KR102112750B1 - 내열성과 접착력이 향상된 핫멜트 접착제 및 이의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 180 ~ 200 ℃의 고온에서도 사용이 가능하고 또한 이와 같은 고온의 환경에서도 높은 접착특성을 갖는 핫멜트 접착제에 관한 것으로서,
더욱 상세하게는 내열성 폴리프로필렌 수지(Polypropylene Resin) 또는 내열성 폴리아미드 수지(Polyamide Resin) 중 선택되는 어느 1의 베이스 수지(Base Resin); 석유수지(petroleum resin); 테르펜 페놀 수지(terpene phenolic resin)와, 수소화-테르펜 수지(hydrogenated-terpene resin)를 혼합하여 조성된 점착부여수지; 파라핀 왁스(Paraffin Wax); 및 탈크(Talc);를 혼합하여 조성되는 것으로서, 내열성이 강한 폴리프로필렌 수지(Polypropylene Resin) 또는 폴리아미드 수지(Polyamide Resin)의 베이스 수지에 의해 고온에서의 가열안정성 및 내열성을 확보할 수 있고, 상기 베이스 수지와의 사이에서 높은 상용성을 갖는 석유수지 및 점착부여수지에 의해 고온에서의 높은 접착력을 갖는 핫멜트 접착제 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
더욱 상세하게는 내열성 폴리프로필렌 수지(Polypropylene Resin) 또는 내열성 폴리아미드 수지(Polyamide Resin) 중 선택되는 어느 1의 베이스 수지(Base Resin); 석유수지(petroleum resin); 테르펜 페놀 수지(terpene phenolic resin)와, 수소화-테르펜 수지(hydrogenated-terpene resin)를 혼합하여 조성된 점착부여수지; 파라핀 왁스(Paraffin Wax); 및 탈크(Talc);를 혼합하여 조성되는 것으로서, 내열성이 강한 폴리프로필렌 수지(Polypropylene Resin) 또는 폴리아미드 수지(Polyamide Resin)의 베이스 수지에 의해 고온에서의 가열안정성 및 내열성을 확보할 수 있고, 상기 베이스 수지와의 사이에서 높은 상용성을 갖는 석유수지 및 점착부여수지에 의해 고온에서의 높은 접착력을 갖는 핫멜트 접착제 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 180 ~ 200 ℃의 고온에서도 사용이 가능하고 또한 이와 같은 고온의 환경에서도 높은 접착특성을 갖는 핫멜트 접착제에 관한 것으로서,
더욱 상세하게는 내열성 폴리프로필렌 수지(Polypropylene Resin) 또는 내열성 폴리아미드 수지(Polyamide Resin) 중 선택되는 어느 1의 베이스 수지(Base Resin); 석유수지(petroleum resin); 테르펜 페놀 수지(terpene phenolic resin)와, 수소화-테르펜 수지(hydrogenated-terpene resin)를 혼합하여 조성된 점착부여수지; 파라핀 왁스(Paraffin Wax); 및 탈크(Talc);를 혼합하여 조성되는 것으로서, 내열성이 강한 폴리프로필렌 수지(Polypropylene Resin) 또는 폴리아미드 수지(Polyamide Resin)의 베이스 수지에 의해 고온에서의 가열안정성 및 내열성을 확보할 수 있고, 상기 베이스 수지와의 사이에서 높은 상용성을 갖는 석유수지 및 점착부여수지에 의해 고온에서의 높은 접착력을 갖는 핫멜트 접착제 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
핫멜트 접착제는 열가소성 수지를 주성분으로 하는 접착제이다. 유기용제를 전혀 포함하지 않은 100 % 고형분의 접착제로서 상온에서는 고형 또는 반고형이다. 핫멜트 접착제는 가열 용융하여 도포하고 냉각되면서 고형화되어 접착이 완료된다.
핫멜트 접착제에서 가장 널리 사용되는 기본 수지는 EVA 공중합체이지만 내열성의 한계를 갖는다. 폴리에스테르와 폴리아미드계 수지들을 핫멜트 접착제의 내열성, 용제 융해성, 접착성 등을 개선하기 위한 성분으로 이용하기 위한 많은 연구가 이루어지고 있는 실정이다.
본 발명은 180 ~ 200 ℃의 고온에서도 사용이 가능한 핫멜트 접착제를 제공하고자 하는 것으로서, 이와 관련하여, 대한민국 등록특허 10-0197797(등록일자 1999.02.25) '자동차 내장재용 폴리프로필렌계 발포체용 핫멜트수지 조성물'; 대한민국 공개특허 10-2009-0058469(공개일자 2009.06.09) '폴리올레핀에 대한 접착성이 우수한 핫멜트 접착제'; 대한민국 공개특허 10-1999-0082189(공개일자 1999.11.25) '내열성, 내한성에 우수한 핫멜트 접착제 조성물'; 대한민국 등록특허 10-1709909(등록일자 2017.02.20) '우수한 내열성을 갖는 반응성 폴리우레탄 핫멜트 접착제 및 이를 이용한 코팅 원단의 제조방법';에 대한 기술이 개시된 바 있다.
상기 종래 공개특허 및 등록특허에 핫멜트 접착제에 대한 내용을 개시하고 있기는 하나, 내열성과 접착성을 동시에 향상시킬 수 있는 핫멜트 접착제에 대해서는 개시되어 있지 않다. 이에 본 발명에서는 180 ~ 200 ℃의 고온에서도 사용이 가능하고, 이와 같은 고온의 환경에서도 높은 접착성을 갖는 핫멜트 접착제를 개발함으로써 본 발명의 완성에 이르게 되었다.
본 발명은 내열성 폴리프로필렌 수지(Polypropylene Resin) 또는 내열성 폴리아미드 수지(Polyamide Resin) 중 선택되는 어느 1의 베이스 수지(Base Resin); 석유수지(petroleum resin); 테르펜 페놀 수지(terpene phenolic resin)와, 수소화-테르펜 수지(hydrogenated-terpene resin)를 혼합하여 조성된 점착부여수지; 파라핀 왁스(Paraffin Wax); 및 탈크(Talc);를 이용하여 핫멜트 접착제를 제조함으로써, 내열성이 강한 폴리프로필렌 수지(Polypropylene Resin) 또는 폴리아미드 수지(Polyamide Resin)의 베이스 수지에 의해 180 ~ 200 ℃ 고온에서의 가열안정성 및 내열성을 확보하고, 상기 베이스 수지와 석유수지 사이의 높은 상용성과, 상기 베이스 수지와 점착부여수지 사이의 높은 사용성에 의해 고온에서의 높은 접착력을 확보할 수 있는 핫멜트 접착제 및 이의 제조방법을 제공하고자 하는 것을 발명의 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하고자,
본 발명은 내열성 폴리프로필렌 수지(Polypropylene Resin) 또는 내열성 폴리아미드 수지(Polyamide Resin) 중 선택되는 어느 1의 베이스 수지(Base Resin) 72.0 ~ 85.0 wt%;
석유수지(petroleum resin) 5.0 ~ 12.0 wt%;
테르펜 페놀 수지(terpene phenolic resin) 20.0 ~ 80.0 wt%와, 수소화-테르펜 수지(hydrogenated-terpene resin) 20.0 ~ 80.0 wt%를 혼합하여 100.0 wt%로 조성된 점착부여수지 5.0 ~ 12.0 wt%;
파라핀 왁스(Paraffin Wax) 1.5 ~ 7.0 wt%;
탈크(Talc) 1.5 ~ 7.0 wt%;의 혼합으로 조성되는 내열성과 접착력이 향상된 핫멜트 접착제를 제공한다.
그리고 상기 내열성과 접착력이 향상된 핫멜트 접착제를 제조하기 위한 방법으로서,
내열성 폴리프로필렌 수지(Polypropylene Resin) 또는 내열성 폴리아미드 수지(Polyamide Resin) 중 선택되는 어느 1의 베이스 수지(Base Resin) 72.0 ~ 85.0 wt%; 석유수지(petroleum resin) 5.0 ~ 12.0 wt%; 테르펜 페놀 수지(terpene phenolic resin) 20.0 ~ 80.0 wt%와, 수소화-테르펜 수지(hydrogenated-terpene resin) 20.0 ~ 80.0 wt%를 혼합하여 100.0 wt%로 조성된 점착부여수지 5.0 ~ 12.0 wt%; 파라핀 왁스(Paraffin Wax) 1.5 ~ 7.0 wt%; 탈크(Talc) 1.5 ~ 7.0 wt%;의 혼합물을 이용하여 제조하되,
내열성 폴리프로필렌 수지(Polypropylene Resin) 또는 내열성 폴리아미드 수지(Polyamide Resin) 중 선택되는 어느 1의 베이스 수지(Base Resin)와, 석유수지(petroleum resin)를 교반기를 이용하여 180 ~ 200 ℃에서 150 ~ 300 rpm으로 1 ~ 3 시간 동안 1차 교반하는 단계와,
상기 교반기에 점착부여수지, 파라핀 왁스(Paraffin Wax), 탈크(Talc)를 투입하여, 30 분 ~ 1 시간 동안 2차 교반하는 단계를 포함하여 이루어지는 내열성과 접착력이 향상된 핫멜트 접착제 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따른 핫멜트 접착제는 다음의 효과를 갖는다.
첫째. 내열성이 향상된 폴리프로필렌 수지(Polypropylene Resin) 또는 폴리아미드 수지(Polyamide Resin)를 베이스 수지(Base Resin)로 하여 핫멜트 접착제를 제조함으로써 180 ~ 200 ℃의 고온에서도 내열성이 뛰어나 사용이 가능하다.
둘째. 베이스 수지(Base Resin)와; 테르펜 페놀 수지(terpene phenolic resin)와 수소화-테르펜 수지(hydrogenated-terpene resin)의 혼합으로 조성된 점착부여수지 사이의 사용성이 뛰어나고, 또한 상기 점착부여수지와 파라핀 왁스(Paraffin Wax) 사이의 사용성이 뛰어나 높은 접착력을 갖는 핫멜트 접착제를 제공할 수 있다.
좀더 구체적으로, PE필름과 부직포를 본 발명에 따른 핫멜트 접착제를 이용하여 접합시킨 완제품 시료를 190 ℃에서 한 달간 오븐에 보관하였을 때 자연적인 박리 현상이 발생하지 않을 정도의 높은 접착력을 갖는다.
셋째. 본 발명에 따른 핫멜트 접착제 가열안정성이 뛰어나, 핫멜트 접착제 100 g을 유리병에 넣고 커버를 씌운 후, 190 ℃에서 3일간 오븐에 보관했을 때 탄화가 발생하지 않는다. 이와 같은 성능 개선을 통해 종래 핫멜트 용융탱크 내에서 핫멜트 접착제의 탄화발생으로 인해 필터가 자주 막히는 문제를 해소할 수 있다는 장점을 갖는다.
넷째. 본 발명에 따른 핫멜트 접착제는 180 ~ 200 ℃의 조건에서 2,000 ~ 3,000 cps의 점도를 유지함으로써 양호한 스프레이성을 가져 작업성이 우수하다.
본 발명은 핫멜트 접착제에 관한 것으로서, 핫멜트 접착제는 열가소성 수지가 주성분이고, 100 % 고형분인 접착제로서 열에 의해 용융되어 피착제에 도포되어, 압착 후 냉각에 의해 고체화되어 접착이 이루어지는 접착제이다.
용제 등의 증발에 의해 접착이 달성되는 다른 종류의 접착제와는 달리 피착제와의 화학적 친화성과 mechanical keying 효과에 의해 접착이 달성된다.
본 발명에 따른 핫멜트 접착제는 가열안정성을 증가시켜 탄화 발생을 억제하는 동시에 접착력, 응집력, 내열성의 물리적 성질을 향상시킨 것으로서, 구체적으로, 180 ~ 200 ℃의 고온에서도 안정적인 사용이 가능하고 높은 접착력을 갖는다.
이와 같은 효과를 갖는 핫멜트 접착제의 기술 구성에 대한 구체적인 내용을 살펴보도록 한다.
본 발명에 따른 핫멜트 접착제는,
내열성 폴리프로필렌 수지(Polypropylene Resin) 또는 내열성 폴리아미드 수지(Polyamide Resin) 중 선택되는 어느 1의 베이스 수지(Base Resin) 72.0 ~ 85.0 wt%와,
석유수지(petroleum resin) 5.0 ~ 12.0 wt%와,
테르펜 페놀 수지(terpene phenolic resin) 20.0 ~ 80.0 wt%와, 수소화-테르펜 수지(hydrogenated-terpene resin) 20.0 ~ 80.0 wt%를 혼합하여 100.0 wt%로 조성된 점착부여수지 5.0 ~ 12.0 wt%와,
파라핀 왁스(Paraffin Wax) 1.5 ~ 7.0 wt%와,
탈크(Talc) 1.5 ~ 7.0 wt%의 혼합으로 조성된다.
핫멜트 접착제에서 가장 널리 사용되는 베이스 수지(Base Resin)는 에틸렌-비닐 아세테이트(EVA) 공중합체이지만 내열성의 한계를 갖고 있어 본 발명의 베이스 수지(Base Resin)로 사용하기에 적합하지 않다.
본 발명에서 사용되는 상기 베이스 수지(Base Resin)는 내열 특성이 향상된 수지로서, 핫멜트 접착제 제조에 사용되어 가열안정성 및 내열성 향상에 직접적인 영향을 미친다.
또한 상기 베이스 수지(Base Resin)는 석유수지(petroleum resin) 및 점착부여수지와의 높은 상용성을 가짐으로써 핫멜트 접착제가 고온에서 높은 접착력을 가질 수 있도록 한다.
상기 내열성 폴리프로필렌 수지(Polypropylene Resin)는 폴리프로필렌과 클레이를 오븐에서 75 ~ 85 ℃의 온도에서 20 ~ 30 시간 동안 건조하고,
상기 건조한 클레이 25.0 ~ 35.0 wt%와 상용화제 65.0 ~ 75.0 wt%의 혼합물을 이용하여 마스터배치를 제조하고,
상기 폴리프로필렌 93.0 ~ 98.0 wt%와 상기 마스터배치 2.0 ~ 7.0 wt%를 175 ~ 185 ℃에서 40 ~ 60 rpm으로 7 ~ 15 분 동안 용융 컴파운딩 하여 제조된 것을 사용한다. 이때, 상용화제는 무수말레인산-폴리프로필렌을 사용한다.
더욱 구체적으로는, 폴리프로필렌과 클레이를 오븐에서 80 ℃의 온도에서 20 시간 동안 건조하고, 상기 건조한 클레이 25.0 wt%와 무수말레인산-폴리프로필렌의 상용화제 75.0 wt%의 혼합물을 이용하여 마스터배치를 제조하고, 상기 폴리프로필렌 98.0 wt%와 상기 마스터배치 2.0 wt%를 175 ℃에서 60 rpm으로 7 분 동안 용융 컴파운딩하여 제조된 것을 사용한다.
상기 내열성 폴리아미드 수지(Polyamide Resin)는 다이머 산(Dimer acid) 40.0 ~ 60.0 wt%, 디카르복시 산(Dicarboxylic acid) 15.0 ~ 30.0 wt%와, 디아민(Diamine) 25.0 ~ 40.0 wt%의 혼합물을 교반하면서 상온에서 120 ~ 130 ℃까지 승온가열 후, 160 ~ 180 ℃까지 승온시켜 축합물을 제거한 다음 감압하여 제조된 폴리아미드 65.0 ~ 85.0 wt%; 나일론 6 10.0 ~ 30.0 wt%; 나일론 66 5.0 ~ 10.0 wt%;를 블렌딩하여 조성된 것을 사용한다.
더욱 구체적으로는, 다이머 산(Dimer acid) 50.0 wt%, 디카르복시 산(Dicarboxylic acid) 20.0 wt%와, 디아민(Diamine) 30.0 wt%의 혼합물을 교반하면서 상온에서 125 ℃까지 승온가열 후, 170 ℃까지 승온시켜 축합물을 제거한 다음 감압하여 제조 폴리아미드 80.0 wt%; 나일론 6 15.0 wt%; 나일론 66 5.0 wt%;를 블렌딩하여 조성된 것을 사용한다.
상기 내열성 폴리아미드 수지(Polyamide Resin)는 폴리아미드, 나일론 6, 나일론 66를 개별적으로 사용하게 될 경우 내열성이 크게 향상되지 않으나, 다이머 산(Dimer acid), 디카르복시 산(Dicarboxylic acid) 및 디아민(Diamine)으로부터 제조된 폴리아미드와, 나일론 6 및 나일론 66를 블렌딩함으로써, 내열성이 크게 향상된다.
상기 내열성 폴리프로필렌 수지(Polypropylene Resin)와 내열성 폴리아미드 수지(Polyamide Resin)는 베이스 폴리머(Base Polymer)로서의 핫멜트 접착제의 응집력, 접착력 및 유연성을 부여하며, 특히 열안정성 및 내열성을 부여한다.
또한 상기 내열성 폴리프로필렌 수지(Polypropylene Resin) 또는 상기 내열성 폴리아미드 수지(Polyamide Resin)는 핫멜트 접착제의 전체 중량에 대해 72.0 ~ 85.0 wt%로 사용량이 한정되는 것으로서,
그 사용량이 72.0 wt% 미만인 경우에는 고온 열안정성 및 내열성이 떨어지고, 접착제의 응집력 및 접착력에도 좋지 않은 영향을 주기 때문에, 상기 내열성 폴리프로필렌 수지(Polypropylene Resin) 또는 상기 내열성 폴리아미드 수지(Polyamide Resin)의 사용량은 핫멜트 접착제의 전체 중량에 대해 72.0 ~ 85.0 wt%의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.
상기 석유수지(petroleum resin)는 상기 내열성 폴리프로필렌 수지(Polypropylene Resin) 또는 내열성 폴리아미드 수지(Polyamide Resin)의 베이스 수지(Base Resin)와의 우수한 상용성으로 인해 접착능력을 향상시킴으로써, 180 ~ 200 ℃의 고온에서도 높은 접착력을 유지할 수 있다.
이와 같은 석유수지(petroleum resin)의 사용량이 5.0 wt% 미만인 경우에는 고온에서의 접착 특성 향상을 기대하기 어렵고, 12.0 wt%를 초과하게 되는 경우에는 접착제의 응집력을 떨어뜨릴 수 있으므로, 상기 석유수지(petroleum resin)의 사용량은 핫멜트 접착제의 전체 중량에 대해 5.0 ~ 12.0 wt%의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.
상기 점착부여수지는 테르펜 페놀 수지(terpene phenolic resin) 20.0 ~ 80.0 wt%와, 수소화-테르펜 수지(hydrogenated-terpene resin) 20.0 ~ 80.0 wt%를 혼합으로 조성된 것으로서, 점착성을 부여하여 접착력을 향상시키고 유동성을 좋게하여 도포효과를 증대시키며 고화시간을 조절하는 역할을 한다. 정리하자면 점도, 탄성율, 접착력, 응집력 등의 조절 기능을 갖는다.
더욱 구체적으로는, 테르펜 페놀 수지(terpene phenolic resin) 65.0 wt%와 수소화-테르펜 수지(hydrogenated-terpene resin) 35.0 wt%의 혼합으로 조성된 점착부여수지를 사용한다.
상기 점착부여수지의 사용량이 5.0 wt% 미만인 경우에는 점착성을 통한 접착력 향상 등의 효과를 기대하기 어렵고, 12.0 wt%를 초과하게 되는 경우에는 내열성 저하 우려가 있으므로, 상기 점착부여수지의 사용량은 핫멜트 접착제의 전체 중량에 대해 5.0 ~ 12.0 wt%의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.
상기 파라핀 왁스(Paraffin Wax)는 용융흐름지수와 용융점도에 영향을 미치는 것으로서, 그 사용량이 1.5 wt% 미만인 경우에는 접착제의 흐름성이 떨어지고, 7.0 wt%를 초과하게 되는 경우에는 접착제 내에서 왁스의 분산이 제대로 이루어지지 않아 접착제 제조가 쉽지 않고, 접착성 및 내한성이 떨어지는 문제가 있으므로, 상기 파라핀 왁스(Paraffin Wax)의 사용량은 핫멜트 접착제의 전체 중량에 대해 1.5 ~ 7.0 wt%의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.
상기 탈크(Talc)는 편상 모양을 하고 있으며 열적 안정성이 우수하며 화학적으로도 비활성이다. 플라스틱에 대한 talc의 효과는 강인성과 열적 안정성, 충격을 흡수하는 구조안정성이 있다. 이와 같은 탈크는 본 발명의 핫멜트 접착제에 사용되어 접착제의 인장물성 및 용융흐름지수에 영향을 미친다.
상기 탈크(Talc)의 사용량이 1.5 wt% 미만인 경우에는 물성이 떨어지는 문제가 있고, 7.0 wt%를 초과하게 되는 경우에는 용융흐름지수가 떨어지므로, 상기 탈크(Talc)의 사용량은 핫멜트 접착제의 전체 중량에 대해 1.5 ~ 7.0 wt%의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 핫멜트 접착제의 배합예는 다음의 표 1과 같다.
| 배합예 1 | 배합예 2 | 배합예 3 | 배합예 4 | 배합예 5 | |
| 내열성 폴리프로필렌 수지(Polypropylene Resin) | 75.0 wt% |
77.0 wt% |
80.0 wt% |
81.0 wt% |
83.0 wt% |
| 석유수지(petroleum resin) | 10.0 wt% |
9.0 wt% |
8.0 wt% |
7.0 wt% |
6.0 wt% |
| 점착부여수지 | 9.0 wt% |
8.0 wt% |
6.0 wt% |
6.0 wt% |
5.0 wt% |
| 파라핀 왁스(Paraffin Wax) | 3.0 wt% |
3.0 wt% |
3.0 wt% |
3.0 wt% |
3.0 wt% |
| 탈크(Talc) | 3.0 wt% | 3.0 wt% | 3.0 wt% | 3.0 wt% | 3.0 wt% |
| 합 계 | 100.0 wt% | 100.0 wt% | 100.0 wt% | 100.0 wt% | 100.0 wt% |
본 발명에 따른 핫멜트 접착제의 다른 배합예는 다음의 표 2와 같다.
| 배합예 6 | 배합예 7 | 배합예 8 | 배합예 9 | 배합예 10 | |
| 내열성 폴리아미드 수지(Polyamide Resin) | 75.0 wt% |
77.0 wt% |
80.0 wt% |
81.0 wt% |
82.0 wt% |
| 석유수지(petroleum resin) | 9.0 wt% |
8.0 wt% |
7.0 wt% |
6.0 wt% |
5.0 wt% |
| 점착부여수지 | 8.0 wt% |
7.0 wt% |
5.0 wt% |
5.0 wt% |
5.0 wt% |
| 파라핀 왁스(Paraffin Wax) | 4.0 wt% |
4.0 wt% |
4.0 wt% |
4.0 wt% |
4.0 wt% |
| 탈크(Talc) | 4.0 wt% | 4.0 wt% | 4.0 wt% | 4.0 wt% | 4.0 wt% |
| 합 계 | 100.0 wt% | 100.0 wt% | 100.0 wt% | 100.0 wt% | 100.0 wt% |
다음으로, 내열성과 접착력이 향상된 핫멜트 접착제 제조방법에 대해 살펴보도록 한다.
본 발명에 따른 핫멜트 접착제 제조방법은,
내열성 폴리프로필렌 수지(Polypropylene Resin) 또는 내열성 폴리아미드 수지(Polyamide Resin) 중 선택되는 어느 1의 베이스 수지(Base Resin) 72.0 ~ 85.0 wt%; 석유수지(petroleum resin) 5.0 ~ 12.0 wt%; 테르펜 페놀 수지(terpene phenolic resin) 20.0 ~ 80.0 wt%와, 수소화-테르펜 수지(hydrogenated-terpene resin) 20.0 ~ 80.0 wt%를 혼합하여 100.0 wt%로 조성된 점착부여수지 5.0 ~ 12.0 wt%; 파라핀 왁스(Paraffin Wax) 1.5 ~ 7.0 wt%; 탈크(Talc) 1.5 ~ 7.0 wt%;의 혼합물을 이용하여 제조하되,
내열성 폴리프로필렌 수지(Polypropylene Resin) 또는 폴리아미드 수지(Polyamide Resin) 중 선택되는 어느 1의 베이스 수지(Base Resin)와, 석유수지(petroleum resin)를 교반기를 이용하여 180 ~ 200 ℃에서 150 ~ 300 rpm으로 1 ~ 3 시간 동안 1차 교반하는 단계와,
상기 교반기에 점착부여수지, 파라핀 왁스(Paraffin Wax), 탈크(Talc)를 투입하여, 30 분 ~ 1 시간 동안 2차 교반하는 단계를 포함하여 이루어진다.
구체적인 제조예는 다음의 실시예 1 및 실시예 2와 같다.
내열성 폴리프로필렌 수지(Polypropylene Resin) 82.0 g과 석유수지(petroleum resin) 8.0 g을 교반기에 넣어, 200 ℃에서 200 rpm으로 1 시간 동안 1차 교반한다.
다음으로 상기 교반기에 테르펜 페놀 수지(terpene phenolic resin) 3.9 g과 수소화-테르펜 수지(hydrogenated-terpene resin) 2.1 g의 혼합으로 조성된 점착부여수지 6.0 g와, 파라핀 왁스(Paraffin Wax) 2.0 g, 탈크(Talc) 2.0 g을 추가로 넣어 200 ℃에서 180 rpm으로 30분 동안 2차 교반하여 핫멜트 접착제를 완성한다.
실시예 2는 상기 실시예 1과 동일한 과정을 거쳐 핫멜트 접착제를 제조하나, 다만 베이스 수지(Base Resin)를 정함에 있어, 내열성 폴리프로필렌 수지(Polypropylene Resin)를 사용함에 차이가 있다.
즉, 내열성 폴리프로필렌 수지(Polypropylene Resin) 82.0 g과 석유수지(petroleum resin) 8.0 g을 교반기에 넣어, 200 ℃에서 200 rpm으로 1 시간 동안 1차 교반한다.
다음으로 상기 교반기에 테르펜 페놀 수지(terpene phenolic resin) 3.9 g과 수소화-테르펜 수지(hydrogenated-terpene resin) 2.1 g의 혼합으로 조성된 점착부여수지 6.0 g와, 파라핀 왁스(Paraffin Wax) 2.0 g, 탈크(Talc) 2.0 g을 추가로 넣어 200 ℃에서 180 rpm으로 30분 동안 2차 교반하여 핫멜트 접착제를 완성한다.
상기 실시예 1에 따라 제조된 핫멜트 접착제의 접착력, 응집력, 점도, 연화점, HB마크, 중금속, VOCs, 촉진내후성, 내구성에 대해 측정하였으며, 이에 대한 측정 결과는 다음의 표 3과 같다.
| 주요 성능지표 | 단위 | 측정값 |
| 1.접착력 | kg/50mm | 2.1 |
| 2.응집력 | Kgf | 1.9 |
| 3.점도 | cps @ 180 ℃ | 2,500 |
| 4.연화점 | ℃ | 135 이상 |
| 5.HB 마크 | - | 유해물질 없음 |
| 6.촉진내후성 | - | 양호 |
| 7.내구성 | - | 양호 |
| 8.중금속 | - | 불검출 |
| 9.VOCs | - | 50 ppm 이하 |
상기 실시예 2에 따라 제조된 핫멜트 접착제의 접착력, 응집력, 점도, 연화점, HB마크, 중금속, VOCs, 촉진내후성, 내구성에 대해 측정하였으며, 이에 대한 측정 결과는 다음의 표 4와 같다.
| 주요 성능지표 | 단위 | 측정값 |
| 1.접착력 | kg/50mm | 2.2 |
| 2.응집력 | Kgf | 1.9 |
| 3.점도 | cps @ 180 ℃ | 2,200 |
| 4.연화점 | ℃ | 120 이상 |
| 5.HB 마크 | - | 유해물질 없음 |
| 6.촉진내후성 | - | 양호 |
| 7.내구성 | - | 양호 |
| 8.중금속 | - | 불검출 |
| 9.VOCs | - | 50 ppm 이하 |
상기 표 3 및 표 4에 제시된 주요 성능지표에 대한 측정방법은 다음과 같다.
1. 접착력: PE필름과 부직포를 핫멜트 Coater를 이용해 본 발명에 따른 핫멜트 접착제를 5 gsm 도포 후, 합지하여 시편을 제조한다. 다음으로 인장기를 이용하여 접착력 측정함. 이때 인장기 속도는 200 mm/min 임.
2. 응집력: 응집력을 측정하기 위한 몰드에 본 발명에 따른 핫멜트 접착제를 성형하여 인장강도 측정기를 이용해 측정함. 이때 인장기 속도는 12 in/min 임.
3. 점도: 점도 측정은 ASTM D3236, Brookfield viscometer를 이용하여 측정.
4. 연화점: ASTM E28, 연화점 측정기구(Ring & Ball)를 사용하여 측정.
5. HB 마크: 한국공기청정협회 규정에 의함.
6. 촉진내후성: 한국화학융합시험연구원 규정에 의함.
7. 내구성: 한국화학융합시험연구원 규정에 의함.
8. 중금속: SGS Korea, 한국화학융합시험연구원 규정에 의함.
9. VOCs: SGS Korea, 한국화학융합시험연구원 규정에 의함.
본 발명은 내열성 폴리프로필렌 수지(Polypropylene Resin) 또는 내열성 폴리아미드 수지(Polyamide Resin) 중 선택되는 어느 1의 베이스 수지(Base Resin); 석유수지(petroleum resin); 테르펜 페놀 수지(terpene phenolic resin)와 수소화-테르펜 수지(hydrogenated-terpene resin)의 혼합으로 조성된 점착부여수지; 파라핀 왁스(Paraffin Wax); 및 탈크(Talc);의 혼합으로 조성되는 핫멜트 접착제를 제공함으로써, 가열안정성 및 내열성이 뛰어나 180 ~ 200 ℃의 고온의 환경에서도 사용 안정성이 뛰어나고, 또한 접착력이 뛰어나 산업상 이용가능성이 크다.
Claims (5)
- 내열성 폴리프로필렌 수지(Polypropylene Resin) 또는 내열성 폴리아미드 수지(Polyamide Resin) 중 선택되는 어느 1의 베이스 수지(Base Resin) 72.0 ~ 85.0 wt%;
석유수지(petroleum resin) 5.0 ~ 12.0 wt%;
테르펜 페놀 수지(terpene phenolic resin) 20.0 ~ 80.0 wt%와, 수소화-테르펜 수지(hydrogenated-terpene resin) 20.0 ~ 80.0 wt%를 혼합하여 100.0 wt%로 조성된 점착부여수지 5.0 ~ 12.0 wt%;
파라핀 왁스(Paraffin Wax) 1.5 ~ 7.0 wt%;
탈크(Talc) 1.5 ~ 7.0 wt%;의 혼합으로 조성되는 것임을 특징으로 하는 내열성과 접착력이 향상된 핫멜트 접착제.
- 청구항 1에 있어서,
내열성 폴리프로필렌 수지(Polypropylene Resin)는 폴리프로필렌과 클레이를 오븐에서 75 ~ 85 ℃의 온도에서 20 ~ 30 시간 동안 건조하고,
상기 건조한 클레이 25.0 ~ 35.0 wt%와 상용화제 65.0 ~ 75.0 wt%의 혼합물을 이용하여 마스터배치를 제조하고,
상기 폴리프로필렌 93.0 ~ 98.0 wt%와 상기 마스터배치 2.0 ~ 7.0 wt%를 175 ~ 185 ℃에서 40 ~ 60 rpm으로 7 ~ 15 분 동안 용융 컴파운딩 하여 제조된 것임을 특징으로 하는 내열성과 접착력이 향상된 핫멜트 접착제.
- 청구항 1에 있어서,
내열성 폴리아미드 수지(Polyamide Resin)는 다이머 산(Dimer acid) 40.0 ~ 60.0 wt%, 디카르복시 산(Dicarboxylic acid) 15.0 ~ 30.0 wt%와, 디아민(Diamine) 25.0 ~ 40.0 wt%의 혼합물을 교반하면서 상온에서 120 ~ 130 ℃까지 승온가열 후, 160 ~ 180 ℃까지 승온시켜 축합물을 제거한 다음 감압하여 제조된 폴리아미드 65.0 ~ 85.0 wt%; 나일론 6 10.0 ~ 30.0 wt%; 나일론 66 5.0 ~ 10.0 wt%;를 블렌딩하여 조성된 것임을 특징으로 하는 내열성과 접착력이 향상된 핫멜트 접착제.
- 청구항 2에 있어서,
상용화제는 무수말레인산-폴리프로필렌임을 특징으로 하는 내열성과 접착력이 향상된 핫멜트 접착제.
- 내열성 폴리프로필렌 수지(Polypropylene Resin) 또는 내열성 폴리아미드 수지(Polyamide Resin) 중 선택되는 어느 1의 베이스 수지(Base Resin) 72.0 ~ 85.0 wt%; 석유수지(petroleum resin) 5.0 ~ 12.0 wt%; 테르펜 페놀 수지(terpene phenolic resin) 20.0 ~ 80.0 wt%와, 수소화-테르펜 수지(hydrogenated-terpene resin) 20.0 ~ 80.0 wt%를 혼합하여 100.0 wt%로 조성된 점착부여수지 5.0 ~ 12.0 wt%; 파라핀 왁스(Paraffin Wax) 1.5 ~ 7.0 wt%; 탈크(Talc) 1.5 ~ 7.0 wt%;의 혼합물을 이용하여 제조하되,
내열성 폴리프로필렌 수지(Polypropylene Resin) 또는 내열성 폴리아미드 수지(Polyamide Resin) 중 선택되는 어느 1의 베이스 수지(Base Resin)와, 석유수지(petroleum resin)를 교반기를 이용하여 180 ~ 200 ℃에서 150 ~ 300 rpm으로 1 ~ 3 시간 동안 1차 교반하는 단계와,
상기 교반기에 점착부여수지, 파라핀 왁스(Paraffin Wax), 탈크(Talc)를 투입하여, 30 분 ~ 1 시간 동안 2차 교반하는 단계를 포함하여 이루어지는 것임을 특징으로 하는 내열성과 접착력이 향상된 핫멜트 접착제 제조방법.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180087522A KR102112750B1 (ko) | 2018-07-27 | 2018-07-27 | 내열성과 접착력이 향상된 핫멜트 접착제 및 이의 제조방법 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020180087522A KR102112750B1 (ko) | 2018-07-27 | 2018-07-27 | 내열성과 접착력이 향상된 핫멜트 접착제 및 이의 제조방법 |
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| KR20200012348A KR20200012348A (ko) | 2020-02-05 |
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| KR1020180087522A KR102112750B1 (ko) | 2018-07-27 | 2018-07-27 | 내열성과 접착력이 향상된 핫멜트 접착제 및 이의 제조방법 |
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