KR101296482B1 - 아크릴계 점착제, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 표면 마감재 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 아크릴계 점착제, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 표면 마감재에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하기 단량체 총 100 중량부를 기준으로, ⅰ) 알킬기의 탄소수가 2 내지 14인 알킬(메타)아크릴산 에스테르 단량체 80 내지 90 중량부, ⅱ) 가교성 관능기 함유 단량체 1 내지 5 중량부, ⅲ) 메틸(메타)아크릴레이트 단량체 1 내지 5 중량부 및 ⅳ) 비닐 아세테이트 단량체 5 내지 10 중량부를 공중합하여 아크릴계 점착제를 제조하고, 이는 초기 점착력 및 최종 점착력이 우수하고, 박리력 및 응력이 우수한 것을 특징으로 하며, 이를 포함하는 표면 마감재는 다양한 소재의 피착면에 적용이 가능하다.
알킬(메타)아크릴레이트 단량체, 가교성 관능기 함유 단량체, 메틸(메타)아크릴레이트 단량체, 비닐아세테이트 단량체, 아크릴계 점착체, 표면 마감재
Description
본 발명은 아크릴계 점착제, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 표면 마감재에 관한 것으로 보다 상세하게는 ⅰ) 알킬기의 탄소수가 2 내지 14인 알킬(메타)아크릴산 에스테르 단량체 80 내지 90 중량부, ⅱ)가교성 관능기 함유 단량체 1 내지 5 중량부, ⅲ) 메틸(메타)아크릴레이트 단량체 1 내지 5 중량부 및 ⅳ) 비닐 아세테이트 단량체 5 내지 10 중량부를 공중합하여 형성되는 아크릴계 점착제, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 표면 마감재에 관한 것이다.
최근 건축물의 내/외장재 및 인테리어 재료로서 기존의 무늬목이나 쉬트지 대신에 한 단계 발전된 형태인 스티커 형식의 표면 마감재가 사용되고 있다. 스티커 형식의 표면 마감재는 일반적으로 폴리머 소재로 이루어진 기재 시트에 점착제 층이 추가로 구성되어 이루어진다. 스티커 형식의 표면 마감재는 기존의 표면 마 감재에 비하여 시공이 간편하고 작업일정이 단순하여 별도의 인테리어 공사 없이 손쉽게 인테리어를 바꿀 수 있다. 따라서 건물의 신축은 줄어들고 리모델링 공사가 증가하고 있는 요즘에 그 사용량은 증가하고 있다. 원목의 질감을 느낄 수 있는 표면 마감재는 테이블, 카운터, 칸막이, 붙박이장, 벽체, 출입구, 방문, 또는 문틀 등 다양한 분야에 사용되고 있다. 또한 스티커 형식의 표면 마감재의 기재 시트는 폴리머 소재 이외에 금속, 가죽 및 패브릭 소재를 사용할 수 있어 소비자가 원하는 분위기와 용도에 따라 그 선택의 폭이 넓은 장점을 가진다.
스티커 형식의 표면 마감재는 기재 층의 다양한 재질 및 패턴과 함께 시공이 용이하고, 다양한 피착 면에 부착할 수 있도록 점착제 층의 우수한 박리력, 응력 및 점착력이 요구되고 있다.
현재 사용되고 있는 표면 마감재용 점착제는 아크릴계 점착제 또는 실리콘계 폴리머를 주 성분으로 하는 점착제 등이 알려져 있으나, 충분한 점착력이 발휘되고 있지 않다. 또한 폴리머 소재뿐 아니라 나무, 가죽, 패브릭, 메탈, 스틸 등 다양한 소재에 적합한 점착제 층의 개발이 요구되고 있다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 초기 점착력 및 최종 점착력이 우수하고, 박리력 및 응력이 우수한 아크릴계 점착제, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 표면 마감제를 제공하는 것이다.
본 발명은 상기의 과제를 해결하기 위한 수단으로서, ⅰ) 알킬기의 탄소수가 2 내지 14인 알킬(메타)아크릴산 에스테르 단량체 80 내지 90 중량부, ⅱ) 가교성 관능기 함유 단량체 1 내지 5 중량부, ⅲ) 메틸(메타)아크릴레이트 단량체 1 내지 5 중량부 및 ⅳ) 비닐 아세테이트 단량체 5 내지 10 중량부를 공중합하여 형성되는 아크릴계 점착제를 제공한다.
본 발명은 상기의 과제를 해결하기 위한 다른 수단으로서, 알킬기의 탄소수가 2 내지 14인 알킬(메타)아크릴산 에스테르 단량체 80 내지 90 중량부, 가교성 관능기 함유 단량체 1 내지 5 중량부, 메틸(메타)아크릴레이트 단량체 1 내지 5 중량부, 비닐 아세테이트 단량체 5 내지 10 중량부 및 용매를 배합한 혼합물을 교반하면서 비활성 가스로 퍼지(purge)하는 제 1 단계; 비활성 가스로 퍼지(purge)하면서 중합 개시제를 3번에 나누어 투입하는 제 2 단계; 및 추가 용매를 투입하여 점도를 조절하는 제 3 단계를 포함하는 아크릴계 점착제의 제조방법을 제공한다.
본 발명은 상기의 과제를 해결하기 위한 또 다른 수단으로서, 기재 층; 및 상기 기재 층의 일면 또는 양면에 형성되고, 본 발명에 따른 아크릴계 점착제를 함유하는 점착제 층을 포함하는 표면 마감재를 제공한다.
본 발명은 초기 및 최종 접착력이 우수하고, 박리력 및 응력이 우수하다. 또한 상기 아크릴계 점착제를 폴리머 수지, 나무, 가죽, 패브릭, 또는 금속 등의 기재 층의 일면 또는 양면에 포함하는 표면 마감재는 다양한 피착면에 적용될 수 있다.
본 발명은 하기 단량체 총 100 중량부를 기준으로, ⅰ) 알킬기의 탄소수가 2 내지 14인 알킬(메타)아크릴산 에스테르 단량체 80 내지 90 중량부, ⅱ) 가교성 관능기 함유 단량체 1 내지 5 중량부, ⅲ) 메틸(메타)아크릴레이트 단량체 1 내지 5 중량부, 및 ⅳ) 비닐 아세테이트 단량체 5 내지 10 중량부를 공중합하여 형성되는 아크릴계 점착제에 관한 것이다. 본 발명에 따른 아크릴계 점착제는 초기 접착력 및 최종접착력이 우수하고, 박리력 및 응력이 우수한 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명의 아크릴계 점착제는 ⅰ) 알킬기의 탄소수가 2 내지 14인 알킬(메타)아크릴산 에스테르 단량체 80 내지 90 중량부, ⅱ) 가교성 관능기 함유 단량체 1 내지 5 중량부, ⅲ) 메틸(메타)아크릴레이트 단량체 1 내지 5 중량부, 및 ⅳ) 비닐 아세테이트 단량체 5 내지 10 중량부를 공중합하여 형성된다.
본 발명의 아크릴계 점착제는 ⅰ) 알킬기의 탄소수가 2 내지 14인 알킬(메타)아크릴산 에스테르 단량체를 주성분으로 한다. 상기 ⅰ) 알킬기의 탄소수가 2 내지 14인 알킬(메타)아크릴산 에스테르 단량체는 이에 제한되는 것은 아니나, 예를 들면 에틸(메타)아크릴레이트, n-프로필(메타)아크릴레이트, 이소프로필(메타)아크릴레이트, n-부틸(메타)아크릴레이트, t-부틸(메타)아크릴레이트, sec-부틸(메 타)아크릴레이트, 펜틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, n-옥틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 이소노닐(메타)아크릴레이트로, 라우릴(메타)아크릴레이트, 또는 테트라데실(메타)아크릴레이트 등이 있으며, 본 발명에서는 이들을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 알킬기의 탄소수가 상기 범위 외이면, 점착제의 유리전이온도가 높아지거나, 점착성의 조절이 어렵기 때문에 알킬기의 탄소수는 2 내지 14인 것이 바람직하다.
상기 알킬기의 탄소수가 2 내지 14인 알킬(메타)아크릴산 에스테르 단량체의 함량은 점착력 및 응집력의 조절을 위하여 전체 단량체 100 중량부에 대하여 80 내지 90 중량부인 것이 바람직하다.
본 발명의 아크릴계 점착제는 상기 알킬기의 탄소수가 2 내지 14인 알킬(메타)아크릴산 에스테르 단량체를 주성분으로 하고, 응집력 및 피착면에 대한 밀착성을 향상시키기 위하여 ⅱ) 가교성 관능기 함유 단량체를 공중합 성분으로 포함한다.
상기 ⅱ) 가교성 관능기 함유 단량체는 이에 제한 되는 것은 아니나, 예를 들면 2-하이드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 4-하이드록시부틸(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 또는 2-하이드록시프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트 등의 수산기 함유 단량체; 아크릴산, 메타크릴산, 아크릴산 이중체, 이타콘산, 카르복시에틸아크릴레이 트, 카르복시펜틸아크릴레이트, 말레인산, 또는 푸마르산 등의 카르복실기 함유 단량체; 및 아크릴 아미드, N-비닐 피롤리돈, 또는 N-비닐 카프로락탐 등의 질소 함유 단량체 등이 있으며, 본 발명에서는 이들을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 ⅱ) 가교성 관능기 함유 단량체의 함량은 1 내지 5 중량부인 것이 바람직한데, 이 범위 내에서 초기 및 최종 접착력이 우수하고, 박리력 및 응력이 우수한 효과가 있다.
본 발명의 아크릴계 점착제는 상기 단량체 이외에 비교적 유리전이온도가 높은 ⅲ) 메틸(메타)아크릴레이트 단량체 및 ⅳ) 비닐아세테이트 단량체를 공중합 성분으로 포함한다.
상기 ⅲ) 메틸(메타)아크릴레이트 단량체 및 ⅳ) 비닐아세테이트 단량체를 공중합 성분으로 포함함으로써 아크릴계 점착제의 제거 시 피착면에 점착제 성분을 남기지 않아 오염을 방지할 수 있다. 상기 ⅲ) 메틸(메타)아크릴레이트 단량체의 함량은 1 내지 5 중량부인 것이 바람직한데, 이 범위 내에서 초기 및 최종 접착력이 우수하고, 박리력 및 응력이 우수한 효과가 있다. 또한 상기 ⅳ) 비닐아세테이트 단량체의 함량은 5 내지 10 중량부인 것이 바람직한데, 이 범위 내에서 초기 및 최종 접착력이 우수하고, 박리력 및 응력이 우수한 효과가 있다.
본 발명에 따른 아크릴계 점착제는 상기 공중합체 성분 이외에 점착성 부여수지, 안정화제, 증점제, 충전제, 또는 가교제 등을 추가로 포함할 수 있다.
본 발명은 또한
알킬기의 탄소수가 2 내지 14인 알킬(메타)아크릴산 에스테르 단량체 80 내지 90 중량부, 가교성 관능기 함유 단량체 1 내지 5 중량부, 메틸(메타)아크릴레이트 단량체 1 내지 5 중량부, 비닐 아세테이트 단량체 5 내지 10 중량부 및 용매를 배합한 혼합물을 교반하면서 비활성 가스로 퍼지(purge)하는 제 1 단계;
비활성 가스로 퍼지(purge)하면서 중합 개시제를 3번에 나누어 투입하는 제 2 단계; 및
추가 용매를 투입하여 점도를 조절하는 제 3 단계를 포함하는 아크릴계 점착제의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 제 1 단계는 중합 개시 전의 준비단계로써, 보다 낮은 온도에서 알킬(메타)아크릴산 에스테르 단량체와 비닐 아세테이트 단량체의 중합을 가능하게 해준다. 일반적으로 알킬(메타)아크릴산 에스테르 단량체와 비닐 아세테이트 단량체를 중합하기 위해서는 고온조건이 요구되나, 본 발명에서는 비활성 가스로 퍼지함으로써, 보다 낮은 온도에서 아크릴계 공중합체를 중합할 수 있다.
제 1 단계에서 사용할 수 있는 용매는 이에 제한되는 것은 아니나, 예를 들면 톨루엔, 아세톤, 헵탄, 또는 에틸 아세테이트 등을 사용할 수 있다. 또한 비활성 가스는 질소를 사용하는 것이 바람직하고, 퍼지 시간은 15 내지 30분이 바람직하다.
본 발명의 제 2 단계는 라디칼이 생성되어 단량체를 활성화시켜 아크릴계 공중합체를 형성하는 단계이다. 제 2 단계에서 중합 개시제는 비활성 가스로 퍼지하면서 3번에 나누어 투입됨으로써, 고분자량 및 분자량 분포도가 좁은 아크릴계 공중합체를 제조할 수 있다.
제 2 단계에서 사용할 수 있는 중합 개시제는 이에 제한되는 것은 아니나, 예를 들면 벤조일 퍼옥사이드, 아세틸 퍼옥사이드 또는 라우로일 퍼옥사이드 등의 퍼옥사이드계 화합물을 사용할 수 있다.
또한 제 2 단계의 중합온도는 60 내지 70 ℃인 것이 바람직하다.
일반적으로 비닐아세테이트 단량체를 포함하는 경우 고온의 중합 조건이 요구되나 제 2 단계는 60 내지 70 ℃에서 수행될 수 있어 중합이 보다 용이하다.
본 발명의 제 3 단계는 제 2 단계에서 형성된 아크릴계 공중합체에 추가용매를 투입하여 점도를 조절하는 단계이다. 추가 용매는 특별히 제한되는 것은 아니나, 예를 들면 톨루엔, 아세톤, 헵탄, 또는 에틸 아세테이트 등을 사용할 수 있다.
제 3 단계 이후에 점착성 부여수지, 안정화제, 증점제, 충전제, 또는가교제 등을 첨가하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명은 또한
기재 층; 및
상기 기재 층의 일면 또는 양면에 형성되고, 본 발명에 따른 아크릴계 점착제를 함유하는 점착제 층
을 포함하는 표면 마감재에 관한 것이다. 본 발명에 따른 표면 마감재는 합판, 석고보드, 석면 스트레이트 등의 피착면에 대한 박리력, 응력 및 점착력이 우수하고, 평면 및 굴곡면 등에 시공이 가능하다.
본 발명의 표면 마감재는 기재 층의 일면 또는 양면에 본 발명에 따른 아크릴계 점착제로부터 형성되는 점착제 층을 포함하고, 기재 층은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면 폴리머 수지, 나무, 가죽, 패브릭, 금속 등을 기재 층으로 할 수 있다.
상기 기재 층의 일면 또는 양면에 점착제 층을 형성하는 방법은 특별히 제한되는 것은 아니고, 기재 층의 표면에 직접 바코더 등을 사용하여 상기 점착제를 도포하여 건조시키는 방법 또는 상기 점착제를 박리성 기재 표면에 도포하고 건조시킨 후 상기 박리성 기재표면에 형성된 점착제 층을 기재 층에 전사하여 숙성시키는 방법 등을 적용할 수 있다.
이하, 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만, 이는 발명의 구체적 이해를 돕기 위한 것으로 본 발명의 범위가 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
온도계, 교반기, 적하 깔때기, 질소 도입관 및 환류 냉각기를 구비한 반응기에 2-에틸헥실아크릴레이트(2-Ethyl Hexyl Acrylate: 2-EHA) 50 중량부, 부틸아크릴레이트(Butyl Acrylate: BA) 33 중량부, 메틸아크릴레이트(Methyl Acrylate: MA) 4 중량부, 아크릴산(Acrylic Acid: AA) 4 중량부, 비닐아세테이트(Vinyl Acetate: VA) 9 중량부로 구성되는 단량체 혼합물을 투입하였다. 그리고 용제로 에틸아세테이트(Ethyl Acetate: EA) 139 중량부를 투입하고, 산소를 제거하기 위하여 질소 가스를 20 분간 퍼징(purging)하였다. 중합 개시제로 벤조일 퍼옥사이드 0.1 중량부를 3 번에 걸쳐 나누어 투입하고, 반응 중에 에틸아세테이트를 추가로 투입하여 아크릴계 점착제를 제조하였다.
[시험예]
실시예 및 비교예에서 제조한 점착제를 각각 이형지에 도포하여 건조시킨 다음, PET(Polyethylene Terephthalate) 시트의 편면에 라미네이팅하여 점착제품 시편을 제작한 다음, 점착력(kg/in), 상온 및 저온 90°크립강도(Creep Strength), 및 180°박리력을 측정한 결과, 초기 및 최종 접착력이 우수하고, 응력 및 박리력이 우수함을 확인할 수 있었다.
Claims (6)
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- ⅰ) n-부틸(메타)아크릴레이트, t-부틸(메타)아크릴레이트 및 sec-부틸(메타)아크릴레이트 중에서 선택된 1종 33중량부, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트 50 중량부로 이루어진 알킬기의 탄소수가 2 내지 14인 알킬(메타)아크릴산 에스테르 단량체 83 중량부,ⅱ) 수산기 함유 단량체, 질소 함유 단량체로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 가교성 관능기 함유 단량체 1 내지 5 중량부,ⅲ) 메틸(메타)아크릴레이트 단량체 1 내지 5 중량부,ⅳ) 비닐 아세테이트 단량체 5 내지 10 중량부 및에틸아세테이트, 톨루엔, 아세톤, 헵탄 중 선택된 1종 이상의 용매를 배합한 혼합물을 교반하면서 비활성 가스로 퍼지(purge)하는 제 1 단계;비활성 가스로 퍼지(purge)하면서 중합 개시제를 3번에 나누어 투입하되, 중합온도는 60 내지 70℃로 하는 제 2 단계; 및상기 용매를 추가 투입하여 점도를 조절하는 제 3 단계를 포함하는 아크릴계 점착제의 제조방법.
- 기재 층; 및상기 기재 층의 일면 또는 양면에 형성되되,ⅰ) n-부틸(메타)아크릴레이트, t-부틸(메타)아크릴레이트 및 sec-부틸(메타)아크릴레이트 중에서 선택된 1종 33중량부, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트 50 중량부로 이루어진 알킬기의 탄소수가 2 내지 14인 알킬(메타)아크릴산 에스테르 단량체 83 중량부,ⅱ) 수산기 함유 단량체, 질소 함유 단량체로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 가교성 관능기 함유 단량체 1 내지 5 중량부,ⅲ) 메틸(메타)아크릴레이트 단량체 1 내지 5 중량부,ⅳ) 비닐 아세테이트 단량체 5 내지 10 중량부 및에틸아세테이트, 톨루엔, 아세톤, 헵탄 중 선택된 1종 이상의 용매를 배합한 혼합물을 교반하면서 비활성 가스로 퍼지(purge)하는 제 1 단계;비활성 가스로 퍼지(purge)하면서 중합 개시제를 3번에 나누어 투입하되, 중합온도는 60 내지 70℃로 하는 제 2 단계; 및상기 용매를 추가 투입하여 점도를 조절하는 제 3 단계를 포함하는 아크릴계 점착제의 제조방법에 의해 제조된 아크릴계 점착제를 함유하는 점착제 층을 포함하는 표면 마감재.
- 제 5 항에 있어서,기재 층은 폴리머 수지, 나무, 가죽, 패브릭, 또는 금속인 것을 특징으로 하는 표면 마감재.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| AMND | Amendment | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| AMND | Amendment | ||
| X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |