KR101773958B1 - 접착공정 간소화가 가능한 폴리아미드계 신발부품용 수성 프라이머 조성물 - Google Patents

접착공정 간소화가 가능한 폴리아미드계 신발부품용 수성 프라이머 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 접착공정 간소화가 가능한 폴리아미드계 신발부품용 수성 프라이머 조성물에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 폴리우레탄 올리고머 및 아크릴 화합물로 이루어진 기재에 가교촉진제 및 표면처리제를 혼합하여 수성 프라이머를 제조함으로써, MEK 세척 - 상기 본 발명에 따른 수성 프라이머 도포 - 수성접착제 도포 공정만으로도 폴리아미드계 신발부품에 대한 접착력을 향상시킬 수 있음에 따라 종래 2단계(용제형 프라이머+용제형 프라이머, 또는 용제형 프라이머+수성 프라이머)에 걸친 프라이머 공정을 1단계 공정(본 발명에 따른 수성 프라이머)으로 간소화시킬 수 있도록 하며, 아울러, 종래 DMF 등을 사용하는 세척공정이나 폐놀계 용제와 같은 유해물질을 함유하지 않아 친환경적이며 작업 환경을 유익하게 개선하면서도 폴리아미드계 신발부품에 대한 접착력을 향상시킬 수 있도록 하는, 접착공정 간소화가 가능한 폴리아미드계 신발부품용 수성 프라이머 조성물에 관한 것이다.

Description

접착공정 간소화가 가능한 폴리아미드계 신발부품용 수성 프라이머 조성물{Composition of waterborne primer having shorter process for polyamide resin footwear parts}
본 발명은 DMF 등을 사용하는 세척공정이나 폐놀계 용제와 같은 유해물질을 사용하지 않고도, 종래 2단계(용제형 프라이머+용제형 프라이머, 또는 용제형 프라이머+수성 프라이머)에 걸친 프라이머 공정을 1단계 공정(본 발명에 따른 수성 프라이머)으로 간소화시키면서도 폴리아미드계 신발부품에 대한 접착력을 향상시킬 수 있도록 하는, 접착공정 간소화가 가능한 폴리아미드계 신발부품용 수성 프라이머 조성물에 관한 것이다.
최근들어 신발에도 패션성과 기능성의 요구가 높아지면서 신발 부품도 디자인과 구조가 복잡해져 접착의 난이도가 높은 신규 제품이 증가하고 있고 환경 문제와 접착 불량에 대한 기준이 강화됨에 따라 접착 공정 간소화 및 프라이머의 역할이 증대되고 있다.
또한, 신발 완제 공장들은 신발 제조 과정에서 발생하는 접착 불량 문제로 인해 어려움을 겪고 있는데 이러한 접착 문제는 특정 공정에서 야기된 것이 아니라 전체적으로 복합된 원인에 의해 발생하지만 가장 직접적으로 영향을 미치는 것이 작업자 및 프라이머이므로 공정의 개선 및 프라이머의 성능에 대한 개선이 필수적이다.
특히 대표적인 난접착 소재인 폴리아미드(polyamide)계 신발부품의 경우 도 1에 도시된 바와 같이, 전처리공정과 세척공정을 거치고 MEK(methylethylketone) 세척 - 용제형 프라이머 도포 - 수성프라이머 도포 - 수성접착제 도포의 공정을 거치거나 또는, 상기 용제형 프라이머 도포 후 다시 한번 용제형 프라이머 도포 - 수성접착제 도포 공정을 거쳐 접착하고 있으나 접착력이 신뢰할 수준에 못미치는 실정이며, 접착력을 더욱 향상시키기 위해 페놀계 용제를 사용하는 경우도 있지만 폐놀계 용제가 인체에 유해한 물질임에 따라 폐놀계 용제를 배제한 프라이머 개발이 절실한 실정이다.
더욱이, 폴리아미드계 신발부품의 내구성 등 물성을 위해서 유리섬유(glass fiber), 카본섬유(carbon fiber)를 첨가할 경우, 폐놀계 용제를 사용한 프라이머에서도 접착력이 저하되며, 특허문헌 1에서는 이를 해결하기 위하여, 도 1에 도시된 바와 같이, DMF(dimethylformamide) 등을 사용하여 피착체 표면을 완전히 스크래치 한 후 페놀계 용제를 도포하고 용제형 접착제를 사용하여 접착하는 공정이 제안되었으나, 유리섬유나, 카본섬유 등이 첨가된 폴리아미드계 신발부품에서는 상기와 같은 공정으로도 접착력이 매우 불안정한 문제점이 있었다.
특허문헌 1 : 대한민국 공개특허공보 제10-2005-0103616호 "폴리우레탄 접착물"
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 폴리우레탄 올리고머 및 아크릴 화합물로 이루어진 기재에 가교촉진제 및 표면처리제를 혼합하여 수성 프라이머를 제조함으로써, MEK 세척 - 상기 본 발명에 따른 수성 프라이머 도포 - 수성접착제 도포 공정(도 1 참조)만으로도 폴리아미드계 신발부품에 대한 접착력을 향상시킬 수 있음에 따라 종래 2단계(용제형 프라이머+용제형 프라이머, 또는 용제형 프라이머+수성 프라이머)에 걸친 프라이머 공정을 1단계 공정(본 발명에 따른 수성 프라이머)으로 간소화시킬 수 있도록 함을 과제로 한다.
아울러, 종래 DMF 등을 사용하는 세척공정이나 폐놀계 용제와 같은 유해물질을 함유하지 않아 친환경적이며 작업 환경을 유익하게 개선하면서도 폴리아미드계 신발부품에 대한 접착력을 향상시킬 수 있도록 함을 다른 과제로 한다.
본 발명은 수성 프라이머 조성물에 있어서, 폴리우레탄 올리고머 65 ~ 75 중량% 및 아크릴 화합물 25 ~ 35 중량%로 이루어진 기재 100 중량부에 대하여, 가교촉진제 5 ~ 15 중량부 및 표면처리제 2 ~ 17 중량부로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 접착공정 간소화가 가능한 폴리아미드계 신발부품용 수성 프라이머 조성물을 과제의 해결 수단으로 한다.
여기서, 상기 상기 폴리우레탄 올리고머는, 폴리우레탄 올리고머 100 중량부에 대하여, 1,6-헥산디올 0.2 ~ 0.6 중량부, 1-메틸아미노-2,3-프로판디올 0.2 ~ 0.6 중량부 및 지방족 이소시아네이트 0.4 ~ 1.3 중량부를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 아크릴 화합물은, 아크릴 단량체 혼합물 100 중량부에 대하여, 유기화 나노클레이 0.1 ~ 3 중량부, 아크릴 변성 점착부여수지 5 ~ 30 중량부, 계면활성제, 물 및 중합개시제를 첨가하여 중합 반응시킨 것이 바람직하다.
한편, 상기 아크릴 단량체 혼합물은, 메타아크릴산 에스테르 단량체 75 ~ 96 중량%, 에틸렌성 불포화 단량체 3 ~ 20 중량% 및 에틸렌성 단량체 1 ~ 5 중량%로 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명은 MEK 세척 - 상기 본 발명에 따른 수성 프라이머 도포 - 수성접착제 도포 공정만으로도 폴리아미드계 신발부품에 대한 접착력을 향상시킬 수 있음에 따라 종래 2단계(용제형 프라이머+용제형 프라이머, 또는 용제형 프라이머+수성 프라이머)에 걸친 프라이머 공정을 1단계 공정(본 발명에 따른 수성 프라이머)으로 간소화시킬 수 있도록 하며, 아울러, 종래 DMF 등을 사용하는 세척공정이나 폐놀계 용제와 같은 유해물질을 함유하지 않아 친환경적이며 작업 환경을 유익하게 개선하면서도 폴리아미드계 신발부품에 대한 접착력을 향상시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1은 종래 접착공정과 본 발명에 따른 접착공정을 비교한 공정흐름도
상기의 효과를 달성하기 위한 본 발명은 접착공정 간소화가 가능한 폴리아미드계 신발부품용 수성 프라이머 조성물에 관한 것으로, 본 발명을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
이하, 본 발명의 접착공정 간소화가 가능한 폴리아미드계 신발부품용 수성 프라이머 조성물을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 접착공정 간소화가 가능한 폴리아미드계 신발부품용 수성 프라이머 조성물은, 폴리우레탄 올리고머 65 ~ 75 중량% 및 아크릴 화합물 25 ~ 35 중량%로 이루어진 기재 100 중량부에 대하여, 가교촉진제 5 ~ 15 중량부 및 표면처리제 2 ~ 17 중량부로 이루어진다.
상기 폴리우레탄 올리고머는, 프라이머의 택성 및 접착력을 향상시키기 위해 첨가하는 것으로, 65 ~ 75 중량%가 사용되며, 상기 폴리우레탄 올리고머의 사용량이 65 중량% 미만일 경우에는 택성이 저하될 우려가 있으며, 75 중량%를 초과할 경우에는 다른 접착 물성의 저하를 초래하게 될 우려가 있다.
한편, 상기 폴리우레탄 올리고머는 프라이머의 응집력을 향상시키기 위해 말단에 수산기를 가지는 화합물로 제조하는 것이 바람직하며, 일 실시예로써, 폴리우레탄 올리고머 100 중량부에 대하여, 말단에 수산기를 가지는 화합물로써 1,6-헥산디올 0.2 ~ 0.6 중량부, 1-메틸아미노-2,3-프로판디올 0.2 ~ 0.6 중량부, 지방족 이소시아네이트 0.4 ~ 1.3 중량부를 포함하여 이루어지며, 반응 온도는 60 ~ 70℃에서 1.5 ~ 2.5시간 동안 반응시킨 후 물에 고형분 30 ~ 50 % 범위내에서 유화하는 것이 바람직하다.
이때, 상기 1,6-헥산디올의 사용량이 0.2 중량부 미만일 경우, 합성물이 너무 하드(hard)하여 접착력이 저하될 우려가 있으며, 0.6 중량부를 초과할 경우, 합성물이 너무 소프트(soft)하여 응집력이 저하될 우려가 있다. 아울러, 1-메틸아미노-2,3-프로판디올의 사용량이 0.2 중량부 미만일 경우, 합성물의 응집력이 떨어져 접착력이 저하될 우려가 있으며, 0.6 중량부를 초과할 경우, 반응중 점도조절이 원활하지 않고 합성물의 저장안정성이 저하될 우려가 있다. 또한, 상기 지방족 이소시아네이트 사용량이 0.4 중량부 미만일 경우, 합성중 점도조절이 원활하지 않을 우려가 있으며, 1.3 중량부를 초과할 경우, 합성물의 분자량이 크지않아 접착력이 저하될 우려가 있다. 한편, 상기 지방족 이소시아네이트로는 1,6-헥산 디이소시아네이트(HDI), 이소포론 디이소시아네이트(IPDI) 또는 메틸렌 비스 (p-시클로헥실 이소시아네이트)(H12MDI) 등으로부터 1종 또는 그 이상을 선택하여 사용할 수 있다.
상기 아크릴 화합물은 접착력 향상을 위해 첨가되는 것으로 그 사용량이 25 중량% 미만일 경우 접착력 향상효과가 미비해질 우려가 있으며, 35 중량%를 초과할 경우, 상대적으로 폴리우레탄 올리고머의 사용량이 감소하여 택성이 저하될 우려가 있다.
한편, 상기 아크릴 화합물은 아크릴 단량체 혼합물 100 중량부에 대하여, 유기화 나노클레이 0.1 ~ 3 중량부, 아크릴 변성 점착부여수지 5 ~ 30 중량부, 계면활성제, 물 및 중합개시제를 첨가하여 중합 반응시켜 이루어지며, 상기 아크릴 단량체 혼합물은 메타아크릴산 에스테르 단량체, 에틸렌성 불포화 단량체 및 에틸렌성 단량체로 이루어진다.
상기 메타아크릴산 에스테르 단량체는 단량체 총량을 기준으로 75 ~ 96 중량%를 사용하며, 메타아크릴산 에스테르 단량체의 사용량이 75 중량% 미만일 경우에는 수성 프라이머의 유리전이온도가 증가되어 택성 및 점착력이 저하될 우려가 있으며, 96 중량%를 초과할 경우에는 낮은 유리전이온도로 인해 고온 점착력이 저하된다. 본 발명에서 사용하는 메타아크릴산 에스테르 단량체는 에틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 헥실아크릴레이트 등이 사용될 수 있으며, 단독 또는 병용하여 사용할 수 있다.
상기 에틸렌성 불포화 단량체는 접착력의 증가를 위해 3 ~ 20 중량%를 사용하며, 에틸렌성 불포화 단량체를 3 중량% 미만으로 사용하였을 경우에는 접착력이 저하될 수 있으며, 20 중량%를 초과하여 사용하였을 경우에는 택성이 저하될 우려가 있다. 본 발명에서 사용하는 에틸렌성 불포화 단량체는 메타크릴레이트, 비닐에스테르, 비닐에테롤 등이 있으며, 단독 또는 병용하여 사용될 수 있다.
상기 에틸렌성 단량체는 수성 프라이머에 기능성을 부여하기 위해 사용되며, 1 ~ 5 중량%를 사용한다. 에틸렌성 단량체의 사용량이 1 중량% 미만을 경우에는 수성 점착제의 유지력이 저하될 우려가 있으며, 5 중량%를 초과할 경우에는 택성이 저하되어 점착력이 저하될 우려가 있다. 본 발명에서 사용하는 에틸렌성 단량체는 아크릴산, 이타콘산, 말레익산, 메타크릴산 등을 단독 또는 병용하여 사용할 수 있다.
그리고 본 발명에서 아크릴 단량체 혼합물에 유기화 나노클레이 및 아크릴 변성 점착부여수지를 첨가한다.
상기 유기화 나노클레이는 수성 프라이머의 초기 접착력 및 고온 접착력을 향상시키기 위해 사용하며, 유기화 나노클레이의 사용량은 아크릴 단량체 혼합물 100 중량부에 대하여, 0.1 ~ 3 중량부 범위 내에서 사용한다. 유기화 나노클레이의 사용량이 0.1 중량부 미만일 경우에는 초기 접착력 및 고온 접착력의 향상 효과를 얻기 어려우며, 3 중량부를 초과하여 사용하였을 경우에는 수성 프라이머 내에서 상분리가 일어나 접착의 방해인자로 작용하게 되며, 본 발명에서 유기화 나노클레이는 유기화된 소듐 몬모릴로나이트(Na-montmorillonite)를 사용한다.
또한 본 발명에 사용된 아크릴 변성 점착부여수지는 피착체의 표면 젖음성 및 접착성 증가를 위해 사용되며, 아크릴 단량체 혼합물 100 중량부에 대하여, 5 ~ 30 중량부를 사용하며, 사용량이 5 중량부 미만일 경우 표면젖음성 증가의 효과를 얻기 어려우며, 30 중량부를 초과하여 사용하면 프라이머의 유리전이온도가 높아져 점착성이 저하되고, 상분리가 일어나 저장안정성이 저하될 우려가 있다. 상기 아크릴 변성 점착부여수지는 아크릴기가 포함되어 있는 석유수지로서, 구체적으로는 PX-95(코오롱유화)에서 생산되는 제품을 사용한다.
그리고, 본 발명에 사용된 계면활성제는 음이온성, 비이온성 및 양쪽이온성을 각각 갖는 것을 단독 또는 병용하여 사용될 수 있으며, 아크릴 단량체 혼합물 100 중량부에 대하여 2 ~ 10 중량부를 사용할 수 있다. 계면활성제의 사용량이 2 중량부 미만일 경우에는 수성 프라이머가 충분히 에멀젼화되지 않을 우려가 있고, 10 중량부를 초과하면 내후성이 저하될 우려가 있다.
본 발명에서 물은 아크릴 단량체 혼합물을 수성 에멀젼화하는 용매로서, 아크릴 단량체 혼합물 100 중량부에 대하여, 120 ~ 140 중량부를 사용되며, 물의 사용량이 120 중량부 미만일 경우에는 충분히 에멀젼화되지 않을 우려가 있고, 140 중량부를 초과하면 프라이머의 농도가 저하되어 점착성능이 저하할 우려가 있다.
또한 상기 중합개시제는 아크릴 단량체 혼합물 100 중량부에 대하여, 0.5 ~ 1.5 중량부를 사용하며, 중합개시제의 사용량이 0.5 중량부 미만이면 미반응의 단량체 구성성분들이 조성물 내에 잔류할 우려가 있고, 1.5 중량부를 초과하면 미반응 개시제가 존재하여 접착력을 저하시킬 우려가 있다.
상기와 같은 구성성분을 갖는 본 발명에 따른 고성능 수성 아크릴 점착제 조성물은 사용하는 물의 양에 따라 총고형분이 40~55 중량%가 된다.
아울러, 상기 아크릴 화합물의 제조방법은 특별히 한정되지는 않으나, 접착력 및 다른 수지와 혼합성을 고려하여 용액중합법, 벌크중합법, 서스펜션중합법에 의하여 제조될 수 있다.
상기 가교촉진제는 프라이머의 접착을 개선하기 위하여 사용하는 것으로, 테트라알킬티타네이트(tetraalkyl), 지르코네이트(zirconate), 징크옥토에이트 (zinc octoate), 징크레진네이트(zinc resinate), 옥사졸린계 중에서 1종 또는 그 이상을 선택하여 사용할 수 있으며, 상기 기재 100 중량부에 대하여 5 ~ 15 중량부를 사용하는데, 상기 가교촉진제의 사용량이 5 중량부 미만일 때는 프라이머의 가교효과가 충분히 나타나지 않으며, 15 중량부를 초과할 경우에는 접착력을 저하시킬 우려가 있다.
상기 표면처리제는 재질의 표면의 극성을 촉진 및 프라이머의 접착을 개선하기 위하여 사용하는 것으로, 아크릴산, 벤조익산, 아디프산, 이타코닉산, 말레익산 등 유기산 중에서 1종 또는 그 이상을 선택하여 사용할 수 있으며, 상기 기재 100 중량부에 대하여 2 ~ 17 중량부를 사용하는데, 상기 표면처리제의 사용량이 2 중량부 미만일 때는 프라이머의 표면 효과가 충분히 나타나지 않으며, 17 중량부를 초과할 경우에는 접착 방해 물질로 작용할 우려가 있다.
한편, 본 발명에 따른 프라이머 조성물은 사용 시, 프라이머 조성물 100 중량부에 대하여 경화제를 5 ~ 10 중량부 사용할 수 있으며, 사용량이 5 중량부 미만이면 경화제 사용의 효과가 없어 프라이머 조성물의 경화가 원활하게 이루어지지 않으며, 사용량이 10 중량부를 초과하면 경화속도가 빨라 사용시간이 짧아져 작업성이 저하될 우려가 있다. 그리고 사용가능한 경화제로는 통상적인 이소시아네이트 경화제로서, 방향족 디이소시아네이트로 톨루엔 디이소시아네이트(TDI), 메틸렌 비스 (p-페닐 이소시아네이트), 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트(MDI), 나프탈렌 디이소시아네이트(NDI), 3,3'-비톨루엔 디이소시아네이트(TODI) 등과, 지방족 디이소시아네이트로 1,6-헥산 디이소시아네이트(HDI), 이소포론 디이소시아네이트(IPDI) 및 메틸렌 비스 (p-시클로헥실 이소시아네이트)(H12MDI) 등으로부터 1종 또는 그 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시 예를 들면서 상세히 설명하는 바 본 발명이 다음의 실시예에 의해서만 반드시 한정되는 것은 아니다.
1. 프라이머 조성물의 제조
(실시예 1)
폴리우레탄 올리고머 100 중량부에 대하여, 말단에 수산기를 가지고 있는 1,6-헥산디올 0.2 중량부, 1-메틸아미노-2,3-프로판디올 0.2 중량부을 혼합하여 70rpm 속도로 25 분간 교반한 후, 반응온도 35℃에서 지방족 이소시아네이트인 1,6-헥산 디이소시아네이트(HDI) 0.4 중량부를 투입한 후 75rpm에서 2 시간 동안 교반, 반응시킨 후 물에 고형분 30 ~ 50% 범위 내에서 유화하여 폴리우레탄 올리고머를 제조하였다.
그리고 별도로, 혼합용기에 2-에틸렉실아크릴레이트 75 중량%, 메타크릴레이트 20 중량%, 아크릴산 2 중량%로 이루어지는 아크릴 단량체 혼합물 100 중량부에 대하여, 유기화 소듐 몬모릴로나이트(Southern clay product) 3 중량부, 아크릴 변성 점착부여수지(PX-95, 코오롱유화) 30 중량부를 넣고 교반하고, 고속교반이 가능한 또 다른 혼합용기에 물 70 중량부, 계면활성제(NP-1030, (주)동남합성) 5 중량부를 넣고 600 rpm으로 교반하면서, 상기 제조한 단량체 혼합물을 5분에 걸쳐 일정하게 투입하여 프리에멀전을 제조한다. 온도조절이 가능하고 환류냉각기가 설치된 반응기에 산소를 제거하기 위하여 질소를 투입하고, 물 58 중량부, 계면활성제 5 중량부를 넣고 80 ℃로 승온시킨 후에 100 rpm으로 교반하면서, 제조된 프리 에멀전과 물 12 중량부에 중합개시제(Ammonium persulfate, ALDRICH) 1.5 중량부를 용해시킨 개시제 용액을 3시간에 걸쳐 일정한 비율로 동시 투입하고 5 시간동안 중합반응시켜 아크릴 화합물을 제조하였다.
아울러, 온도조절과 속도조절이 가능한 혼합용기에 상기 제조된 폴리우레탄 올리고머 65 중량% 및 아크릴 화합물 35 중량%를 혼합하고 상기 혼합기재 100 중량부에 대하여, 가교촉진제로써 징크레진네이트 5 중량부, 표면처리제로써 말레익산 2 중량부를 투입하여 상온에서 8시간 동안 교반, 용해시켜 프라이머 조성물을 제조하였다.
(실시예 2)
폴리우레탄 올리고머 100 중량부에 대하여, 말단에 수산기를 가지고 있는 1,6-헥산디올 0.6 중량부, 1-메틸아미노-2,3-프로판디올 0.6 중량부을 혼합하여 70rpm 속도로 25 분간 교반한 후, 반응온도 35℃에서 지방족 이소시아네이트인 이소포론 디이소시아네이트(IPDI) 1.3 중량부를 투입한 후 75rpm에서 2 시간 동안 교반, 반응시킨 후 물에 고형분 30 ~ 50% 범위 내에서 유화하여 폴리우레탄 올리고머를 제조하였다.
그리고 별도로, 혼합용기에 2-에틸렉실아크릴레이트 96 중량%, 메타크릴레이트 3 중량%, 아크릴산 1 중량%로 이루어지는 아크릴 단량체 혼합물 100 중량부에 대하여, 유기화 소듐 몬모릴로나이트(Southern clay product) 0.1 중량부, 아크릴 변성 점착부여수지(PX-95, 코오롱유화) 5 중량부를 넣고 교반하고, 고속교반이 가능한 또 다른 혼합용기에 물 70 중량부, 계면활성제(NP-1030, (주)동남합성) 5 중량부를 넣고 600 rpm으로 교반하면서, 상기 제조한 단량체 혼합물을 5분에 걸쳐 일정하게 투입하여 프리에멀전을 제조한다. 온도조절이 가능하고 환류냉각기가 설치된 반응기에 산소를 제거하기 위하여 질소를 투입하고, 물 58 중량부, 계면활성제 5 중량부를 넣고 80 ℃로 승온시킨 후에 100 rpm으로 교반하면서, 제조된 프리 에멀전과 물 12 중량부에 중합개시제(Ammonium persulfate, ALDRICH) 1.5 중량부를 용해시킨 개시제 용액을 3시간에 걸쳐 일정한 비율로 동시 투입하고 5 시간동안 중합반응시켜 아크릴 화합물을 제조하였다.
아울러, 온도조절과 속도조절이 가능한 혼합용기에 상기 제조된 폴리우레탄 올리고머 75 중량% 및 아크릴 화합물 25 중량%를 혼합하고 상기 혼합기재 100 중량부에 대하여, 가교촉진제로써 테트라알킬티타네이트 15 중량부, 표면처리제로써 벤조익산 17 중량부를 투입하여 상온에서 8시간 동안 교반, 용해시켜 프라이머 조성물을 제조하였다.
(비교예 1)
온도조절과 속도조절이 가능한 혼합용기에 폴리우레탄 올리고머 80 중량%, 에틸렌비닐아세테이코폴리머(Elvax 4355, Dupont) 20 중량%를 혼합한 기재 100 중량부에 대하여, 메틸 에틸 케톤, 초산 에틸을 65 : 35의 비율로 병용하여 2000 중량부를 투입하여 상온에서 8시간 동안 교반, 용해시켜 프라이머 조성물을 제조하였다.
(비교예 2)
헨켈사의 W-104 의 프라이머를 사용하였다.
2. 프라이머 조성물의 평가
상기 실시예 1, 2와, 비교예 1, 2에 따른 프라이머 조성물을 다음과 같은 방법에 의해 초기 접착력, 상태 접착력 및 내열성을 측정하였으며, 그 결과는 [표 1]에 나타내었다.
1) 피착제
본 실험에서 사용한 소재는 국내 신발 완제업체에서 사용하는 것으로, 폴리아미드 수지를 사출한 부품을 사용하였으며, 상기의 소재와 접착되는 베이스는 고무를 사용하였다.
2) 접착시편의 제조
제조된 폴리아미드계 사출부품 피착재를 1×10cm로 각각 잘라 메틸에틸케톤(MEK)로 세척한 뒤 실시예 1, 2와 비교예 1, 2의 프라이머 조성물을 1회 도포하고 60℃에서 2분간 열처리하여 건조시킨 다음, 수성 폴리우레탄 접착제를 도포하고 60℃에서 2분간 열처리하여 건조시켰다. 그리고 고무를 각각 1×10cm로 잘라 메틸에틸케톤으로 세척 후 60℃에서 2분간 열처리하여 건조시킨 다음, 핸드롤러를 사용하여 3~4 kgf의 하중을 가하여 상기 폴리아미드계 사출부품 피착재와 접착시켰다.
3) 초기 접착력
제조된 접착시편을 상온에서 30분간 방치한 후 만능인장시험기를 사용하여 100/min의 속도로 박리하여 접착강도를 평가하였다. 접착시편은 5개를 측정하여 평균값을 측정하였다(KS M3725-87).
4) 상태 접착력
제조된 접착시편을 상온에서 24시간 동안 방치한 후 만능인장시험기를 사용하여 100/min의 속도로 박리하여 접착강도를 평가하였다. 접착시편은 5개를 측정하여 평균값을 측정하였다(KS M3725-87).
5) 내열성 평가
제조된 접착시편을 상온 방치 24시간 후에 90℃에서 1kg의 하중으로 30분간 방치 후 밀린 거리를 측정하였다(KS M3725-87).
구분 실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2
초기 접착력
(kgf/cm, 30min)		 2.5 2.7 0.5 d
상태 접착력
(kgf/cm, 24hr)		 3.4 3.6 0.5 d
내열성
(mm)		 2 2 13 d
d:delamination(접착이 되지 않음)
상기 [표 1]에서와 같이, 본 발명에 따른 프라이머 조성물은 MEK 세척 - 수성 프라이머 도포 - 수성접착제 도포 공정만으로도 폴리아미드계 신발부품에 대한 접착력을 향상시킬 수 있으며, 프라이머 공정을 간소화시킬 수 있음을 알 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 접착공정 간소화가 가능한 폴리아미드계 신발부품용 수성 프라이머 조성물을 상기의 바람직한 실시 예를 통해 설명하고, 그 우수성을 확인하였지만 해당 기술 분야의 당업자라면 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 치환, 변형 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (4)

  1. 수성 프라이머 조성물에 있어서,
    폴리우레탄 올리고머 65 ~ 75 중량% 및 아크릴 화합물 25 ~ 35 중량%로 이루어진 기재 100 중량부에 대하여, 가교촉진제 5 ~ 15 중량부 및 표면처리제 2 ~ 17 중량부로 이루어지되,
    상기 폴리우레탄 올리고머는, 폴리우레탄 올리고머 100 중량부에 대하여, 1,6-헥산디올 0.2 ~ 0.6 중량부, 1-메틸아미노-2,3-프로판디올 0.2 ~ 0.6 중량부 및 지방족 이소시아네이트 0.4 ~ 1.3 중량부를 포함하여 이루어지고,
    상기 아크릴 화합물은, 아크릴 단량체 혼합물 100 중량부에 대하여, 유기화 나노클레이 0.1 ~ 3 중량부, 아크릴 변성 점착부여수지 5 ~ 30 중량부, 계면활성제, 물 및 중합개시제를 첨가하여 중합 반응시킨 것을 사용하며,
    상기 아크릴 단량체 혼합물은, 메타아크릴산 에스테르 단량체 75 ~ 96 중량%, 에틸렌성 불포화 단량체 3 ~ 20 중량% 및 에틸렌성 단량체 1 ~ 5 중량%로 이루어지고,
    상기 가교촉진제는, 테트라알킬티타네이트(tetraalkyl), 지르코네이트(zirconate), 징크옥토에이트 (zinc octoate), 징크레진네이트(zinc resinate), 옥사졸린계 중에서 1종 또는 그 이상을 선택하여 사용하며,
    상기 표면처리제는, 아크릴산, 벤조익산, 아디프산, 이타코닉산 또는 말레익산 중에서 1종 또는 그 이상을 선택하여 사용하는 것을 특징으로 하는, 접착공정 간소화가 가능한 폴리아미드계 신발부품용 수성 프라이머 조성물.
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