 점도를 Brookfield Model RVT Thermosel 점도계 상에서 #27 스핀들을 사용하여 측정했다.
소정 치수의 골판지 2매 사이에 점착제의 복합 구조체(2×½" 압축된 것)를 형성함으로써 열응력을 측정했다. 다음에, 이 복합체를 형성하는 접착제 비드를 약 2파운드의 캔틸레버 응력 하에 가열된 온도에서 24시간 동안 위치시켰다. 이 구조체가 적어도 24시간 동안 부착 상태로 유지되는 최대 온도를 기록했다.
접착성은 폭 2mm의 접착제 비드를 121℃에서 2인치×3인치 크기의 페이퍼보 드 시편에 도포하고, 즉시 섬유를 구비한 제2의 보드 시편을 반대 방향으로 접촉시켰다. 즉시 200g 분동을 상기 구조체 상에 올려 놓았다. 접합된 시편을 24시간 동안 각각 140℉, 실온, 40℉, 20℉ 및 0℉로 유지시켰다. 접합을 수동적으로 분리시키고, 섬유 파열의 수준에 관해 판정을 내렸다.
IoPP Technical Journal, Winter 1992, pages 7-9에 기재된 바에 따라 IoPP 열응력을 측정했다.
실시예 1
표 1에 나타낸 조성을 갖는 접착제 샘플을 제조했다.
[표 1]
원료 비교 샘플
1		 비교 샘플
2		 비교 샘플
3		 본 발명
샘플
Calista SM158 163℉
Fischer-Tropsch 왁스		 30 30 30 30
EVA, 28% VA, 800MI 10 10 10 10
EnBA, 33% BA, 900MI 25 25 25 25
Ester Gum 105(로진 에스테르)
Arakawa		 35
Norsolene M1090
(방향족 C9)		 35
Pensel GB-120F
(무수말레산 변형
차이니즈 검 로진)		 35
Sylvatac RE 2100
(통유(tall oil) 에스테르)
Arizona		 35
다음과 같은 장치를 이용하여 접착제 포뮬레이션을 제조했다: 벤치탑 히팅 맨틀; 단일 날개형 혼합축; 전기적 변속 모터; 쿼트(quart) 용량의 캔; 전기적 온도 제어기. 표 1에 제시된 포뮬레이션에 따라 접착제를 200g 배치(batch)로 제조했다. 표 1에 기재된 양은 상기 포뮬러의 제조에 사용된 100부를 기준으로 한 각 성분의 중량부를 나타낸다.
먼저, 왁스와 폴리머(예; EnBA 및 EVA) 전부를 쿼트 용량의 캔에 넣어 접착제를 조제했다. 상기 캔을 글라스콜(glascol) 히팅 맨틀에 넣고 믹서를 사용하여 교반을 계속하면서 150℃까지 온도를 상승시켰다. 150℃에서 고체 물질이 용융되어 균질하게 보이는 즉시, 증점용 수지를 서서히 첨가했다. 수지가 완젼히 용해되어 충분히 혼합되었을 때, 접착제를 8온스 용기에 쏟아 붓고 방치하여 냉각시켰다. 상기 접착제 제조에 걸린 총시간은 약 1시간이었다.
실시예 2
표 1에 나타낸 포뮬레이션의 접착제 물성을 분석했다. 상기 분석에는 비교 샘플 A가 포함되었다. 비교 샘플 A는 EVA 및 National Starch and Chemical Company로부터 상업적으로 입수 가능한 방향족 변형 증점제(COOL LOK® 34-250A)를 포함하는 저온 도포 핫멜트이다. 그 결과를 표 2에 나타낸다.
[표 2]
비교 샘플
A		 비교 샘플
1		 비교 샘플
2		 비교 샘플
3		 본 발명
샘플
색상 엷은 황색 엷은 황색 옅은 오렌지 담황색 황색
투명도 투명 매우 흐림 약간 흐림 약간 흐림 약간 흐림
흐림점, ℉ 190 230 225 해당무 해당무
점도, 250℉ 1110 1400 1095 1105 1275
접착 NSC 메드 (골판지)
140℉ 0, 0 검형 100, 75 50, 40 60, 100 100, 100
실온 100, 100 100, 100 100, 100 100, 100 100, 100
40℉ 60, 80 100/90,
100,90		 100, 100 100, 100 100, 100
20℉ 20, 50 100, 100 100/80, 100 100, 95 100,95
0℉ 해당무 100, 100/90 50/20, 70/60 100, 100 90, 100
IoPP 열응력,140℉ 불합격 불합격 불합격 불합격 합격
열응력, ℉
110 합격 합격 합격 불합격 합격
115 분할 불합격 합격 불합격 합격
120 불합격 불합격 불합격 불합격 분할/불합격
박스,140℉,8시간 불합격 불합격 불합격 합격
열응력, 140℉,
94.5g		 불합격 불합격 불합격 불합격 합격
본 발명의 접착제는 140℉에서 골판지 재료의 섬유 전체의 인열(tear)이 있으나, 비교용 접착제 샘플은 24시간 에이징 후 130℉ 및 140℉에서 골판지를 인열시키지 못했다. 본 발며에 따라 제조된 접착제는 두 가지 고온 테스트, 즉 100g 캔틸레버 열응력 및 IoPP 열응력에서 열응력에 합격했다.
표 3에서 알 수 있는 바와 같이, 종래의 350℉ 도포 EVA 핫멜트와 마찬가지로, 상업적으로 입수 가능한 저온 도포 핫멜트 접착제는 IoPP 테스트 절차에서 불합격이다. 표 3을 참조하면, INSTANT-LOK® 34-2635 및 34-2710은 종래의 350℉ 도포 EVA 핫멜트 접착제이고, COOL LOK® 34-250A(상기 비교 샘플 1)는 저온 도포 EnBA 함유 핫멜트 접착제이며, 이들 모두는 National Starch and Chemical Company 로부터 상업적으로 입수할 수 있다.
[표 3]
IoPP 열응력 테스트(각각의 온도에서 3 접합)
접착제

도포 온도		 34-2635

350℉		 34-2710

350℉		 34-250A

250℉		 34-2116
(비교샘플 1)
275℉		 본 발명 샘플

250℉
150℉ - - - - 3-합격
140℉ - - 3-불합격 - 3-합격
135℉ - - 1-불합격 3-불합격 3-합격
130℉ 3-불합격 3-불합격 1-불합격 1-불합격 3-합격
125℉ 2-불합격 2-불합격 1-불합격 1-불합격 -
120℉ 0-불합격 0-불합격 0-불합격 0-불합격 -
당업자는, 본 발명의 범위 및 사상을 벗어나지 않고 본 발명을 다양하게 변형 및 변경할 수 있음을 명백히 이해할 것이다. 본원에 개시된 특정 구현 형태는 단지 예로써 제시한 것이며, 본 발명은 첨부된 특허청구범위에 대한 등가물의 범위 전체와 함께, 상기 청구범위에 의해서만 제한되어야 한다.
본 발명에 의하면 저온에서 도포할 수 있는 저분자량의 에틸렌 폴리머를 포함하는 접착제가 제공된다. 상기 접착제는 저온에서 도포될 수 있으면서도 열응력을 부여하고, 저장 수명이 길고 연신성이 적으며 열 민감성 기판에 대한 손상이 적다.

Claims (16)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 용융지수가 750g/10분 이상인 에틸렌 코폴리머의 혼합물, Fischer-Tropsch 왁스, 및 연화점이 110℃인 무수 말레산 변형 검 로진 에스테르(modified gum rosin ester) 증점제(tackifier)를 포함하며, 상기 에틸렌 코폴리머의 혼합물은 에틸렌 비닐아세테이트 코폴리머 및 에틸렌 n-부틸아크릴레이트 코폴리머로 이루어진 것을 특징으로 하는 핫멜트 접착제.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 증점제가 무수 말레산 변형 차이니즈 검 로진(Chinese gum rosin)인 것을 특징으로 하는 핫멜트 접착제.
  5. 제3항에 있어서,
    용융지수가 900g/10분보다 큰 적어도 하나의 에틸렌 n-부틸아크릴레이트 코폴리머를 포함하는 것을 특징으로 하는 핫멜트 접착제.
  6. 제5항에 있어서,
    용융지수가 900g/10분보다 큰 에틸렌 비닐아세테이트 코폴리머를 포함하는 것을 특징으로 하는 핫멜트 접착제.
  7. 제6항에 있어서,
    30중량% 내지 40중량%의 n-부틸아크릴레이트를 함유하는 EnBA 코폴리머 20중량% 내지 30중량%, 20중량% 내지 35중량%의 비닐아세테이트를 함유하는 EVA 코폴리머 5중량% 내지 15중량%, 융점이 60℃ 내지 80℃인 Fischer-Tropsch 왁스 20중량% 내지 40중량%, 및 연화점이 110℃인 무수 말레산 변형 검 로진 에스테르 20중량% 내지 45중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 핫멜트 접착제.
  8. 제7항에 있어서,
    33중량%의 n-부틸아크릴레이트를 함유하며 용융지수가 750 이상인 EnBA 코폴리머 25중량%, 28중량%의 비닐아세테이트를 함유하며 용융지수가 750 이상인 EVA 코폴리머 10중량%, 융점이 71℃인 Fischer-Tropsch 왁스 30중량%, 및 무수 말레산 변형 차이니즈 검 로진 35중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 핫멜트 접착제.
  9. 제3항에 따른 접착제를 포함하는 제조품.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 접착제가, 30중량% 내지 40중량%의 n-부틸아크릴레이트를 함유하는 EnBA 코폴리머 20중량% 내지 30중량%, 20중량% 내지 35중량%의 비닐아세테이트를 함유하는 EVA 코폴리머 5중량% 내지 15중량%, 융점이 60℃ 내지 80℃인 Fischer-Tropsch 왁스 20중량% 내지 40중량%, 및 연화점이 110℃인 무수 말레산 변형 검 로진 에스테르 20중량% 내지 45중량%를 포함하는 것임을 특징으로 하는 제조품.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제조품이 종이상자(carton), 케이스(case), 트레이(tray), 백(bag) 또는 책인 것을 특징으로 하는 제조품.
  12. 제3항에 따른 핫멜트 접착제를 도포하는 단계를 포함하는, 케이스, 종이상자, 트레이, 백 또는 책을 밀봉하거나 형성하는 방법.
  13. 제3항에 따른 핫멜트 접착제를 포함하는 종이상자, 케이스, 트레이 또는 백 내부에 수용되어 있는 포장 물품(packaged article).
  14. 제13항에 있어서,
    상기 포장 물품이 포장된 식품인 것을 특징으로 하는 포장 물품.
  15. 기판을 그와 동일하거나 상이한 기판에 접합하는 방법으로서,
    30중량% 내지 40중량%의 n-부틸아크릴레이트를 함유하는 EnBA 코폴리머 20중량% 내지 30중량%, 20중량% 내지 35중량%의 비닐아세테이트를 함유하는 EVA 코폴리머 5중량% 내지 15중량%, 융점이 60℃ 내지 80℃인 Fischer-Tropsch 왁스 20중량% 내지 40중량%, 및 연화점이 110℃인 변형 로진 에스테르 20중량% 내지 45중량%를 포함하는 핫멜트 접착제 조성물을 적어도 하나의 기판에 도포하는 단계를 포함하는, 기판의 접합 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    100℃ 내지 150℃의 온도에서 상기 접착제를 적어도 하나의 기판에 도포하는 것을 특징으로 하는, 기판의 접합 방법.
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