KR101410684B1 - 리펄퍼블 접착제 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 화학적 상호작용, 전기화학적 상호작용 및/또는 물리적 상호작용으로 금속 이온을 결합시킬 수 있는 첨가제를 포함하는, 통상적인 포뮬레이션(formulation)에 따른 접착제에 관한 것이다.

Description

리펄퍼블 접착제 {REPULPABLE ADHESIVES}
본 발명은 리펄퍼블(repulpable) 접착제, 특히 충전재 함유 물질에 결합하는 접착제에 관한 것이다.
리펄퍼블 접착제를 제공하는 확립된 방법 중 하나는 아크릴산, 및 하나 이상의 아크릴레이트 및/또는 메타크릴레이트 공단량체, 예컨대 알킬 아크릴레이트, 알킬 메타크릴레이트, 2-에톡시에틸 메타크릴레이트, 2-에톡시에틸 아크릴레이트, 히드록시에틸 메타크릴레이트, 에틸-헥실 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 이소옥틸 아크릴레이트 등을 포함하는 (메트)아크릴산 중합체 또는 아크릴레이트 공중합체를 제조하는 것이다. 경우에 따라, 중합체는 또한 다른 자유 라디칼적으로 공중합가능한 공단량체, 예컨대, 비닐-카프로락탐, 비닐 아세테이트 등을 포함할 수 있다.
이러한 기재 중합체는 일반적으로 형성되는 (감압성(pressure-sensitive)) 접착제의 접착제 성질을 맞추기 위해서 수지 및/또는 가소제와 블렌딩될 수 있다. 첨가되는 성분은 수용성 또는 수분산성인 것이 이상적이고, 저분자량 뿐만 아니라 고분자량 종류일 수 있다.
접착제의 유동학적 프로파일은 기재 중합체의 가교 조절에 의해 설정된다. 본 명세서에서는 공유 작용을 갖는 가교제(이소시아네이트, 에폭시드, 히드라진, 아민) 뿐만 아니라 이온 작용을 갖는 가교제[알루미늄-(III), 탈륨-(IV), 세륨-(IV)]가 사용된다.
그러나, 충전재 함유 페이퍼와의 접촉시, 제지 및 지가공 산업용 제품에 주로 적용되는, 상기와 같은 방식으로 제조된 리펄퍼블(감압성) 접착제는 흔하게는 접착제 특성을 현저히 떨어뜨려, 결합 강도 및 점착성을 완전히 손실시킬 정도가 될 수 있다. 충전재 함유 기재, 보다 특히 페이퍼는 경화 공정 또는 외부 영향의 결과로서 다가 금속 이온을 방출시킬 수 있다. 특히 페이퍼, 또는 처리된 페이퍼를 갖는 물질에 흔하게 존재하는 칼슘 이온을 통한 문제가 발생하는 데, 그 이유는 칼슘이 페이퍼 산업에서 흔한 코팅 슬립제의 충전재 및 혼합물이고, 이러한 산업에서 그 용도가 증가하고 있기 때문이다.
(감압성) 접착제 일부에 대한 특성의 손실은 특히 금속 이온의 접착제로의 이동에 기여할 수 있다. 가교가 조절되는 카르복실 함유 및/또는 산 함유 공중합체는 이러한 방식으로 목적으로 정도를 너머 비조절식 후-가교(post-crosslinking)가 진행될 수 있다. 이러한 후-가교는 응집력에서의 상당한 증가, 및 이와 함께 점착성의 감소를 초래하여 최악의 경우에 결합 강도 및 점착성의 완전 손실로까지 가게 되는 것과 같이, 유동학적 프로파일에 대해 나쁜 영향을 유도한다.
그러므로, 특히 예를 들어 플라잉 스플라이스(flying splice)와 관련하여 지가공 산업에서의 적용을 위해서는, 사용되어야 하는 접착 테잎에 엄격한 프로파일 요건이 부여된다. 평평한 웹 재료, 특히 페이퍼의 가공시, 플라이에 대한 스플라이싱은 이를 달성하기 위해 고속 기계를 중단시키지 않으면서, 거의 완전히 풀린 낡은 릴(reel)을 새 릴로 교체하는 통상적인 방법이다. 이러한 종류의 플라잉 스플라이스는 흔히 낡은 웹의 말단을 새로운 웹의 개시부에 연결시키는 감압성 접착 테잎을 사용하여 수행된다. 따라서, 이러한 접체 테잎은 적용되는 전체 기간에 걸쳐 높은 점착성, 효과적인 응집력, 및 우수산 리펄퍼빌러티(repulpability)[(폐)페이퍼의 재가공시 펄프에 도입되는 능력, 즉 페이퍼 또는 섬유 슬러리가 수중에 현탁되거나 용해되는 능력; "수용성(water solubility)"과 자동적으로 동의어는 아님]를 가져야 한다.
본 발명의 목적은 충전재 함유 재료로의 접착제 결합과 관련하여 접착제 및/또는 유동학적 특성에서 증가된 안정성을 나타내는 접착제를 제공하는 것이다.
놀랍게도, 접착제, 보다 구체적으로 산 함유 접착제, 바람직하게는 감압성 접착제에 적합한 첨가제를 첨가함으로써 상기의 목적을 달성할 수 있다. 일반적으로, 기본 조성(즉, 첨가제 제외)이 통상적인, (감압성) 접착제를 사용하는 것이 가능하다.
본 발명의 접착제를 사용함으로써 리펄퍼블 접착 테잎을 성공적으로 제조할 수 있다.
본 발명에 따르면, 결합할 수 있는 첨가제가 첨가되어, 이로써 금속 이온, 보다 구체적으로 알칼리 토금속 이온, 특히 칼슘(II) 이온 및/또는 마그네슘(II) 이온을 트래핑한다. 본 명세서에서 결합은 접착제와 상기 언급된 이온 간의 화학적 상호작용, 전기화학적 상호작용 및 물리적 상호작용(예를 들어, 정전기적 상호작용), 특히 열역학적으로 역 반응("결합의 재해리(re-dissolution)")을 방해하는 상호작용을 포함한다.
첨가되는 첨가제는 금속 이온, 보다 특히 알칼리 토금속 이온, 특히 칼 슘(II) 이온 및/또는 마그네슘(II) 이온과 함께 저용해도의 염을 형성하는 화합물의 그룹; 상기 언급된 이온과 착물을 형성하는 화합물의 그룹; 및/또는 상기 언급된 이온을 물리적으로 및/또는 화학적으로 트래핑하는, 특히 공간적으로 에워싸는 물질 및 화합물의 그룹이 특히 바람직하게 선택된다.
본 발명에 따라 특히 적합한 것으로 나타난 첨가제는 더욱 특히 물의 경도를 조절하는 세탁 세제 산업에서 사용되는 것들, 특히 물의 경도를 감소시키는 첨가제, 특히 금속 이온, 특히 알칼리 토금속 이온을 저용해도의 염의 형태로 결합시킬 수 있는 첨가제이다.
특히, 일반적으로 다소 높은 수준의 칼슘(2+) 이온을 갖는, 페이퍼에 결합하는 접착제용의 접착제 적용을 위해, 유리한 첨가제는 정확하게 이들 Ca2 + 이온을 "탈활성화시키기" 쉬운 것들이다.
예를 들어, 저 및 고분자량의 킬레이트화제, 바람직하게는 에틸렌디아민테트라아세트산(EDTA), 헥사메틸렌-1,6-디아민테트라아세트산(HMDTA), 니트로트리아세트산(NTA), 에틸렌 글리콜 비스(2-아미노에틸 에테르)-N,N,N'N'-테트라아세트산(EGTA), 및 보다 바람직하게는 니트릴로트리인산(NTPA, ATMP)의 각각 탈양성자된 음이온(보다 특히, 이들의 나트륨 염의 형태로)이 특히 적합하다.
상기 언급된 킬레이트화제의 효능을 최적화하기 위해서는, 각각의 킬레이트화제에 대해 최적화된 pH로 조절하여 수행하는 것이 바람직하다. 특히, 바람직하게는 pH 범위를 4 내지 7, 매우 바람직하게는 pH 5.5 내지 6으로 조절함으로써 접착제의 pH를 약한 산성이 되게 하는 것이 유리하다.
본 발명에 따른 특히 적합한 첨가제는 추가로 이온 교환 물질 및/또는 분자체, 보다 특히, 제올라이트 및/또는 필로실리케이트이다.
또한, 접착제에 대해 본 발명에 따라 매우 적합한 첨가제는 금속 이온, 보다 특히 알칼리 토금속 이온, 예컨대 칼슘(II) 또는 마그네슘(II) 이온에 대한 침전제로서 일반적으로(특히 수 처리시에) 사용되는 물질이다. 특히 적합한 이러한 첨가제의 예에는 포스페이트, 폴리포스페이트 및/또는 포스포네이트가 포함된다.
이러한 그룹으로부터 우수한 첨가제의 예로는 트리소듐 포스페이트, 보다 바람직하게는 암모늄 포스페이트(보다 특히, 암모늄 디하이드로겐 포스페이트 및/또는 디암모늄 하이드로겐 포스페이트), 및 또한 나트륨 폴리포스페이트가 있다.
추가로, 두개 또는 그 초과의 첨가제의 혼합물, 또는 하나 또는 그 초과의 첨가제와 추가의 물질과의 혼합물, 예를 들어, 나트륨 폴리포스페이트와 알킬포스포네이트의 혼합물을 사용하는 것이 매우 유리할 수 있다.
본 발명의 첨가제는 접착제에, 바람직하게는 10중량% 이하의 양으로, 보다 바람직하게는 2 내지 5중량%의 양으로 첨가된다. 첨가제는 접착제에, 바람직하게는 금속 이온 활성(보다 특히, 알칼리 토금속 이온 활성) 중심이 "활성" 형으로 존재하는 형태로, 즉, 상응하는 이온을 결합시킬 수 있는 형태로 첨가되고, 이들 이온으로 이미 전부 또는 부분적으로 포화된 형태로는 첨가되지 않는다.
사용된 접착제는, 특히 비닐-카르복실산, 보다 특히 아크릴산 및/또는 메타크릴산(비닐카르복실산은 감압성 접착제에, 특히 공중합되는 공단량체의 형태로 존 재하나, 또한 유리 형태로, 특히 공단량체 잔기로서 존재할 수 있다)을 함유하는 (감압성) 접착제이다. 감압성 접착제 중의 비닐카르복실산 분율(보다 특히, 아클릴산 분율)은 특히 20중량% 초과, 또는 심지어 50중량% 초과의 양으로 존재할 수 있다. 비닐카르복실산 분율(보다 특히 아크릴산 분율)이 70중량%를 초과하는, 심지어 80중량%를 초과하는 접착제에 대해서도, 본 발명의 첨가가 매우 유리한 것으로 밝혀졌다.
본 발명은 추가로 본 발명의 (감압성) 접착제의 층을 갖는 (감압성) 접착 테잎을 제공한다. 본 발명의 접착 테잎은 단면 접착제 또는 양면 접착제 형태로 존재할 수 있다.
본 발명의 접착 테잎은 보다 특히 TAPPI UM 213 측정 방법(TAPPI Useful Methods 213, TAPPI 1991, ISBN 0898522064)에 따라 리펄퍼블한 것들이다.
본 발명은 추가로 충전재 함유 재료, 보다 특히 칼슘(II) 및/또는 마그네슘(II) 이온을 함유하는 재료를 접착제로 결합시키기 위한 상기 기술된 바와 같은 접착 테잎의 용도를 제공한다. 보다 특히, 프라임 코트(prime coat)(프라이머)에 상기 언급된 이온을 갖는 페이퍼 및/또는 Ca2 +- 및/또는 Mg2 + 함유 페이퍼의 접착제 결합을 위한 본 발명의 (감압성) 접착 테잎의 용도가 강조될 수 있다.
본 발명의 (감압성) 접착 테잎은, 종료되는 페이퍼 웹을 새로운 대응물에 연결시키기 위해, 플라잉 스플라이스와 관련하여 페이퍼 산업에서 두드러진 효과로 사용될 수 있으며, 특히 유리한 방식으로는, 심지어 본원에서 기술된 문제점이 알 칼리 토금속 이온, 보다 특히 칼슘(II) 이온으로 일어나는 경우에도 사용될 수 있다.
본 발명은 추가로 금속 이온, 보다 특히 알칼리 토금속 이온, 특히 칼슘 이온을 접착제로부터, 특히 감압성 접착제로부터, (감압성) 접착제를 이러한 금속 이온과 착물을 형성하고/하거나, 이러한 금속 이온과 낮은 용해도의 염을 형성하는 첨가제와 혼합함으로써 제거하는 방법을 제공한다.
놀랍게도, 첨가에 의해 접착제의 접착 특성이 손상되지 않은 것으로 나타났다. 대조적으로, 당업자들은 결합되어야 하는 기재로부터 접착제로 내측으로 이동하는 금속 이온(예를 들어, 페이퍼로부터 내측으로 이동하는 Ca2 + 이온)의 트래핑이 접착제의 계면측 층에서 일어나고, 예를 들어 형성된 낮은 용해도의 화합물의 형태로, 소위 계면에서 축적되는 트래핑된 이온의 결과로서, 접착제가 접착이 "탈활성화"될 것으로 예상하였다. 그러나, 예상밖으로 이것은 발견되지 않았고, 대신에 접착제가 유리한 특성을 보유하였다.
본 발명의 접착제를 사용함으로써, 탑코트내 무기 성분으로 탄산칼슘을 함유하는 페이퍼도, 보다 특히 탄산칼슘이 독점적인 무기 성분이거나 매우 높은 분율로 탑코트에 존재하는 경우도, 결합시키는 데 사용될 수 있는 리펄퍼블 접착 테잎을 성공적으로 제조하였다. 이러한 페이퍼의 접착제 결합은 여전히 오랜 기간에 걸쳐 안정한 데, 이는 종래 기술의 접착제로는 이전에 성공하지 못했던 것이다. 접착제의 첨가는 오랜 적용 기간에 걸쳐 높은 수준으로 원래의 특성 프로파일을 안정화시 키는 것으로 밝혀졌다.
실험
실험실 실험으로, 통상적인 감압성 접착제, 특히 높은 아크릴산 함량(즉, 접착제를 중합하기 위한 공단량체 조성물 중에 높은 분율의 아크릴산을 갖는; 여기에서는, 50중량% 또는 그 초과의 아크릴산 분율을 갖는 PSA를 사용하여 조사하였다) 의 PSA의, 10중량 % 이하 범위의 디암모늄 하이드로겐 포스페이트의 첨가는 결합 강도에 유의한 영향을 미치지 않았으며, 이는 스틸 페이퍼(steel paper) 및 라벨지에 대한 결합 강도를 통해 실험적으로 집증되었다. 점착성은 상기 명시된 혼합 범위의 상부 첨가 범위까지도 증가하지 않았다. 2 내지 5중량%의 양, 보다 특히 3 ± 1중량%의 범위의 첨가가 최적인 것으로 밝혀졌다. 망상구조 밀도의 측정치를 나타내는 마이크로시어 트래블(microshear travel)을 측정하는 경우에 탄성 성분(%)은 여전히 우수한 수준이었다. 이 시험은 40℃의 온도 로드 하에서 접착 테잎의 시어(shear) 강도를 시험하는데 사용된다.
비첨가된 접착제, 및 3% 중량 분율의 디암모늄 하이드로겐 포스페이트와 블렌딩된 접착제의 장기간 측정으로, 에이징(ageing) 안정화 효과를 조사하였다. 이를 슬립 코트 중에 5중량%, 10중량%, 15중량%, 50중량% 및 100중량% 분율의 탄산칼슘을 함유한 페이퍼에 각각의 상기 언급된 접착제의 샘플을 가함으로써 수행하였다. 칼슘 이온의 분율이 높을 수록, 접착제 특성(점착성, 스틸 페이퍼 및 라벨지에 대한 결합 강도, 마이크로시어 트래블 측정치, 홀딩력)에 있어서 접착제의 에이징이 빨라졌다. 3중량%의 디암모늄 하이드로겐 포스페이트를 첨가한 후, 에이징 거동이 높은 칼슘 함량의 페이퍼에 대해 상당히 개선되었다. 페이퍼 슬립 코트 중의 5중량% 및 10중량%의 칼슘 분율에 대한 측정으로는, 사실상 40일의 측정에 대해 결합 강도에서 유의한 저하는 없는 것으로 나타났다.
그러므로, 장기간 측정의 결과를 통해, 본 발명의 첨가는 (알칼리 토류) 금속 이온, 보다 특히 칼슘 이온을 함유하는 물질과의 접촉시 비교적 장기간 동안에도 감압성 접착제의 저장 안정성, 결합 강도 및 점착성을 상당히 개선시키는 것으로 나타났다.
실시예:
실시예 1: 비교 조성물 1
물, 이소프로판올 및 아세톤의 1:1:1의 혼합물 중의 47% 아크릴산, 48% 부틸 아크릴레이트 및 5% 비닐 카프로락탐으로 이루어진 599g의 30% 농도 용액의 자유 라디칼적으로 중합된 스캐폴드(scaffold) 중합체를 397g의 폴리옥시에틸렌(15)코코아민(상표명 에토민(Ethomeen) C-25, Akzo; CAZ No. 61791-14-8) 및 0.70g의 비스페놀 A의 비스글리시딜 에테르(비스페놀 A 에피클로로히드린 Mw < 700; 상표명 에피코트(Epikote) 828 LVEL, Hexion, CAS No. 25068-38-6)과 블렌딩하였다.
스캐폴드 중합체는 9·105g/mol의 질량 평균 몰질량 Mw 및 8의 다분산도(polydispersity)에 의해 추가로 특징된다.
실시예 2: 비교 조성물 2
2.1 친수성 스캐폴드 중합체의 제조
환류 응축기, 고정식 교반기, 가열 쟈켓 및 계량 장치가 구비된 2ℓ 용량의 진공-기밀 스틸 중합 장치에 315g의 아크릴산, 112.5g의 2-에틸헥실 아크릴레이트, 250g의 아세톤, 100g의 에탄올 및 100g의 물을 충전시켰다. 배기, N2로 플러싱 및 62℃ 가열 후, 6.4g의 아세톤 중의 0.6g의 2,2-아조비스(2-메틸부티로니트릴)의 용액을 교반하면서 600hPa에서 비등하는 반응 매질에 도입시켰다. 비등 온도가 서서히 떨어지면서 중합이 개시되고 점도가 증가하였다. 반응 시간 30분 후, 58℃에서, 75g의 아세톤, 50g의 에탄올 및 50g의 물의 혼합물의 용액 중에 추가로 0.5g의 2,2-아조비스(2-메틸부티로니트릴)을 공급하고, 압력을 700hPa로 상승시켰다. 추가의 60분 후, 점도가 추가로 증가하였고, 60℃에서, 75g의 아세톤, 50g의 에탄올 및 50g의 물을 추가로 첨가하고, 압력을 800hPa로 증가시켰다. 120분 후에 63℃ 및 약 1000hPa(대기압)에서 75g의 아세톤, 50g의 에탄올 및 50g의 물로 추가로 희석하였다. 이러한 조건 하에서, 60분 동안 용액을 비등시키면서 중합을 지속시켰다. 이후, 62℃ (대기압)에서, 127.5g의 탈염수 중의 22.5g의 SPA 용액을 계량하면서 동시에 13.5g의 아세톤 중의 1.5g의 비스(4-3차-부틸시클로헥실)퍼옥시디카르보네이트를 계량하고, 120분의 기간에 걸쳐 공급물을 분포시키면서 두가지를 비등하는 중합체 용액에 연속적으로 첨가하였다. 이후, 반응이 62℃의 반응 온도에서 종료되고, 총 반응 시간 20시간 후, 배치를 실온으로 냉각시켰다. 전체 기간 동안에, 반응물을 통해 흡입 하에 약한 N2 스트림을 끌어냄으로써 반응 혼합물로부터 존재하는 임의의 양의 O2를 제거하였다. 얻어진 중합체 용액은 무색 투명하였다. 중 합체 함량은 32.42중량% 였다. 25℃에서 순수 메탄올 중에서 측정된 상대 점도는 3.363이었다.
2.2 리펄퍼블 감압성 접착제의 제조
실시예 1.1에 따라 제조된 92.54g(30g의 중합체)의 중합체 용액을 67.25g의 에톡실화된 액체 1차 코코넛 지방족 아민과 혼합하였다. 이 경우에, 이러한 가소화 화합물의 경우에, 아미노기의 수소 원자가 에톡시 사슬에 의해 완전히 치환되었다. 아민 작용기 당 에톡시 유닛의 총 수는 평균 15였다(상표명 에토민(Ethomeen) C 25, Akzo). 117g의 아세톤 중의 0.05g의 비스페놀 A의 비스글리시딜 에테르(상표명 에피코트(Epikote) 828 LVEL, Hexion) 용액을 교반하면서 혼합물로 균일하게 분산시키고, 39g의 물을 교반하면서 도입함으로써 맑고, 퍼질 수 있는(spreadable) PSA 용액을 수득하였다.
실시예 3: 비교 조성물 3
3.1 친수성 스캐폴드 중합체의 제조
실시예 1에 상응하는, 2ℓ 용량의 진공 기밀 중합 장치에 225g의 아크릴산, 202.5g의 2-에틸헥실 아크릴레이트, 400g의 아세톤 및 50g의 에탄올을 충전하였다. 배기 후, 질소로 플러싱시킨 후, 62℃로 가열하고, 8g의 아세톤 중의 0.5g의 2,2-아조비스(2-메틸부틸로니트릴)의 용액을 650hPa에서 비등하는 반응 매질에 교반하면서 도입하였다. 중합이 개시되면서 비등 온도가 서서히 떨어지고, 반응 혼합물의 점도가 증가하였다. 50분의 반응 시간 후, 58℃에서, 150.0g의 아세톤 및 25.0g의 에탄올의 용액에 추가로 0.5g의 2,2-아조비스(2-메틸부티로니트릴)을 첨가 하였다. 60℃ 및 800hPa에서 반등 혼합물을 비등시키면서 중합을 지속시켰다. 추가의 100분의 반응 시간 후, 150.0g의 아세톤 및 25g의 에탄올을 희석제로서 첨가하고, 압력을 대기압으로 조절하였다. 추가의 180분 동안 59 내지 60℃에서 비등시키면서 중합을 지속시켰다. 이후, 60℃에서, 127.5g의 탈염수 중의 22.5g SPA 용액을, 물 6g 중의 4g의 비스(4-3차-부틸시클로헥실)퍼옥시디카르보네이트의 미립 분산물과 동시에 계량하고, 120분의 시간 내에, 계량된 것들을 비등하는 반응 혼합물에 첨가하였다. 총 20시간의 반응 시간으로 반응이 61℃에서 종료되었다. 실시예 1에서와 같이, 중합 동안에는 반응 챔버에 불활성 분위기가 보장되었다. 냉각 후, 중합체 용액을 175g의 탈염수 및 50g의 에탄올로 희석시켰다. 중합체 함량은 30.07중량%였으며, 25℃에서 4.00:1.20의 메탄올/물 중에서 측정된 상대 점도는 2,500이었다.
3.2 감압성 접착제의 제조
실시예 3.1에 따라 제조된 94.8g(28.5g의 중합체)의 중합체 용액을 실시예 2의 2.2에서 기술된 수용해성 가소화제 60.4g과 혼합하였다. 이 혼합물을 66.7g의 아세톤 중의 8.0g의 점착화제 수지(산가가 170의 영역에 있는 에스테르화되지 않은 로진)의 용액과 혼합하였다. 코팅 전에, 10g의 아세톤 중의 0.094g의 비스페놀 A의 비스글리시딜 에테르(상표명 에피코트(Epikote) 828 LVEL, Hexion) 용액을 혼합물로 균일하게 분산시켰다.
실시예 4: 본 발명의 조성물 1(첨가제 함유의 실시예 1로부터의 기재 중합체)
실시예 1에 기술된 조성물을 추가로 17.3g의 디암모늄 하이드로겐 포스페이트와 블렌딩하였다.
실시예 5: 본 발명의 조성물 2(첨가제 함유의 실시예 1로부터의 기재 중합체)
실시예 1에 기술된 조성물을 추가로 높은 착화 작용을 지닌 나트륨 폴리포스페이트 및 알킬포스페이트의 17.3g의 시판가능한 제제(상표명 카파포스(Kappafos) D11, 제조사: Kapp-Chemie, 제조자에 따른 칼슘 결합 용량 120mg CaO/g)와 블렌딩하였다.
실시예 6: 본 발명의 조성물 3(첨가제 함유의 실시예 2로부터의 기재 중합체)
실시예 2.2에서 기술된 조성물을 추가로 2.92g의 디암모늄 하이드로겐 포스페이트와 블렌딩하였다.
실시예 7: 본 발명의 조성물 4(첨가제 함유의 실시예 2로부터의 기재 중합체)
실시예 2.2에서 기술된 조성물을 추가로 2.92g의 카파포스 D11과 블렌딩하였다.
실시예 8: 본 발명의 조성물 5(첨가제 함유의 실시예 3으로부터의 기재 중합체)
실시예 3.2에서 기술된 조성물을 추가로 0.855g의 디암모늄 하이드로겐 포스페이트와 블렌딩하였다.
실시예 9: 본 발명의 조성물 6(첨가제 함유의 실시예 3으로부터의 기재 중합체)
실시예 3.2에서 기술된 조성물을 추가로 0.855g의 카파포스 D11과 블렌딩하였다.
측정
물, 이소프로판올 및 아세톤의 1:1:1 혼합물 중의 30% 농도 용액의 형태로, 실시예 1 내지 9에서 제조된 감압성 접착제를 실리콘 처리된(siliconized) 이형지에 코팅하였다. 실온에서 120분간 컨디셔닝시킨 후, 견본 시편을 20분 동안 100℃에서 건조시켰다. 건조 후 코트중량은 40g/m2이었다. 이들 시편을 탄산칼슘을 함유하는 페이퍼에 적층시켰다. 상표명이 "프로두라 바시스파피에르 미트 호어 스팔트페스티그케이트(PRODURA Basispapier mit hoher spaltfestigkeit"[높은 스프릿 내성을 갖는 프로두라 기재 페이퍼(PRODURA base paper with high split resistance)]로 드레센 스페지알파피에르 게엠바하 & 코. 카게(Drewsen SPEZIALPAPIERE GmbH & Co. KG)로부터의 페이퍼를 사용하여 조사하였다. 접착제 조사는 각 경우에 새로운 시편(즉시 측정) 및 40℃ 및 80% 상대 습도에서 기후 제어된 캐비넷에 저장된 시편 둘 모두에 대해 수행하였다(4주 측정). 조사 전에, 시편을 각각 3일 동안 23℃ 및 50% 상대 습도에서 3일 동안 컨디셔닝시켰다.
결합 강도 시험(시험 A)
결합 강도를 하기와 같이 측정하였다:
설정된 접착 기재로서 한면이 감압성 접착제가 제조되도록 처리된 라벨지를 강판 위에 접착층이 놓이도록 하였다. 조사용 샘플로서, 20mm 폭의 상기 기술된 시편의 스트립을 접착 기판 상에 로드(2kg)로 가압하였다. 접착 테잎을 300mm/분의 속도 및 180°의 각도로 접착 기재로부터 벗겨낸 직후, 실온에서 이를 달성하는 데 요구되는 힘을 측정하였다. 측정값(N/cm)은 3회의 개별적 측정으로부터 평균값으로서 수득하였다.
마이크로시어 트래블 시험(시험 B)
이 시험은 40℃의 온도 로드 하에서 접착 테잎의 시어 강도를 시험하기 위해 사용된다.
샘플 제조:
조사용 샘플로서, 상기 기술된 시편의 한 스트립을, 아세톤으로 세정되고, 온도 컨디셔닝에 따를 수 있는 연마된 시험 강판에 부착시킨 후, 2kg의 스틸 롤러 및 10m/분의 속도를 사용하여 6회 롤링시켰다. 샘플의 결합 면적은 13mm x 10mm [높이 x 폭]이었으며, 샘플을 수직으로 매달고 상부 에지에서 2mm 정도로 시험 강판 위로 튀어 나오게 하였으며, 샘플은 트래블 게이지에 대한 지지체로서 작용하는 안정한 접착제 스트립으로 보강된 플러쉬(flush)였다.
측정:
측정용 샘플을 100g 중량으로 바닥 단부에 로딩시켰다. 부착된 샘플을 지닌 시험 강판을 40℃로 온도-컨디셔닝시켰다. 트래블 게이지를 사용하여 15분 기간에 걸쳐 샘플의 변형을 측정하였다. 시험은 23±3℃의 주위 온도 및 50±5%의 상대 습도에서 수행되었다.
결과
리펄퍼빌러티
실시예 1 내지 9 모두에서, 상기 기술된 바와 같은 목적으로 특별히 제조된 시편에 대해, 이들 시편이 TAPPI 측정 방법 UM213에 따라 리펄퍼블인 것으로 나타났다.
결합 강도, 시어 강도
표 1은 접착제 특성에 대한 것이다.
표 1
방법 BS(테사 시험 A)[N/cm] 마이크로시어 트래블(시험 B)
[㎛]
저장 즉시 4주 즉시 4주
실시예 1 3.3 0.8 91 19
실시예 2 3.1 1.5 195 19
실시예 3 3.1 1.2 186 27
실시예 4 3.2 3.3 95 87
실시예 5 3.2 3.1 101 93
실시예 6 3.3 3.3 176 158
실시예 7 3.2 3.4 181 159
실시예 8 3.4 3.3 195 208
실시예 9 3.0 3.1 212 178
BS : 결합 강도
실시예 1 내지 3은 40℃ 및 80% 상대 습도에서 저장된 후, 결합 강도의 상당한 손실 및 시어 트래블에서 감소를 나타낸다. 실시예 4 내지 9에 있어서, 결합 강도 및 마이크로시어 트래블 시험의 시어 트래블 둘 모두는 첨가제의 첨가를 통해 초기 값을 손상시키지 않고 높은 수준으로 안정화될 수 있음이 명백하다.

Claims (9)

  1. 화학적 상호작용, 전기화학적 상호작용 및 물리적 상호작용으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 상호작용으로 금속 이온을 결합시킬 수 있는 첨가제를 포함하는, 통상적인 포뮬레이션(formulation)에 따른 접착제로서, 상기 첨가제가 알칼리 토금속 이온을 용이하게 결합시킴을 특징으로 하는 접착제.
  2. 제 1항에 있어서, 알칼리 토금속 이온이 칼슘(II) 이온, 마그네슘(II) 이온, 또는 칼슘(II) 이온 및 마그네슘(II) 이온임을 특징으로 하는 접착제.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 첨가제가 킬레이트화제, 이온 교환 물질, 분자체 및 침전제로 이루어진 군으로부터 선택됨을 특징으로 하는 접착제.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 첨가제가 에틸렌디아민테트라아세테이트, 헥사메틸렌-1,6-디아민테트라아세테이트, 니트릴로트리아세테이트, 에틸렌 글리콜 비스(2-아미노에틸 에테르)-N,N,N',N'-테트라아세테이트, 니트릴로트리포스페이트, 에틸렌디아민테트라아세트산, 헥사메틸렌-1,6-디아민테트라아세트산, 니트릴로트리아세트산, 에틸렌 글리콜 비스(2-아미노에틸 에테르)-N,N,N',N'-테트라아세트산, 니트릴로트리포스포릭산, 제올라이트, 필로실리케이트, 포스페이트 및 폴리포스페이트로 이루어진 군으로부터 선택됨을 특징으로 하는 접착제.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 트리소듐 포스페이트, 암모늄 포스페이트, 또는 트리소듐 포스페이트 및 암모늄 포스페이트가 첨가제로서 사용됨을 특징으로 하는 접착제.
  6. 제 5항에 있어서, 암모늄 디하이드로겐 포스페이트, 디암모늄 하이드로겐 포스페이트, 또는 암모늄 디하이드로겐 포스페이트 및 디암모늄 하이드로겐 포스페이트가 첨가제로서 사용됨을 특징으로 하는 접착제.
  7. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 감압성 접착제임을 특징으로 하는 접착제.
  8. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 접착제의 아크릴산 분율이 30중량% 초과임을 특징으로 하는 접착제.
  9. 제 8항에 있어서, 접착제의 아크릴산 분율이 50중량% 초과임을 특징으로 하는 접착제.
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