KR102266634B1 - 직물-엘라스토머 접합 방법 - Google Patents

직물-엘라스토머 접합 방법 Download PDF

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용푸 리앙
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Abstract

폴리올레핀 엘라스토머에 직물을 접합시키는 방법. 해당 방법은, 열가소성 폴리머 및 로진의 총 건조 중량을 기준으로, (a) 10 내지 90 중량%의 열가소성 폴리머의 수성 분산물; 및 (b) 10 내지 90 중량%의 로진의 수성 분산물을 직물에 도포하는 것을 포함한다.

Description

직물-엘라스토머 접합 방법 {METHOD FOR FABRIC-ELASTOMER BONDING}
본 발명은 수성 접착제를 사용하여 직물 및 폴리올레핀 엘라스토머를 접합시키는 방법에 관한 것이다.
폴리올레핀 엘라스토머를 직물에 접합시키는데 폴리올레핀 수지 분산물을 사용하는 것이 기술되었다. 예를 들면, JP2002-012812에는 직물 상에 스킨(skin) 코팅을 적용하기 위한 수성 폴리올레핀 분산물이 개시되어 있다. 그러나, 선행 기술에서는 본원에 개시된 한 성분 접착제 제형이 개시되어 있지 않다.
본 발명에 의해 제기된 문제는 직물에 엘라스토머 재료의 좋은 접합을 제공하는 것이다.
본 발명은, 직물에 열가소성 폴리머 및 로진의 총 건조 중량을 기준으로 (a) 10 내지 90 중량%의 열가소성 폴리머의 수성 분산물; 및 (b) 10 내지 90 중량%의 로진의 수성 분산물을 적용하는 것을 포함하는, 폴리올레핀 엘라스토머에 직물을 접합시키는 방법을 제공한다.
다르게 특정되지 않으면, 백분율은 중량 백분율 (중량%)이고 온도는 ℃로 표시된다. 실온 (RT) 또는 주위 온도에 대한 기준은 20-25℃의 온도를 나타내며; 다르게 특정되지 않으면, 제법 및 시험을 주위 온도에서 수행하였다. 모노머 잔여물의 중량 백분율은 폴리머 내 모노머 잔여물의 총 중량을 기반으로 한다. 폴리머 및 로진의 중량 백분율은 건조 중량 기반으로 특정된다.
바람직하게는, 직물은 합성 직물, 즉 적어도 40 중량%, 바람직하게는 적어도 50 중량%, 바람직하게는 적어도 60 중량%, 바람직하게는 적어도 70 중량%, 바람직하게는 적어도 80 중량%, 바람직하게는 적어도 90 중량%의 합성 폴리머를 포함하는 것이다. 바람직한 합성 직물에는 폴리아미드 섬유 (예를 들면, NYLON) 또는 폴리에스테르 섬유 (바람직하게는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET))를 포함하는 것들이 포함된다. 바람직하게는, 직물은 100 내지 500, 바람직하게는 150 내지 400, 바람직하게는 200 내지 350 제곱미터 당 그램 (g/m2)의 중량을 갖는다.
폴리올레핀 엘라스토머는 적어도 하나의 무극성 (즉, 탄소 및 수소만을 함유하는) 올레핀 기반 폴리머를 포함하는 폴리머 또는 코폴리머이다. 각각의 적어도 하나의 무극성 올레핀 기반 폴리머는 적어도 50 중량%의 올레핀 모노머의 중합된 단위체를 포함하며 극성 성분 (즉, 탄소 및 수소 이외의 원소를 함유하는 모노머 단위체)을 갖지 않는다. 바람직하게는, 무극성 올레핀 기반 폴리머는 프로필렌/알파-올레핀 코폴리머, 바람직하게는 프로필렌/에틸렌 코폴리머, 및 (i) 스티렌계 블록 코폴리머, (ii) 균일하게 분지된 에틸렌/알파-올레핀 코폴리머, (iii) 올레핀 블록 코폴리머, 및 (iv) 랜덤 폴리프로필렌 코폴리머 중 적어도 하나를 포함한다.
바람직하게는, 중간 포말(foam) 층은 프로필렌/알파-올레핀 코폴리머, 및 성분 (i)-(iv) 중 적어도 2개, 3개 또는 4개를 포함한다. 상기 적어도 하나의 무극성 올레핀 기반 폴리머는 하나의 프로필렌/알파-올레핀 코폴리머 또는 둘 이상의 프로필렌/알파-올레핀 코폴리머의 블렌드를 포함할 수 있다. 마찬가지로, (i) 스티렌계 블록 코폴리머, (ii) 균일하게 분지된 에틸렌/알파-올레핀 코폴리머, (iii) 올레핀 블록 코폴리머, 및 (iv) 랜덤 폴리 프로필렌 코폴리머의 각각은 순수하게 존재하거나 둘 이상의 코폴리머의 블렌드로 존재할 수 있다. 적어도 하나의 무극성 올레핀 기반 폴리머는 또한 하나 이상의 임의적 첨가제, 예컨대 가공 보조제, 증량제, 블록화제, 안료 및/또는 염료, 산화방지제, UV-안정제 및/또는 흡수제, 난연제, 충전제 (예컨대, 탤크, 탄산칼슘) 등을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 적어도 하나의 무극성 올레핀 기반 폴리머는 적어도 30, 바람직하게는 적어도 40, 바람직하게는 적어도 50 중량 백분율 (중량%)의 프로필렌/알파-올레핀 코폴리머를 포함한다. 적어도 하나의 극성 올레핀 기반 폴리머 내 프로필렌/알파-올레핀 코폴리머의 최대 량은 바람직하게는 90 중량%를 초과하지 않으며, 바람직하게는 80 중량%를 초과하지 않고, 바람직하게는 70 중량%를 초과하지 않는다. 중간 포말 층은 포말화 공정에 기인할 수 있는 기체 및 부산물을 제외하고는 최상부 스킨 층과 조성적으로 동일할 수 있다.
적어도 하나의 극성 올레핀 기반 폴리머 내 (i) 스티렌계 블록 코폴리머, (ii) 균일하게 분지된, 선형 에틸렌/알파-올레핀 코폴리머, (iii) 올레핀 블록 코폴리머, 및 (iv) 랜덤 폴리프로필렌 코폴리머의 총량은 적어도 10, 바람직하게는 적어도 20, 바람직하게는 적어도 30 중량%이다. 중간 포멀 층 내 (i) 스티렌계 블록 코폴리머, (ii) 균일하게 분지된 에틸렌/알파-올레핀 코폴리머, (iii) 올레핀 블록 코폴리머, 및 (iv) 랜덤 폴리프로필렌 코폴리머의 최대 총량은 바람직하게는 70 중량%를 초과하지 않으며, 바람직하게는 60 중량%를 초과하지 않고, 바람직하게는 50 중량%를 초과하지 않는다.
프로필렌/알파-올레핀 코폴리머는 바람직하게는 실질적으로 동일배열 프로필렌 순서를 가짐을 특징으로 한다. "실질적으로 동일배열 프로필렌 순서"는, 상기 순서가 0.85 초과의; 바람직하게는 0.90 초과의; 바람직하게는 0.92 초과의; 바람직하게는 0.93 초과의, 13C NMR에 의해 측정된 동일배열 트라이어드 (mm)를 가짐을 의미한다. 13C NMR 스펙트럼에 의해 측정된 코폴리머 분자 사슬 내 트라이어드 단위체의 측면에서의 동일배열 순서를 칭하는 동일배열 트라이어드는 당해 분야에 잘 알려져 있고, 예를 들면, 미국 특허 5,504,172 및 국제 공개 번호 WO 00/01745에 기재되어 있다.
프로필렌/알파-올레핀 코폴리머는 바람직하게는 (230℃/2.16 Kg에서의) ASTM D-1238 에 따라 측정된, 0.1 내지 25 g/10분 범위 내의 용융 흐름 속도 (MFR)를 갖는다. 0.1 내지 25 g/10분의 모든 개별 값 및 하위범위가 포함되며 이 범위에 의해개시된다; 예를 들면, MFR은 0.1 g/10분, 0.2 g/10분, 또는 0.5 g/10분의 하한에서부터 25 g/10분, 15 g/10분, 10 g/10분, 8 g/10분, 또는 5 g/10분의 상한까지일 수 있다. 예를 들면, 프로필렌/알파-올레핀 코폴리머는 0.1 내지 10 g/10분 범위 내의 MFR을 가질 수 있거나; 프로필렌/알파-올레핀 코폴리머는 0.2 내지 10 g/10분 범위 내의 MFR을 가질 수 있다. 바람직한 구현예에서, 프로필렌/알파-올레핀은 프로필렌/에틸렌 코폴리머이다.
바람직하게는, 프로필렌/알파-올레핀 코폴리머는 0.85 내지 0.89 g/cc의 밀도를 갖는다. 0.85 내지 0.89 g/cc의 모든 개별적인 값 및 하위범위가 본원에 포함되며 개시된다; 예를 들면, 밀도는 0.85, 0.86, 0.87 또는 0.88 g/cc의 하한에서부터 0.855, 0.865, 0.875, 0.885 또는 0.89 g/cc의 상한까지일 수 있다. 예를 들면, 밀도는 0.85 내지 0.89 g/cc, 또는 대안적으로는 0.85 내지 0.87 g/cc, 또는 대안적으로 0.87 내지 0.89 g/cc, 또는 대안적으로 0.86 내지 0.888 g/cc일 수 있다. 바람직하게는, 프로필렌/알파-올레핀은 프로필렌/에틸렌 코폴리머이다.
프로필렌/알파-올레핀 코폴리머는 프로필렌 및 하나 이상의 알파-올레핀 코모노머로부터 유래한 단위체를 포함한다. 프로필렌/알파-올레핀 코폴리머를 제조하는데 사용된 예시적인 코모노머는 C2 내지 C10 알파-올레핀; 예를 들면, C2, C4, C6 및 C8 알파-올레핀이다. 프로필렌/알파-올레핀 코폴리머는 하나 이상의 알파-올레핀 코모노머로부터 유래한 1 내지 30 중량%의 하나 이상의 단위체를 포함한다.
프로필렌/알파-올레핀 코폴리머는 3.5 이하; 또는 3.0 이하; 또는 1.8 내지 3.0의, 수 평균 분자량으로 나눈 중량 평균 분자량 (Mw/Mn)으로 정의된 분자량 분포 (MWD)를 갖는다. 추가의 구현예에서, 프로필렌/알파-올레핀은 프로필렌/에틸렌 코폴리머이다. 그와 같은 프로필렌/알파-올레핀 코폴리머는 미국 특허 6,960,635 및 6,525,157에 추가로 기재되어 있다. 그와 같은 프로필렌/알파-올레핀 코폴리머는 The Dow Chemical Company로부터 상품명 VERSIFY로 또는 ExxonMobil Chemical Company로부터 상품명 VISTAMAXX로 상업적으로 이용가능하다.
바람직하게는, 상기 성분 (a) 중 열가소성 폴리머는 C2-C8 (바람직하게는 C2-C4) 지방족 알파-올레핀 예컨대, 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐 등 또는 이들의 조합물의 호모폴리머 또는 코폴리머; 알파-올레핀의 작용화된 (말레산 무수물 및/또는 카복실산) 호모폴리머 또는 코폴리머; C2-C8 (바람직하게는 C2-C4) 지방족 알파-올레핀과 스티렌의 코폴리머; 폴리우레탄; 에폭시, 또는 이들의 조합물이다. 본원에 사용된 용어 무수물 및/또는 카복실산 작용화된, 올레핀 기반 폴리머는 그 내부로 또는 이 위로 말레산 무수물 및/또는 카복실산 작용 그룹이 그라프트되는 올레핀 기반 폴리머를 칭한다. 그라프팅 반응은 예를 들면, 미국 특허 8,450,430 및 7,763,692에 기재되어 있다. 대안적으로, 작용 그룹은 올레핀 모노머와 공중합되어 올레핀 기반 폴리머를 형성하는 코폴리머 (즉, 카복실산 작용 그룹) 중에 존재할 수 있다. 특히 바람직한 열가소성 폴리머에는 예를 들면, (바람직하게는 35 중량% 이하의 스티렌 함량을 갖는) 스티렌-에틸렌-부텐-스티렌 (SEBS) 블록 코폴리머 및 말레산 무수물-개질된 에틸렌-비닐 아세테이트 (EVA) 코폴리머가 포함된다. 바람직하게는, 열가소성 폴리머의 Mw는 20,000 내지 100,000; 바람직하게는 적어도 25,000, 바람직하게는 적어도 30,000; 바람직하게는 85,000 이하, 바람직하게는 70,000 이하이다.
바람직하게는, 열가소성 폴리머는 35 중량% 이하의 스티렌 함량, 및 바람직하게는 10 MPa 이하의 영 계수(Young's modulus)를 갖는 스티렌 에틸렌 부텐 스티렌 (SEBS) 블록 코폴리머이다. 10 MPa 이하의 모든 개별적인 값 및 하위범위가 본원에 포함되고 개시된다; 예를 들면, 열가소성 엘라스토머의 영 계수는 10 MPa 이하, 또는 대안적으로 9 MPa 이하, 또는 대안적으로 8 MPa 이하, 또는 대안적으로 6 MPa 이하, 또는 대안적으로 4 MPa 이하이다. 바람직한 구현예에서, 열가소성 폴리머의 영 계수는 0.5 MPa 이상이다. 35 중량% 이하의 스티렌 함량의 모든 개별적인 값 및 하위범위가 본원에 포함되고 개시된다. 예를 들면, 스티렌 함량은 35 중량%, 또는 대안적으로 30 중량%, 또는 대안적으로 25 중량%의 상한으로부터일 수 있다. 바람직하게는, 폴리스티렌-포화된 폴리부타디엔-폴리스티렌 및 폴리스티렌-포화된 폴리이소프렌-폴리스티렌 블록 코폴리머는 5,000 내지 35,000의 수 평균 분자량을 갖는 폴리스티렌 말단 블록, 및 20,000 내지 170,000의 수 평균 분자량을 갖는 포화 폴리부타디엔 또는 포화 폴리이소프렌 중간 블록을 포함한다. 포화 폴리부타디엔 블록은 바람직하게는 35-55%의 1,2-배위를 가지며 포화 폴리이소프렌 블록은 바람직하게는 85% 초과의 1,4-배위를 갖는다. 스티렌계 블록 코폴리머가 선형 구조를 갖는 경우, 이 코폴리머의 총 수 평균 분자량은 바람직하게는 30,000 내지 250,000이다. 그와 같은 블록 코폴리머는 바람직하게는 10 내지 30 중량%, 바람직하게는 10 내지 20 중량%의 평균 폴리스티렌 함량을 갖는다.
바람직하게는 열가소성 폴리머의 수성 분산물은 분산제를 함유한다. 하나의 바람직한 구현예에서, 분산제는 C18-C32 지방족 카복실산, 바람직하게는 C18-C28 지방족 카복실산, 바람직하게는 C20-C26 지방족 카복실산이다. 본 발명의 하나의 바람직한 구현예에서, 분산제는 올레핀-아크릴산 코폴리머, 바람직하게는 10 중량% 내지 30 중량% 아크릴산, 바람직하게는 15 중량% 내지 25 중량%를 갖는 올레핀-아크릴산 코폴리머이다. 본 발명의 바람직한 구현예에서, 다른 물질, 예컨대, 부분적으로 가수분해된 폴리비닐 알콜, 스티렌 말레산 무수물 코폴리머, 말레산 무수물개질된 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 또는 폴리올레핀 코폴리머, 말레산 무수물개질된 스티렌-디엔 블록 코폴리머, 또는 이들의 혼합물이 또한 분산제로 사용될 수 있다. 임의적으로 통상적인 양이온성, 이온성, 또는 비-이온성 계면활성제가 상기 폴리머성 분산제와 함께 사용될 수 있다. 바람직하게는, 열가소성 폴리머의 수성 분산물은 (수성 분산물의 총 중량을 기반으로) 30 내지 70 중량%, 바람직하게는 40 내지 60 중량%, 바람직하게는 45 내지 55 중량%의 열가소성 폴리머를 포함한다. 분산제가 C18-C32 지방족 카복실산이면, 바람직하게는 이것은 열가소성 폴리머의 중량을 기반으로 2 내지 10 중량%, 바람직하게는 2 내지 8 중량%, 바람직하게는 3 내지 7 중량%의 양으로 존재한다. 분산제가 올레핀-아크릴산 코폴리머이면, 바람직하게는 이것은 열가소성 폴리머의 중량을 기반으로 15 내지 35 중량%, 바람직하게는 20 내지 30 중량%, 바람직하게는 22 내지 28 중량%의 양으로 존재한다. 바람직하게는, 상기 수성 분산물은 실질적으로 유기 용매를 함유하지 않는데, 즉, 이것은 총 분산물 중량을 기반으로 3 중량% 미만, 바람직하게는 2 중량% 미만, 바람직하게는 1 중량% 미만, 바람직하게는 0.5 중량% 미만, 바람직하게는 0.2 중량% 미만, 바람직하게는 0.1 중량% 미만의 유기 용매를 함유한다. 바람직하게는, (열가소성 폴리머의 제조로부터의) 수성 분산물 중에서 또는 조성물 중에서 한계치 이내에 존재로 존재할 수 있는 용매는 하이드로카빌 용매, 바람직하게는 방향족 용매, 바람직하게는 톨루엔이다.
바람직하게는, 열가소성 코폴리머와 로진의 조합된 수성 분산물은 건조 열가소성 폴리머 및 로진의 총 중량을 기반으로 적어도 20 중량%, 바람직하게는 적어도 30 중량%, 바람직하게는 적어도 35 중량%, 바람직하게는 적어도 40 중량%; 바람직하게는 80 중량% 이하, 바람직하게는 70 중량% 이하, 바람직하게는 65 중량% 이하, 바람직하게는 60 중량 이하의 열가소성 폴리머를 포함한다. 바람직하게는, 열가소성 코폴리머 및 로진의 수성 분산물은 건조 열가소성 폴리머 및 로진의 총 중량을 기반으로 적어도 20 중량%, 바람직하게는 적어도 30 중량%, 바람직하게는 적어도 35 중량%, 바람직하게는 적어도 40 중량%; 바람직하게는 80 중량% 이하, 바람직하게는 70 중량% 이하, 바람직하게는 65 중량% 이하, 바람직하게는 60 중량% 이하의 로진을 포함한다.
바람직하게는, 상기 수성 로진 분산물은 로진 에스테르 수지, 비-수소화 지방족 C5 수지, 수소화 지방족 C5 수지, 방향족의 개질된 C5 수지, 테르펜 수지, 수소화 C9 수지, 또는 이들의 조합물을 포함하는데, 여기서 "C5" 및 "C9"는 사용된 출발 물질 내 탄소 원자의 수를 칭한다. 바람직하게는, 로진은 25 내지 180℃, 바람직하게는 65 내지 160℃, 바람직하게는 90 내지 140℃의 연화점을 갖는다. 바람직하게는, 로진은 0.92 g/cc 내지 1.06 g/cc의 밀도를 가지며, 175℃에서 1000 pascal second (Pa.s) 미만의 용융 점도를 갖는다. 바람직하게는, 로진은 300 내지 2,000의 중량-평균 분자량 (Mw)을 갖는다. 바람직하게는, 로진은 열가소성 폴리머에 대하여 상기 정의된 유기 용매를 실질적으로 함유하지 않는다.
바람직하게는, 열가소성 코폴리머 및 로진의 수성 분산물 (집합적으로, "접착제")을 바람직하게는 통상적인 혼합 장치를 사용하여 실온에서 함께 혼합시킨다. 상기 접착제를 실온에서 직물 기재(substrate) 상에 코팅시킨다. 직물 기재 상의 접착제의 코팅 두께는 2 내지 30 마이크론, 바람직하게는 4 내지 15 마이크론, 바람직하게는 5 내지 10 마이크론이다. 바람직하게는 150℃ 미만, 바람직하게는 140℃ 미만, 바람직하게는 130℃ 미만, 바람직하게는 120℃ 미만; 바람직하게는 적어도 100℃, 바람직하게는 적어도 110 ℃ 온도의 오븐에서 바람직하게는 코팅된 직물을 건조시켜서 물을 제거한다. 코팅된 건조시킨 직물을 바람직하게는 80 내지 180℃, 바람직하게는 100 내지 160℃, 바람직하게는 115 내지 155℃의 온도에서 폴리올레핀 엘라스토머와 라미네이트시킨다. 바람직하게는, 라미네이션 동안 압축력은 2 내지 50 kN, 바람직하게는 4 내지 25 kN, 바람직하게는 8 내지 20 kN이다.
실시예
ㆍ코팅 절차
1) 직물 (크기 ~20 x 19 cm)을 접착 테이프에 의해 인쇄지 위로 고정시킨다.
2) 단계 1로부터의 샘플을 도포기 위로 고정시킨다. 와이어 막대를 선택한다. 상기 막대를 고정시키고 접착제가 유지되도록 테이프의 충분한 공간을 남긴다.
3) 충분한 접착제를, 테이프가 덮여진 영역 위로 부가한다.
4) 모터를 개시하고 접착제를 신속하게 도포한다.
5) 와이어 막대를 분리하고 이것을 신속하게 세정한다. 샘플을 빼 내고, 약 5분 동안 후드에 넣은 다음, 2분 동안 80-120℃의 고온 오븐으로 옮긴다.
6) 샘플을 빼 내고 후드에 넣고 실온으로 냉각시킨다.
7) 코팅 중량 (15-20 gsm)을 시험하고 샘플을 수거한다.
ㆍ 라미네이션 절차
1) POE 시트는 라미네이션 전에 제조해야 한다.
2) 고온 프레스를 원하는 온도 (예를 들면, 120℃), 압력 (예를 들면, 500 kg)으로 설정한다. PET 패드를 상기 프레스의 최하부 압반(platen) 위에 놓는다. 압반을 설정 온도에서 닫는다.
3) POE 시트 (15 x 15 cm)를 직물의 초벌칠된(primed) 면의 최상부에 놓는다. 라미네이션 후의 용이한 분리를 위해서 라미네이트 시작 부분 중 하나에서 종이 테이프를 시트와 직물 사이에 끼운다.
4) 프레스를 열고 POE//직물을 패드 위에 놓는다. POE 시트를 알루미늄 호일로 덮어서 POE가 압반에 들러붙지 않게 한다. 프레스를 신속하게 닫는다.
5) 시간 측정을 시작하고 설정 시간 (30-60초)에서 프레스를 연다.
6) 샘플을 꺼 내고, 호일 면이 랩 벤치(lab bench) 면에 대해 아래를 보게 하여 실온에서 냉각시켰다.
7) 호일을 제거하고 샘플을 수거한다.
A) 원료
ㆍ 직물: 본 연구에 사용된 직물은 전형적인 상업적으로 이용가능한 검은색 PET 직물이다.
ㆍ POE 시트: POE 시트는 INFUSETM과 VERSIFYTM의 블렌드인 다우 제품 XUS57551 (0.87 g/cc, 3.35 MFR)로 제조한다..
ㆍ 수성 분산물 1-1: 상기 분산물의 베이스 수지는 FUSABOND C250, 말레산 무수물 (MAH) 개질된 에틸렌-비닐 아세테이트 (EVA) 코폴리머이고, 상기 분산물의 계면활성제 패키지는 DMEA 중화된 에틸렌-아크릴산 (EAA) 코폴리머이다. 분산물 1-1의 평균 입자 크기는 대략 550 nm이고, 고형물 함량은 50.0 중량%이며, 점도는 대략 380 cps이다.
ㆍ 수성 분산물 1-2: 상기 분산물의 베이스 수지는 KRATON G1643, 스티렌 함량이 16.6-20.6%인 스티렌 에틸렌 부텐 스티렌 (SEBS) 블록 코폴리머이고, 상기 분산물의 계면활성제 패키지는 DMEA 중화된 에틸렌-아크릴산 (EAA) 코폴리머이다. 분산물 1-2의 평균 입자 크기는 대략 960 nm이고, 고형물 함량은 50.0 중량%이며, 점도는 대략 295 cps이다.
ㆍ 수성 분산물 2: 수성 로진 분산물이 점착제 분산물로 사용되고, 상기 분산물의 계면활성제 패키지는 DMEA 중화된 에틸렌 -아크릴산 (EAA) 코폴리머이다. 분산물 2의 평균 입자 크기는 대략 550 nm이고, 고형물 함량은 50.0 중량%이며, 점도는 대략 580 cps이다.
주해: 상기 언급된 수성 분산물 모두는 다우의 기계적 분산 기술을 사용하여 생산한다.
B) 접착제 제조 및 도포
1) 접착제 제형화
상기 언급된 FUSABOND C250 분산물 (수성 분산물 1-1) 또는 SEBS (수성 분산물 1-2) 및 로진 분산물 (수성 분산물 2)을 지정된 질량 비를 사용하여 교반하에서 냉각 블렌드시켰다. 도포 및 라미네이션 작업 전에, 평균 입자 크기에 관한 상기 블렌드의 안정성을 시험하였는데, 이 시험의 목적은 상 분리 문제가 없었음을 확인하기 위한 것이었다.
2) 도포 및 라미네이션
상기 과정에 따라, 직물을 제조된 접착제로 도포한 다음, 코팅된 직물을 물 증발시키고 막 형성시키기 위해서 3분 동안 120℃의 오븐에 넣었다. 그 후, 도포한 직물을, 4 kN의 압축력을 지닌 115℃의 압축 몰더(molder)를 사용하여 POE 시트와 함께 라미네이션시켰다.
3) 박리 강도 시험 (ASTM D751-06, ASTM D2724-03)
PET 직물 샘플에 라미네이트된 POE를 3 cm x 15 cm의 직사각형 견본으로 절단시키고, 박리 강도를 Instron을 사용하여 300 mm/min의 크로스헤드 속도를 갖는 180도 박리 시험에 의해 측정하였다. 평균 하중 (kgf)을 기록하고, 평균 박리 강도 (Kgf/3cm)를 계산하였다.
C) 실시예 설명
로진 분산물은 상품명 ROSIN GLYCEROL ESTER 202로 판매된 수성 로진 에스테르 검이었다.
실시예 1
45.0 중량%의 고형물 함량을 갖는 수성 FUSABOND C250/로진 분산물 (고형물 질량 비, 50/50) 블렌드.
실시예 2
45.0 중량%의 고형물 함량을 갖는 수성 KRATON G1643/로진 분산물 (고형물 질량 비, 50/50) 블렌드.
비교예 1
45.0 중량%의 고형물 함량을 갖는 수성 FUSABOND C250 분산물.
비교예 2
45.0 중량%의 고형물 함량을 갖는 수성 KRATON G1643 분산물.
비교예 3
45.0 중량%의 고형물 함량을 갖는 수성 로진 분산물.
D) 결과 및 논의
하기 표 1에는 상이한 접착제를 사용하여 제조된 라미네이트된 샘플의 접합 강도가 기재되어 있다. 블랭크(blank) 샘플 (POE 시트를, 이 시트와 직물 사이에 조금도 접착제를 사용하지 않고 직물로 직접 라미네이트시켰다)의 접합 강도가 또한 제시되어 있다.
샘플 평균 박리 강도 (Kgf/3 cm)
실시예 1 2.49
실시예 2 2.71
비교예 1 0.84
비교예 2 0.82
비교예 3 0.12
블랭크(blank) 0.48
관찰:
ㆍ 실시예는 박리 강도 요건을 충족할 수 있는 2.0 Kgf/3 cm 초과의 박리 강도를 나타내지만, 비교예는 성능 요건을 충족하지 않았음이 표 1로부터 관찰된다.
ㆍ SEBS 또는 EVA-g-MAH 분산물과 로진 분산물의 블렌드는 도포 과정 동안 직물 구조에 대한 좋은 침투력을 지니며 건조 과정 동안에는 핫 멜트 접착제로 작용하는 것으로 생각된다. 로진은 베이스 수지에 대한 효과적인 점착제일 수 있고, 예상치 않은 상승작용 효과가 접착력을 향상시킨다.
결론:
본 발명의 실시예 (SEBS 또는 EVA-g-MAH 분산물과 로진 분산물의 블렌드)는 환경적인 이익을 포함하여 성능과 비용의 좋은 균형을 제공한다.

Claims (8)

  1. 폴리올레핀 엘라스토머에 직물을 접합시키는 방법으로서,
    상기 폴리올레핀 엘라스토머가 적어도 50 중량%의 올레핀계 모노머의 중합된 단위체를 포함하고,
    상기 직물이 적어도 50 중량%의 폴리아미드 또는 폴리에스테르 섬유를 포함하며,
    상기 방법은, 열가소성 폴리머 및 로진의 총 건조 중량을 기준으로, (a) 40 내지 80 중량%의, 열가소성 폴리머의 수성 분산물 및 (b) 60 내지 20 중량%의, 로진의 수성 분산물을 상기 직물에 도포하는 단계를 포함하며,
    상기 열가소성 폴리머가 스티렌-에틸렌-부텐-스티렌 블록 코폴리머 또는 말레산 무수물-개질된 에틸렌-비닐 아세테이트 코폴리머이고,
    상기 열가소성 폴리머의 수성 분산물 및 상기 로진의 수성 분산물이 중화된 에틸렌-아크릴산 코폴리머를 추가로 포함하는,
    폴리올레핀 엘라스토머에 직물을 접합시키는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 로진이 로진 에스테르 수지인, 폴리올레핀 엘라스토머에 직물을 접합시키는 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 열가소성 폴리머가, 35 중량% 이하의 스티렌 함량을 갖는 스티렌-에틸렌-부텐-스티렌 블록 코폴리머 또는 말레산 무수물-개질된 에틸렌-비닐 아세테이트 코폴리머인, 폴리올레핀 엘라스토머에 직물을 접합시키는 방법.
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