KR102512606B1 - 핫 멜트 접착제 및 일회용 제품 - Google Patents

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Abstract

(A) 비닐계 방향족 탄화수소 및 공액 디엔 화합물의 블록 공중합체인 열가소성 블록 공중합체; 및 (B) 카르복실산 및/또는 카르복실산 무수물로 개질된 무정형 왁스를 포함하는 핫 멜트 접착제를 개시한다. 핫 멜트 접착제는 약 140℃ 내지 약 150℃ 부근의 저온에서의 도포성이 우수하고, 습윤시 내크리프성이 우수하며, 악취를 감소시킬 수 있고, 초기 접착력이 우수하며, 올레핀 기판으로의 접착성 (박리 강도) 이 우수하다. 이 핫 멜트 접착제는 적합하게 사용되어 일회용 제품을 제조할 수 있다.

Description

핫 멜트 접착제 및 일회용 제품 {HOT MELT ADHESIVE AND DISPOSABLE PRODUCT}
관련 출원의 교차 인용
본 출원은 그 전문이 참조로 본원에 통합되어 있는 2015 년 2 월 20 일에 제출된 일본 특허 출원 제 2015-31547 호의 파리 조약 하의 그 효력을 주장한다.
기술 분야
본 발명은 핫 멜트 접착제 (hot melt adhesive) 에 관한 것이며, 한층 더 상세하게는 종이 기저귀 및 냅킨으로 대표되는 일회용 제품 분야에서 사용되는 핫 멜트 접착제에 관한 것이다.
핫 멜트 접착제는, 기저귀, 냅킨 등과 같은 일회용 제품을 제조하는데 사용되고, 그의 기재, 예를 들어, 부직포, 티슈, 폴리에틸렌 필름 등에 도포된다. 핫 멜트 접착제의 예에는 열가소성 블록 공중합체를 주성분으로 함유하는 합성 고무계 핫 멜트 접착제, 및 에틸렌/프로필렌/부텐 공중합체로 나타내어지는 올레핀계 핫 멜트 접착제가 주로 포함된다. 최근에는, 낮은 도포성 (applicability; 또는 코팅능), 낮은 응집력 등과 같은 문제로 인해, 올레핀계 핫 멜트 접착제의 사용은 감소하고, 그들의 바람직한 도포성 때문에 합성 고무계 핫 멜트 접착제가 널리 사용된다.
기저귀, 위생 냅킨 등은, 펄프, 흡수성 폴리머 등으로 구성되는 흡수제 (adsorber) 가 티슈에 감싸져 있고, 그 외측은 부직포, 폴리에틸렌 필름 등과 같은 기재로 덮혀져 있는 구조를 갖는다.
일반적으로 합성 고무계 핫 멜트 접착제는 셀룰로오스계 소재 (예를 들어, 티슈, 펄프 등) 및 코튼 소재와 같은 천연 소재에 대한 친화성이 낮고, 이들 소재가 체액으로 젖었을 경우, 즉, 습윤 상태시에, 그 접착력이 현저하게 저하된다.
티슈를 티슈와, 또는 티슈를 부직포와 결합하기 위해서, 합성 고무계 핫 멜트 접착제를 사용했을 경우, 습윤 상태시에 티슈들 간 및 티슈와 부직포간의 결합된 부분이 분리됨으로써, 흡수성 물품 (또는 일회용 제품) 의 체액 흡수성이 저하된다.
따라서, 합성 고무계 핫 멜트 접착제의 접착성을 개선하기 위해서, 다양한 방법이 보고되어 있다 (특허 문헌 1 - 3 참조).
특허 문헌 1 은, 스티렌 블록 공중합체와 말레산 (무수물)으로 개질된 왁스를 포함하는 핫 멜트 접착제를 개시한다 (특허 문헌 1 의 [0063],[0066] [표 1] 참조). 말레산 (무수물)으로 개질된 왁스를 배합하는 것으로, 핫 멜트 접착제의 습윤 상태시의 박리 강도는 보다 개선된다. 그러나, 접착제는 140 내지 150℃ 의 온도에서 상대적으로 높은 점도를 갖기 때문에, 이 접착제는 저온에서 도포성은 불충분하다.
특허 문헌 2 는, 열가소성 블록 공중합체와 카르복실기 및/또는 카르복실산 무수물기를 분자 내에 갖는 액상 고무를 포함하는 핫 멜트 접착제를 개시한다 (특허 문헌 2 의 [0060]-[0064],[0074][표 1] 참조). 특허 문헌 2 의 핫 멜트 접착제의 저온 (140℃ - 150℃) 에서의 도포성은 개선되고 있지만, 불쾌한 악취가 발생할 수 있다.
특허 문헌 3 은, 열가소성 블록 공중합체, 산-개질 석유 수지, 및 (산-개질되어 있지 않은) 미개질 석유 수지를 포함하는 핫 멜트 접착제를 개시한다 (특허 문헌 3 의 [청구항 1],[0069]~[0071],[0088] [표 1] 참조). 특허 문헌 3 의 핫 멜트 접착제는, 산-개질 석유 수지와 미개질 석유 수지 모두를 포함하므로, 접착제의 열안정성이 유지되고, 접착제의 습윤 상태에서의 접착성이 개선된다 (특허 문헌 3 [0013],[0088][표 1] 참조). 그러나, 그 접착제는 폴리올레핀 필름에 대한 체온 (40℃) 부근에서의 접착성이 낮고, 루프 점착성 (loop tackiness) 이 낮고, 초기 접착력이 불충분하다.
인용 문헌
특허 문헌
[PTL 1] JP 2007-169531 A
[PTL 2] JP 5404958 B
[PTL 3] JP 5539599 B
더욱이, 특허 문헌 1 - 3 각각의 핫 멜트 접착제 각각은, 또한, 습윤시에, 내크리프성 (creep resistance) 이 낮은 문제가 있다.
상기 서술한 바와 같이, 기저귀, 위생 냅킨 등과 같은 일회용 제품은, 펄프, 흡수성 폴리머 등으로 구성되는 흡수제가 티슈에 감싸져 있고, 그 외측은 부직포 및 폴리에틸렌 필름 등의 기재로 덮혀 있는 구조를 갖는다. 합성 고무계 핫 멜트 접착제를 사용하여 결합(형성 또는 제조)된 일회용 제품에 있어서, 유아 및 노인은 소변 등의 체액으로 젖어 팽윤되어 있는 흡수제를 갖는 기저귀 또는 냅킨을 장시간 장착할 수 있다.
핫 멜트 접착제의 습윤시 내크리프성이 약한 경우, 흡수제는 형상 (또는 형태)를 유지할 수 없고, 흡수제 내에서 흡수성 폴리머 및/또는 펄프가 비뚤어져 그 형태가 변형되고, 그 위치가 한쪽으로 치우져 질 수 있다. 이 변형과 위치의 편향은 소변과 같은 체액의 누출을 유도할 수 있다. 따라서, 일회용 제품용의 핫 멜트 접착제에 있어서, 습윤시의 내크리프성은, 저온에서의 도포성, 악취 저감 및 접착성 (또는 접착 강도) 과 함께, 매우 중요한 성질이다.
본 발명은, 약 140 내지 약 150℃ 부근에서의 저온 도포성 및 습윤시 내크리프성이 우수하고, 악취를 감소시킬 수 있고, 초기 접착력이 우수하고, 올레핀 기재 에 대한 접착성 (박리 강도)이 뛰어난 핫 멜트 접착제를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들이 예의 검토를 거듭한 결과, 열가소성 블록 공중합체 (비닐계 방향족 탄화수소와 공액 디엔 화합물과의 공중합체임) 와 카르복실산 및/또는 카르복실산 무수물로 개질된 무정형 왁스를 배합하면, 약 140 내지 약 150℃ 부근에서의 저온 도포성 및 습윤시 내크리프성이 우수하고, 악취를 감소시킬 수 있고 초기 접착력이 우수하고, 올레핀 기재에 대한 접착성 (박리 강도) 이 뛰어난 핫 멜트 접착제가 제공된다는 점을 알아냈다. 더욱이, 본 발명자들은 그러한 핫 멜트 접착제는 일회용 제품에 적합하다는 점을 발견하여 본 발명을 완성시키기에 이르렀다.
즉, 본 발명은, 한 양태에서 하기를 포함하는 새로운 핫 멜트 접착제를 제공한다:
(A) 비닐계 방향족 탄화수소와 공액 디엔 화합물과의 블록 공중합체인 열가소성 블록 공중합체; 및
(B) 카르복실산 및/또는 카르복실산 무수물로 개질된 왁스.
본 발명의 한 구현예의 핫 멜트 접착제는 일회용 제품 제조에 적합하게 이용된다.
본 발명은 한 구현예에서, (A) 열가소성 블록 공중합체가 스티렌 함량이 10 내지 50 중량% 인 스티렌 블록 공중합체를 포함하는, 핫 멜트 접착제를 제공한다.
본 발명은 다른 양태에 있어서, (A) 열가소성 블록 공중합체가, 스티렌-이소프렌 블록 공중합체를 포함하는, 핫 멜트 접착제를 제공한다.
본 발명은 추가적인 구현예에 있어서, (A) 열가소성 블록 공중합체가, 스티렌-부타디엔 블록 공중합체를 포함하는, 핫 멜트 접착제를 제공한다.
본 발명은 바람직한 구현예에 있어서, (B) 카르복실산 및/또는 카르복실산 무수물로 개질된 무정형 왁스가, 말레산 및/또는 말레산 무수물로 개질된 무정형 폴리올레핀 왁스를 포함하는, 핫 멜트 접착제를 제공한다.
본 발명은 더욱 바람직한 구현예에 있어서, 말레산 및/또는 말레산 무수물로 개질된 무정형 폴리올레핀 왁스가, 무정형 에틸렌/프로필렌 공중합체 왁스를 포함하는, 핫 멜트 접착제를 제공한다.
본 발명은 더욱 다른 구현예에 있어서, 추가로 (C) 점착부여 수지를 포함하고, (C) 점착부여 수지는 수소화 유도체를 포함하는, 핫 멜트 접착제를 제공한다.
본 발명은, 더욱 다른 구현예에 있어서, 추가로 (D) 가소제를 포함하고, (D) 가소제는 파라핀 오일을 포함하는, 핫 멜트 접착제를 제공한다.
본 발명은, 더욱 다른 바람직한 구현예에 있어서, 150℃ 의 온도에서의 용융 점도가 5,000 mPa.s 이하인, 핫 멜트 접착제를 제공한다.
본 발명은 다른 양태에 있어서, 상기 서술한 어느 하나의 핫 멜트 접착제를 도포해 얻을 수 있는, 일회용 제품을 제공한다.
본 발명의 구현예의 핫 멜트 접착제는, (A) 비닐계 방향족 탄화수소와 공액 디엔 화합물과의 블록 공중합체인 열가소성 블록 공중합체; 및 (B) 카르복실산 및/또는 카르복실산 무수물로 개질된 무정형 왁스를 포함한다. 핫 멜트 접착제는 습윤시 내크리프성이 개선되고, 저온에서의 도포성 및 접착성이 우수하고, 악취를 감소시킬 수 있다. 본 발명의 핫 멜트 접착제는, 일회용 제품을 제조하는데 적합하게 사용될 수 있다.
[도 1] 도 1 은 실시예에서 사용한 무정형 왁스 (B1) 및 결정질 왁스 (B2') 의 용해 거동을 나타내는 DSC 차트이다.
본 발명의 구현예의 핫 멜트 접착제는 하기 두 성분을 필수 성분으로서 포함한다: (A) 비닐계 방향족 탄화수소와 공액 디엔 화합물과의 블록 공중합체인 열가소성 블록 공중합체 (이하 "(A) 블록 공중합체" 로 지칭); 및 (B) 카르복실산 및/또는 카르복실산 무수물로 개질된 무정형 왁스 (이하 "(B) 무정형 왁스" 로 지칭).
본 발명에 있어서, "(A) 열가소성 블록 공중합체" 란, 비닐계 방향족 탄화수소와 공액 디엔 화합물이 블록 공중합한 공중합체이고, 통상적으로 비닐계 방향족 탄화수소 블록과 공액 디엔 화합물 블록을 갖는 블록 공중합체를 포함하는 수지 조성물이다. 본 발명의 목적인 핫 멜트 접착제를 수득할 수 있는 한 특별히 제한 될 것은 없다.
본원에서 이용되는 바, "비닐계 방향족 탄화수소"란, 비닐기를 갖는 방향족 탄화수소 화합물을 의미하고, 그의 구체적인 예에는 스티렌, o-메틸스티렌, p-메틸스티렌, p-tert-부틸스티렌, 2,4-디메틸스티렌, 3,5-디메틸스티렌, α-메틸스티렌, 비닐나프탈렌, 비닐안트라센 등이 포함된다. 특히 스티렌이 바람직하다. 이들 비닐계 방향족 탄화수소는, 단독으로 또는 조합하여 사용할 수 있다.
"공액 디엔 화합물"이란, 적어도 1 쌍의 공액 이중 결합을 갖는 디올레핀 화합물을 의미한다. "공액 디엔 화합물"의 구체 예에는 1,3-부타디엔, 2-메틸-1,3-부타디엔 (또는 이소프렌), 2,3-디메틸-1,3-부타디엔, 1,3-펜타디엔, 및 1,3-헥사디엔이 포함된다. 이들 공액 디엔 화합물 중에서, 1,3-부타디엔, 및 2-메틸-1,3-부타디엔이 특히 바람직하다. 이들의 공액 디엔 화합물은, 단독으로 또는 조합하여 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 열가소성 블록 공중합체 (A) 는, 비수소화 (unhydrogenated) 또는 수소화 열가소성 블록 공중합체일 수 있다. "비수소화 열가소성 블록 공중합체 (A)" 의 구체예에는 공액 디엔 화합물을 바탕으로 하는 블록이 수소 첨가되어 있지 않은 블록 화합물이 포함된다. "수소화 열가소성 블록 공중합체 (A)" 의 구체예에는, 공액 디엔 화합물로부터 유래된 블록이 전부, 또는 일부가 수소첨가된 블록 공중합체가 포함된다.
"수소화 열가소성 블록 공중합체 (A)" 가 수소 첨가되어지는 비율은 "수소첨가 비율"로서 나타낼 수 있다. "수소화 열가소성 블록 공중합체 (A)"의 "수소첨가 비율"이란, 공액 디엔 화합물에 근거하는 블록에 포함되는 모든 지방족 이중 결합을 기준으로 해, 수소 첨가에 의해 포화 탄화수소 결합으로 전환된 이중 결합의 비율을 지칭한다. 이 "수소첨가 비율"은, 적외 분광 광도계, 핵자기 공명 장치 등에 의해 측정될 수 있다.
"비수소화 열가소성 블록 공중합체 (A)" 의 구체예에는, 스티렌-이소프렌 블록 공중합체 ("SIS" 라고도 지칭됨), 및 스티렌-부타디엔 블록 공중합체 ("SBS" 라고도 지칭됨) 이 포함된다. "수소화 열가소성 블록 공중합체 (A)" 의 구체 예에는, 수소화 스티렌-이소프렌 블록 공중합체 ("SEPS" 라고도 지칭됨) 및 수소화 스티렌-부타디엔 블록 공중합체 ("SEBS" 라고도 지칭됨) 이 포함된다.
이들 열가소성 블록 공중합체 (A) 는 단독으로 또는 조합되어 이용될 수 있다. 열가소성 블록 공중합체 (A) 는 SIS 를 포함하는 것이 바람직하다. 열가소성 블록 공중합체 (A) 가 SIS 를 포함하는 경우, 본 발명의 핫 멜트 접착제는 습윤시 내크리프성이 보다 우수하다.
블록 공중합체 (A) 는 추가로 SBS 를 포함하는 것이 바람직하다. 블록 공중합체 (A) 가 SIS 및 SBS 의 쌍방을 포함하는 경우, 본 발명의 구현예의 핫 멜트 접착제는, 습윤시 내크리프성, 저온에서의 도포성, 접착성, 및 악취 저감의 밸런스에서 더욱 우수하다.
열가소성 블록 공중합체 (A) 의 스티렌 함량은 10 내지 50 중량% 인 것이 바람직하고, 15 내지 45 중량%인 것이 보다 바람직하다. "스티렌 함량"이란, (A) 블록 공중합체에 포함되는 스티렌 블록의 비율을 지칭한다.
본 발명의 구현예의 핫 멜트 접착제는, 상기 범위에서 스티렌 함량을 갖는 경우, 핫 멜트 접착제는 습윤시 내크리프성이 추가 개선되어 저온에서의 도포성, 접착성, 및 악취 저감의 밸런스에서 보다 우수하다.
본 발명의 구현예에서는, (A) 블록 공중합체의 디-블록 함량은 80 중량% 이하인 것이 바람직하고, 20 내지 70 중량% 가 특히 바람직하다. 디-블록이란, 화학식 (1) 로 나타내어지는 스티렌-공액 디엔 디-블록 공중합체를 지칭한다.
S-E :(1)
[식 중, S 는 스티렌 블록을 지칭하고, E 는 공액 디엔 화합물 블록을 지칭함]
"디-블록 함량"이란, 블록 공중합체 (A) 에서 포함되는 화학식 (1) 로 나타낸 스티렌-공액 디엔 화합물 디-블록 공중합체의 비율을 의미한다. 블록 공중합체 (A) 가 상기 범위에서 디-블록 함량을 갖는 경우, 본 발명의 구현예의 핫 멜트 접착제는, 습윤시 내크리프성이 개선되어, 저온에서의 도포성, 접착성, 및 악취 저감의 밸런스가 더욱 우수하다.
또한, 본 명세서에서는, 디-블록 함량이 0 중량% 초과이고 (즉, 공중합체가 디-블록을 포함함) 스티렌의 블록이 공액 디-블록 블록과 결합한 선형 (linear) 공중합체는 선형 타입 스티렌 블록 공중합체를 의미한다. 다른 한편, 디-블록 함량이 0 중량% 인 (즉, 공중합체는 디-블록을 포함하지 않음) 블록 공중합체는, 트리-블록 공중합체일 수 있다.
블록 공중합체 (A) 는, 25 중량% 톨루엔 용액의 25℃에서의 점도가 100 내지 800 mPa.s 인 것이 바람직하다.
"25 중량% 톨루엔 용액의 25℃에서의 점도"란, 톨루엔을 용매로 하는 25 중량% 의 농도에서의 용액의 25℃에 있어서의 점도를 의미하고, 이는 예를 들어 Brookfield BM 타입 점도계 (스핀들 No. 2) 를 이용함으로써 측정될 수 있다.
본 발명의 구현예의 핫 멜트 접착제는, 25 중량% 톨루엔 용액의 25℃ 에서의 점도가 상기 범위에 있는 경우, 접착제는 더 낮은 용융 점도를 갖고, 저온에서 보다 용이하게 도포될 수 있다.
열가소성 블록 공중합체 (A) 로서 시판품을 사용할 수 있다.
그의 예에는 하기가 포함된다: Asahi Kasei Chemicals Corporation 사제의 Asaprene T439 (상품명), Asaprene T436 (상품명), Asaprene T438 (상품명), Asaprene N505 (상품명), TAFTEC H1121 (상품명), TAFTEC H1062 (상품명), TAFTEC H1052X (상품명) 및 TUFPREN T125 (상품명);
JSR Corporation 사제의 TR2000 (상품명), TR2003 (상품명), TR2500 (상품명) 및 TR2600 (상품명);
Firestone 사제의 Stereon 857 (상품명) 및 Stereon 841A (상품명);
Kraton Polymers 사제의 Kraton D1118 (상품명), Kraton G1654 (상품명), Kraton G1726 (상품명) 및 Kraton D1162 (상품명);
Enichem 사제의 Sol T166 (상품명);
Zeon Corporation 사제의 Quintac 3433N (상품명), Quintac 3270 (상품명) 및 Quintac 3421 (상품명); 및
Kuraray Co., Ltd 사제의 SEPTON 2002 및 SEPTON 2063 (상품명); 및
Dexco 사제의 Vector 4211 (상품명).
이들 열가소성 블록 공중합체 (A) 의 시판품은 각각 단독으로 또는 조합되어 사용될 수 있다.
본 발명의 구현예의 핫 멜트 접착제는, 카르복실산 및/또는 카르복실산 무수물로 개질된 무정형 왁스를 포함한다.
본 명세서에 있어서, "결정질 왁스"란, DSC 에 의해 융해 거동을 측정하는 경우, 샤프하고 명료한 융합 피크가 얻어질 수 있는 융점을 가진 왁스를 의미한다. 다른 한편, "무정형 왁스"란, DSC 에 의해 융합 피크가 명료하게 관찰될 수 없기 때문에 융점이 용이하게 측정될 수 없는 왁스를 의미한다.
융점은 시차주사 열량계 (DSC) 를 사용하여 측정된 값을 말한다.
구체적으로는, 알루미늄 용기에 샘플 10 mg 을 칭량한 후, SII NanoTechnology Inc 사제의 DSC6220 (상품명) 을 이용해 하기와 같이 측정한다: 냉각 속도 -5℃/min 로 200℃ 에서 -40℃ 까지 샘플을 냉각 시키고, -40℃ 에서 5 분간 유지 후, -40℃ 에서 200℃까지 가열 속도 5℃/min 로 가열하고, 관찰되는 융합 피크의 피크 정점의 온도를 융점이라 지칭한다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 결정질 왁스 (B2': Clariant 사제의 Licocene PP MA 6252 (상품명)) 에 대해서는, 샤프하고 명료한 융합 피크가 관찰되었지만, 무정형 왁스 (B1:Clariant 사제의 Licocene PP MA 1332TP) 에서는, 명료한 융합 피크가 관찰되지 않았다. 나아가, (B2') 과 관련해서, 복수의 피크가 관찰되었다. 이와 같은 경우, 가장 높은 온도에서 관찰된 융합 피크의 정점의 온도가 융점으로 이해된다. 게다가, (B1) 의 DSC 곡선의 변화는 기준선의 변화로 이해된다.
무정형 왁스 (B) 가 배합되어 있으므로, 본 발명의 구현예의 핫 멜트 접착제는 습윤시 내크리프성이 뛰어나다. 습윤시 내크리프성이 개선되므로, 흡수제는 어긋나는 일없이 기저귀 및/또는 냅킨에 고정되어, 흡수성 폴리머가 흡수제 내에서의 그 위치가 치우치는 일 없이 유지된다. 흡수성 폴리머의 위치에 편향이 없으면, 소변 등과 같은 체액이 기저귀 및 냅킨으로부터 누수되지 않는다.
무정형 왁스 (B) 는, 카르복실산 및/또는 카르복실산 무수물로 개질되고, 본 발명의 목적인 핫 멜트 접착제가 수득될 수 있는 한, 특별히 제한되는 것은 아니다. 무정형 왁스 (B) 의 예에는, 카르복실산 또는 카르복실산 무수물의 베이스 왁스와의 그래프트 중합에 의해 수득가능한 무정형 왁스; 및 중합에 의해 왁스를 합성할 때 카르복실산 또는 카르복실산 무수물의 공중합에 의해 수득가능한 무정형 왁스가 포함된다. 따라서, 무정형 왁스는 또한 여러 반응을 이용하여, 카르복실산 및/또는 카르복실산 무수물의 도입 결과로, 개질되고 수득될 수도 있다.
상기의 "베이스 왁스"는 핫 멜트 접착제에 일반적으로 이용될 수 있는 왁스이고, 본 발명의 목적인 핫 멜트 접착제가 수득될 수 있는 한, 특별히 한정되는 것은 아니다. 그의 구체예에는 합성 왁스, 예컨대 Fischer-Tropsch 왁스 및 폴리올레핀 왁스 (폴리에틸렌 왁스, 폴리프로필렌 왁스 등); 석유 왁스, 예컨대 파라핀 왁스 및 미정질 왁스; 및 천연 왁스, 예컨대 캐스터 왁스가 포함된다.
베이스 왁스를 개질하기 위해서 사용되는 카르복실산 및/또는 카르복실산 무수물은, 본 발명의 구현예의 핫 멜트 접착제를 얻을 수 있는 것이면, 특별히 한정되는 것은 아니다. 그의 구체적인 예에는 말레산, 말레산 무수물, 푸마르산, 숙신산, 숙신산 무수물, 프탈산, 프탈산 무수물, 글루타르산, 글루타르산 무수물, 이타콘산, 아크릴산, 메타크릴산 등이 포함된다. 이들 카르복실산 및/또는 카르복실산 무수물은 단독으로 또는 조합되어 사용될 수 있다. 본 발명에서는 말레산 및 말레산 무수물이 특히 바람직하다.
베이스 왁스를 개질하는 물질은 극성기를 도입할 수 있는 한 각종 카르복실산 유도체일 수 있다. 여기서, "카르복실산 유도체"의 예에는 하기가 포함된다:
카르복실산 에스테르, 예컨대 에틸 아세테이트 및 비닐 아세테이트;
산 할라이드, 예컨대 벤조일 브로마이드;
아미드, 예컨대 벤즈아미드, N-메틸아세트아미드 및 N,N-디메틸포름아미드;
이미드, 예컨대 숙신이미드;
아실 아지드, 예컨대 아세틸 아지드;
히드라지드, 예컨대 프로파노일 히드라지드;
히드록삼산, 예컨대 클로로아세틸히드록삼산;
락톤, 예컨대 γ-부티로락톤; 및
락탐, 예컨대 δ-카프로락탐.
본 발명에 있어서, 무정형 왁스 (B) 의 산가 (acid value) 는, 5 내지 60 mgKOH/g 인 것이 바람직하고, 10 내지 40 mgKOH/g 인 것이 더욱 바람직하다. 산가는, ASTM D1386 또는 BWM 3.01A 에 준거하여 측정될 수 있다.
본 발명의 카르복실산 및/또는 카르복실산 무수물로 개질된 무정형 왁스 (B) 는, 말레산 및/또는 말레산 무수물로 개질된 폴리올레핀 왁스인 것이 바람직하고, 더욱 특히 바람직하게는 말레산 무수물로 개질된 에틸렌/프로필렌 공중합체 왁스이다.
무정형 왁스 (B) 가 에틸렌/프로필렌 공중합체 왁스를 포함하는 경우, 본 발명의 구현예의 핫 멜트 접착제의 습윤시 내크리프성이 보다 개선될 수 있고, 기저귀 및 냅킨 등으로부터의 체액 및 소변 등의 누출이 감소될 수 있다.
카르복실산 및/또는 카르복실산 무수물 (B) 로 개질된 무정형 왁스로서 시판품을 사용할 수 있다. 왁스 (B) 의 예는 Clariant 사제 Licocene PP MA 1332TP (상품명) 등을 포함한다. 무정형 왁스 (B) 는 후술되는 (D) 가소제에 포함되지 않는다.
본 발명의 구현예의 핫 멜트 접착제는, 추가로 (C) 점착부여 수지를 포함한다. 점착부여 수지는, 핫 멜트 접착제에 통상 사용되는 것으로서, 본 발명에 의해 의도된 핫 멜트 접착제를 제공할 수 있는 한 특별히 제한되지 않는다. 점착부여 수지 (C) 는 바람직하게 수소화 유도체를 포함한다. 점착부여 수지 (C) 가 수소화 유도체를 포함하는 경우, 본 발명의 구현예의 핫 멜트 접착제는, 일회용 제품으로부터 발생하는 악취를 감소시킬 수 있다.
점착부여 수지 (C) 의 예에는, 천연 로진, 개질 로진, 수소화 로진, 천연 로진의 글리세롤 에스테르, 개질 로진의 글리세롤 에스테르, 천연 로진의 펜타에리트리톨 에스테르, 개질 로진의 펜타에리트리톨 에스테르, 수소화 로진의 펜타에리트리톨 에스테르, 천연 테르펜의 공중합체, 천연 테르펜의 삼원중합체 (terpolymer), 수소화 테르펜의 공중합체의 수소화 유도체, 폴리테르펜 수지, 페놀계 개질 테르펜 수지의 수소화 유도체, 지방족 석유 탄화수소 수지, 지방족 석유 탄화수소 수지의 수소화 유도체, 방향족 석유 탄화수소 수지, 방향족 석유 탄화수소 수지의 수소화 유도체, 고리형 지방족 석유 탄화수소 수지, 및 고리형 지방족 석유 탄화수소 수지의 수소화 유도체가 포함된다. 이들 점착부여 수지는, 단독으로, 또는 조합되어 사용될 수 있다. 점착부여 수지로서, 이것이 무색 내지 담황색의 색조를 갖고, 악취가 실질적으로 없으며 또한 열안정성이 만족스러운 것이면, 액상 타입의 점착부여 수지를 이용하는 것이 가능하다.
점착부여 수지 (C) 로서 시판품을 사용할 수 있다. 그러한 시판품의 예에는 하기가 포함된다: Maruzen Petrochemical CO, LTD. 사제 MARUKACLEAR H (상품명); Arakawa Chemical Industries, Ltd. 사제 Alcon M100 (상품명); Idemitsu Kosan Co., Ltd. 사제 I-MARV S100 (상품명) 및 I-MARV P125 (상품명); YASUHARA CHEMICAL CO., LTD. 사제 Clearon K100 (상품명), Clearon K4090 (상품명) 및 Clearon K4100 (상품명); ExxonMorbil Corporation 사제 ECR179EX (상품명) 및 ECR231C (상품명) ; Eastman Chemical Company 사제 Rigarite C6100L (상품명) 및 Rigarite C8010 (상품명); 및 Mitsui Chemicals, Inc 사제 FTR2140 (상품명). 더욱이, 비수소화 점착부여 수지의 예에는 Zeon Corporation 사제 Quinton DX395 (상품명) 및 Quinton DX390N (상품명); 및 Zeon Corporation 사제 CX495 (상품명) 이 포함된다. 이들 시판되는 점착부여 수지는 단독으로 또는 조합되어 이용될 수 있다.
본 발명의 핫 멜트 접착제는, 추가로 (D) 가소제를 포함할 수 있다. 가소제 (D) 는, 핫 멜트 접착제의 용융 점도 저하, 핫 멜트 접착제로의 유연성의 부여, 및 피착체에 대한 핫 멜트 접착제의 습윤성 개선의 목적으로 배합된다. 가소제 (D) 는 이것이 블록 공중합체 (A) 와 상용되고 본 발명의 구현예의 핫 멜트 접착제가 수득될 수 있는 한 특별히 제한되는 것은 아니다. 가소제 (D) 의 예에는 파라핀계 오일, 나프텐계 오일, 방향족계 오일 등이 포함된다. 본 발명의 과제 중 하나인 악취의 감소를 고려하면, 무색 및 무취 파라핀계 오일이 가장 바람직하다.
(D) 가소제로서는, 시판품을 사용할 수 있다. 그의 예에는 하기가 포함된다: Kukdong Oil & Chemical Co., Ltd. 사제의 White Oil Broom 350 (상품명); Idemitsu Kosan Co., Ltd. 사제의 Diana Fresia S32 (상품명), Diana Process Oil PW-90 (상품명) 및 Daphne Oil KP-68 (상품명); BP Chemicals Ltd. 사제의 Enerper M1930 (상품명) ; Crompton Corporation 사제의 Kaydol (상품명); Esso Corporation 사제의 Primol 352 (상품명); 및 Sun Oil Company Ltd. 사제의 Sun Pure N-90 (상품명). 이들 가소제 (D) 는 단독으로 또는 조합되어 사용될 수 있다.
본 발명의 구현예의 핫 멜트 접착제는, 필요에 따라, 추가로 각종 첨가제를 함유할 수 있다. 각종 첨가제의 예에는 안정화제 및 미립자 충전제가 포함된다.
"안정화제"란, 핫 멜트 접착제의 열에 의한 분자량 저하, 겔화, 착색, 및 악취의 발생을 방지함으로써, 핫 멜트 접착제의 안정성을 개선시키기 위해 배합되며, 본 발명의 구현예의 목적인 핫 멜트 접착제가 수득될 수 있는 한 특별히 제한되는 것은 아니다. "안정화제"의 예에는 산화 방지제 및 자외선 흡수제가 포함된다.
"자외선 흡수제"는, 핫 멜트 접착제의 내광성을 개선하기 위해서 사용된다. "산화 방지제"는, 핫 멜트 접착제의 산화 열화를 방지하기 위해서 사용된다. 산화 방지제 및 자외선 흡수제는, 일반적으로 일회용 제품에 사용되고, 후술되는 본 목적의 일회용 제품을 얻을 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않으면서 사용될 수 있다.
산화 방지제의 예에는 페놀계 산화 방지제, 유황계 산화 방지제, 및 인계 산화 방지제가 포함된다. 자외선 흡수제의 예에는 벤조트리아졸계 자외선 흡수제, 벤조페논계 자외선 흡수제가 포함된다. 또한, 락톤계 안정제를 첨가할 수도 있다. 이들 첨가제는 단독 또는 조합하여 사용될 수 있다.
안정화제로서, 시판품을 사용 할 수 있다. 그의 예에는 하기가 포함된다: Sumitomo Chemical Co. Ltd. 사제 SUMILIZER GM (상품명), SUMILIZER TPD (상품명) 및 SUMILIZER TPS (상품명); BASF 사제 IRGANOX 1010 (상품명), IRGANOX HP2225FF (상품명), IRGAFOS 168 (상품명) 및 IRGANOX 1520 (상품명); 및 Johoku Chemical Co., Ltd. 사제 JF77 (상품명). 이들 안정화제는, 단독으로 또는 조합되어 사용될 수 있다.
본 발명의 구현예의 핫 멜트 접착제는, 추가로 미립자 충전제를 포함할 수 있다. 통상적으로 사용되는 미립자 충전제가 사용될 수 있고, 본 발명의 구현예의 핫 멜트 접착제를 얻을 수 있는 한, 특별히 한정되지 않는다. "미립자 충전제"의 예에는 운모, 탄산칼슘, 카올린, 탈크, 산화 티탄, 규조토, 우레아계 수지, 스티렌 비즈, 소성 클레이, 전분 등이 포함된다. 이들 입자는 바람직하게 구상이고, 그 치수 (구상의 경우에는 직경) 에 대해서는 특별히 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 있어서 블록 공중합체 (A) 와 무정형 왁스 (B) 와의 배합을 고려 하면, 열가소성 블록 공중합체 (A) 와 무정형 왁스 (B) 와의 총중량 100 중량부에 대해, 무정형 왁스 (B) 가 1 내지 15 중량부 포함되어 있는 것이 바람직하고, 무정형 왁스 (B) 가 2 내지 7 중량부 포함되어 있는 것이 가장 바람직하다. 블록 공중합체 (A) 와 무정형 왁스 (B) 가 상기 서술한 범위로 배합되는 경우, 본 발명의 구현예의 핫 멜트 접착제는 올레핀 기재에 대한 접착 강도를 유지하면서, 습윤시 내크리프성이 개선될 수 있다.
본 발명의 구현예의 핫 멜트 접착제는 열가소성 블록 공중합체 (A) 및 무정형 왁스 (B) 를 포함하고, 더욱 바람직하게, 점착부여 수지 (C) 및/또는 가소제 (D) 를 포함한다.
본 발명의 구현예의 핫 멜트 접착제에, 열가소성 블록 공중합체 (A) 및 무정형 왁스 (B) 의 총 중량 100 중량부에 대해, 접착부여 수지 (C) 는 바람직하게 200 내지 300 중량부, 특히 바람직하게 220 내지 260 중량부의 양으로 배합된다. 점착부여 수지 (C) 가 상기 언급된 범위의 양으로 배합되는 경우, 본 발명의 구현예의 핫 멜트 접착제는 또한 폴리올레핀 기재에 대한 접착 강도를 유지한 채로 저온에서의 도포성이 우수할 수 있다.
본 발명의 핫 멜트 접착제에, 열가소성 블록 공중합체 (A) 와 무정형 왁스 (B) 와의 총중량 100 중량부에 대해, 가소제 (D) 의 배합량은 50 내지 80 중량부인 것이 바람직하고, 60 내지 75 중량부인 것이 특히 바람직하다. 가소제 (D) 가 상기 언급된 범위의 양으로 배합되는 경우, 본 발명의 구현예의 핫 멜트 접착제는, 용융 점도가 저하되고, 유연성이 점착제에 부여되어, 접착제는 피착체에 대한 습윤성이 개선되므로, 저온에서의 도포성이 뛰어날 수 있다.
본 발명의 핫 멜트 접착제는, 성분 (A) 및 성분 (B) 를 배합함으로써, 임의로는 성분 (C) 및/또는 성분 (D) 를 배합함으로써, 필요에 따라 여러 첨가제를 첨가하고, 가열에 의한 혼합물을 융해한 후 혼합함으로써 제조될 수 있다. 나아가, 성분 (C) 및 (D) 를 배합하는 경우, 성분 (A), (B), (C) 및 (D) 를 상기 범위에서 배합하고, 마찬가지로 접착제를 제조하는 것이 바람직할 수 있다. 구체적으로, 핫 멜트 접착제는 상기 성분들을 교반기 장착 용융-혼합 용기에 투입한 후 가열 및 혼합함으로써 제조될 수 있다.
본 발명의 핫 멜트 접착제는 150℃ 에서의 용융 점도가 5,000 mPa.s 이하이고, 140℃ 에서의 용융 점도는 8,000 mPa.s 이하일 수 있으므로, 접착제는 저온에서 (140℃ 내지 150℃) 도포되고 후술될 오메가 코팅 (omega coating) 으로 도포될 수 있다. 저온에서의 오메가 코팅으로 도포될 수 있는 핫 멜트 접착제는 일회용 제품 제조에 적합하다.
본 발명의 구현예의 핫 멜트 접착제는, 종이 가공, 제본, 일회용 제품 등, 폭 넓게 이용될 수 있고, 접착제는 습윤시 내크리프성이 뛰어나 일회용 제품에 특히 적합하게 이용될 수 있다. 일회용 제품은 이른바 위생 재료이면, 특별히 한정되는 것은 아니다. 그의 구체적인 예에는 종이 기저귀, 생리용 냅킨, 애완동물 시트, 병원용 가운, 수술용 백의 등이 포함된다.
본 발명은 다른 양태에서 상기 핫 멜트 접착제를 도포함으로써 수득가능한 일회용 제품을 제공한다. 일회용 제품은, 직포, 부직포, 고무, 수지, 종이, 및 폴리올레핀 필름으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 한 종류의 부재에 본 발명의 구현예의 핫 멜트 접착제를 도포함으로써 제조될 수 있다. 폴리올레핀 필름은, 내구성, 비용 등의 이유로부터 폴리에틸렌 필름이 바람직하다.
일회용 제품의 제조 라인에서는, 일회용 제품의 각종 부재 (예를 들어, 티슈, 코튼, 부직포, 폴리올레핀 필름 등) 는 통상적으로 핫 멜트 접착제로 코팅된다. 코팅의 경우, 핫 멜트 접착제는 다양한 방출기 (또는 분출기)로부터 방출 (또는 분출)될 수 있다.
본 발명의 구현예의 목적인 일회용 제품을 수득할 수 있는 한 핫 멜트 접착제를 도포하는 방법에 대한 특별한 제한은 없다. 그러한 코팅 방법은, 접촉 코팅법 및 비접촉 코팅법으로 개략적으로 분류된다. "접촉 코팅"법이란, 핫 멜트 접착제로 코팅시, 방출기를 부재 또는 필름에 접촉시키는 코팅 방법을 지칭하는 반면, "비접촉 코팅"법이란, 핫 멜트 접착제로 코팅시, 방출기를 부재 또는 필름에 접촉시키지 않는 코팅 방법을 지칭한다. 접촉 코팅법의 예에는 슬롯 코터 코팅법 및 롤코터 코팅법 등이 포함되고, 비접촉 코팅법의 예에는, 나선 형태로 코팅할 수 있는 스파이럴 코팅, 파상 형태로 코팅할 수 있는 오메가 코팅 또는 컨트롤 심 코팅, 면상으로 코팅할 수 있는 슬롯 스프레이 코팅 또는 커튼 스프레이 코팅법, 및 점 형으로 코팅할 수 있는 도트 코팅이 포함된다.
본 발명의 구현예의 핫 멜트 접착제를 이용하는 오메가 코팅 (또는 도포) 은 저온에서 (150℃ 이하) 실시될 수 있다.
오메가 코팅은, 공기로 스프레이를 이용해 파상으로 간헐 또는 연속적으로 폭넓게 접착제를 도포하는 비접촉 코팅법의 1 종이다. 핫 멜트 접착제를 폭넓게 도포할 수 있다는 점은, 일회용 제품을 제조하는데 있어서 매우 유용하다. 접착제로 코팅되는 폭은 스프레이의 핫 에어 압력을 조정함으로써 좁힐 수 있다.
폭넓게 도포될 수 없는 핫 멜트 접착제는 접착제를 도포할 때 넓은 결합 면적 (또는 접착 면적) 을 얻기 위해 다수의 스프레이 노즐을 필요로 한다. 소변 라이너 (또는 소변 흡수 라이너) 와 같은 비교적 작은 일회용 제품 및 복잡한 형상의 일회용 제품을 제조할 때, 스프레이 노즐의 수를 감소시키기 위해 오메가 코팅으로 핫 멜트 접착제를 폭넓게 도포하는 것이 필수적이다.
일반적으로, 오메가 코팅에 사용되는 접착제의 용융 점도는 5,000 mPa.s 이하이다. 일반적인 핫 멜트 접착제의 150℃ 에서의 용융 점도는, 5,000 mPa.s 를 초과하다. 따라서, 핫 멜트 접착제의 용융 점도를 5,000 mPa.s 이하로 감소시키기 위해서, 오메가 코팅의 코팅 온도를, 160℃ 이상의 고온으로 조절해야 한다. 그러나, 160℃ 이상의 온도에서 핫 멜트 접착제를 도포하면, 일회용 제품의 기재인 폴리에틸렌 필름이 용융 및 열수축하기 때문에, 일회용 제품의 외관은 크게 손상된다.
앞서 기술된 바와 같이, 본 발명의 구현예의 핫 멜트 접착제는 150℃ 에서의 용융 점도가 5,000 mPa.s 이하가 될 수 있고, 150℃ 에서 오메가 코팅으로 도포될 수 있다. 코팅 온도가 150℃ 일 수 있으므로, 본 발명의 구현예의 핫 멜트 접착제를 비록 오메가 코팅으로 도포했다고 해도, 폴리에틸렌 필름 및 부직포의 외관은 변하지 않는다. 따라서, 본 발명의 구현예의 핫 멜트 접착제는 일회용 제품을 제조하기에 적합하다.
실시예
이하, 본 발명을 실시예 및 비교예를 이용하여 구체적이고 상세하게 설명할 것이지만, 이들의 실시예는 본 발명의 구현예에 지나지 않고, 본 발명은 이들의 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. 또한, 실시예에서, 특정한 기재가 없는 한, 용매를 고려하지 않는 부분은, 중량부 및 중량% 의 기준으로 하고 있다.
본 실시예에서 사용한 성분을 이하에 나타낸다.
(A) 열가소성 블록 공중합체
(A1) 트리-블록 타입 스티렌-이소프렌 블록 공중합체 (Kraton Polymers 사제 Kraton D1162 (상품명)), 스티렌 함량: 44 중량%, 디-블록 함량: 0 중량%, 25 중량% 톨루엔 용액에서의 25℃ 에서의 점도 (TV): 120 mPa.s)
(A2) 트리-블록 타입 스티렌-이소프렌 블록 공중합체 (Dexco 사제 Vector 4211A (상품명)), 스티렌 함량: 30 중량%, 디-블록 함량: 0 중량%, TV: 300 mPa.s)
(A3) 선형 타입 스티렌-이소프렌 블록 공중합체 (Zeon Corporation 사제 Quintac 3433N (상품명)), 스티렌 함량: 16 중량%, 디-블록 함량: 56 중량%, TV: 810 mPa.s)
(A4) 선형 타입 스티렌-이소프렌 블록 공중합체 (Zeon Corporation 사제 Quintac 3270 (상품명)), 스티렌 함량: 24 중량%, 디-블록 함량: 67 중량%, TV: 20 mPa.s)
(A5) 트리-블록 타입 스티렌-이소프렌 블록 공중합체 (JSR Corporation 사제 TR2000 (상품명)), 스티렌 함량: 40 중량%, 디-블록 함량: 0 중량%, TV: 95 mPa.s)
(A6) 선형 타입 스티렌-이소프렌 블록 공중합체 (Asahi Kasei Chemicals Corporation 사제 Asaprene T438 (상품명)), 스티렌 함량: 38 중량%, 디-블록 함량: 70 중량%, TV: 360 mPa.s)
(A7) 선형 타입 스티렌-이소프렌 블록 공중합체 (Asahi Kasei Chemicals Corporation 사제 Asaprene T439 (상품명)), 스티렌 함량: 43 중량%, 디-블록 함량: 60 중량%, TV: 170 mPa.s)
(B) 카르복실산 및/또는 카르복실산 무수물로 개질된 무정형 왁스
(B1) 무정형 말레산 무수물-개질된 에틸렌/프로필렌 공중합체 왁스 (Clariant 사제 Licocene PP MA 1332TP (상품명)), 산가: 18 mgKOH/g)
(B2') 결정질 말레산 무수물-개질된 폴리프로필렌 왁스 (Clariant 사제 Licocene PP MA 6252 (상품명)), 융점: 140 ℃, 산가: 40 mgKOH/g)
(B3') 결정질 말레산 무수물-개질된 폴리에틸렌 왁스 (Mitsui Chemicals, Inc. 사제 HI-WAX (상품명)), 융점: 104 ℃, 산가: 60 mgKOH/g)
(B4') 결정질 카르복실산-개질된 폴리에틸렌 왁스 (Mitsui Chemicals, Inc. 사제 EXCEREX 15341PA (상품명)), 융점: 89 ℃, 산가: 14 mgKOH/g)
(B5') 결정질 에틸렌/비닐아세테이트 공중합체 왁스 (Honeywell 사제 A-C 400 (상품명)), 비닐아세테이트 함량: 13%, 융점: 92 ℃)
(C) 점착부여 수지
(C1) 수소화 점착부여 수지 (수소화 유도체) (Exxon Mobil Corporation 사제 ECR179EX (상품명)), 연화점: 100 ℃)
(C2) 수소화 점착부여 수지 (수소화 유도체) (Arakawa Chemical Industries, Ltd. 사제 AlconM100 (상품명), 연화점: 100℃)
(C3) 수소화 점착부여 수지 (수소화 유도체) (Idemitsu Kosan Co., Ltd. 사제 I-MARV S100 (상품명), 연화점: 100℃)
(C4) 수소화 점착부여 수지 (수소화 유도체) (Idemitsu Kosan Co., Ltd. 사제 I-MARV P125 (상품명), 연화점: 100℃)
(C5) 말레산-개질된 점착부여 수지 (Zeon Corporation 사제 CX495 (상품명), 산가: 1.8 mgKOH/g)
(C6) 테르펜계 점착부여 수지 (YASUHARA CHEMICAL CO., LTD. 사제 Clearon K4100 (상품명), 연화점: 100℃)
(D) 가소제
(D1) 파라핀 오일 (Idemitsu Kosan Co., Ltd. 사제 Diana Fresia S32 (상품명))
(D2) 나프텐 오일 (Sun Oil Company Ltd. 사제 Sun Pure N-90 (상품명))
(D3) 파라핀 오일 (Idemitsu Kosan Co., Ltd. 사제 Daphne Oil KP-68 (상품명))
(D4) 파라핀 오일 (Idemitsu Kosan Co., Ltd. 사제 Diana Process Oil PW90 (상품명))
(E) 안정화제
(E1) 페놀계 일차 산화 방지제 (Sumitomo Chemical Co. Ltd. 사제 SUMILIZER GM (상품명))
(E2) 황계 이차 산화방지제 (Sumitomo Chemical Co. Ltd. 사제 SUMILIZER TPD (상품명))
(E3) 자외선 흡수제 (Johoku Chemical Co., Ltd. 사제 JF77 (상품명))
(E4) 페놀계 일차 산화방지제 (BASF 사제 IRGANOX 1010 (상품명))
(F) 카르복실기를 갖는 액상 고무
(F1) 카르복실기를 갖는 액상 폴리이소프렌 (Kuraray Co., Ltd 사제의 LIR-410 (상품명))
이들 성분을 표 1 및 2 에 나타낸 조합에 따라 배합 (또는 제형화)한 다음, 약 150℃ 에서 약 3 시간에 걸쳐 만능 교반기를 사용하여 용융-혼합하여, 실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 8 의 핫 멜트 접착제를 제조했다.
상기 서술한 핫 멜트 접착제 각각에 대해, 용융 점도 (도포성 또는 코팅성), 오메가 코팅에서의 (오메가 코팅으로의) 도포성, 습윤시 내크리프성, 악취, 루프 점착성 (초기 접착력) 및 박리 강도 (폴리에틸렌 필름에 관한) 를 측정 및 평가했다. 평가 결과를 표 1 및 2 에 나타낸다.
<용융 점도 (도포성 평가)>
용융 점도는, 핫 멜트 접착제를 가열 및 용융하고, Brookfield RVT-타입 점도계 (스핀들 No. 27) 및 써모-셀 (thermo-cell) 을 사용하여 측정해, 140℃ 및 150℃ 각각에 있어서 용융 상태의 점도를 얻었다. 각 온도에서의 도포성을, 각 점도값을 이용해 평가한다. 평가 기준은 하기와 같다:
용융 온도: 140℃ (140℃에서의 도포성)
A: 5,000 mPa.s 미만
B: 5,000 mPa.s 이상 및 8,000 mPa.s 이하
C: 8,000 mPa.s 초과
용융 온도: 150℃ (150℃에서의 도포성)
A: 3,500 mPa.s 미만
B: 3,500 mPa.s 이상 및 5,000 mPa.s 이하
C: 5,000 mPa.s 초과
<오메가 코팅으로의 도포성>
각각의 핫 멜트 접착제를 두께가 12 ㎛ 의 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET) 필름에, 오메가 스프레이 (또는 오메가 코팅용 스프레이) 로 150℃ 의 온도로 도포하여 도포성을 평가한다.
오메가 스프레이 (ITW Dynateck K.K. 사제) 를 PET 필름으로부터 30 cm 의 높이에서 위치시킨다. 방출양 20 g/min, 에어 압력 0.4 kgf/㎠, 및 PET 필름의 라인 속도 250 m/min 의 조건으로 오메가 코팅을 실시해, 핫 멜트 접착제의 코팅폭 측면에서 오메가 코팅의 도포성을 평가했다.
A: 코팅폭이 5 mm 이상 7 mm 이하
B: 코팅폭이 7 mm 초과 9 mm 미만, 또는 3 mm 초과 5 mm 미만.
C: 코팅폭이 3 mm 이하 또는 9 mm 이상.
<습윤시 내크리프성>
각각의 핫 멜트 접착제를, 12㎛ 두께 PET 필름에 오메가 스프레이로 도포하고, PET 필름을 티슈와 결합시켜 샘플을 제조했다. 코팅 온도는 150℃ 이고, 코팅 중량 (또는 양) 은 5 g/min 이고, 오픈 타임은 0.15 초였다.
샘플을 50 mm 의 폭으로 컷팅하고, 핫 멜트 접착제가 코팅된 부분을 물로 적신 다음, 500 g 의 추를 접착면으로부터 하향 방면으로 늘어뜨려 35℃ 에서 방치했다. 추의 낙하 시간 (또는 추가 낙하할 때까지 필요한 시간) 을 측정해 습윤시 내크리프성을 평가했다. 평가 기준을 이하에 기술한다.
A: 낙하 시간은 100 sec 초과임.
B: 낙하 시간은 85 내지 100 sec 임.
C: 낙하 시간은 85 sec 미만임.
<악취>
70 mL 의 유리 병에, 각각의 핫 멜트 접착제를 30 g 의 양으로 넣었다. 유리병 위에 뚜껑으로서 알루미늄 호일을 놓았다. 핫 멜트 접착제를 1 일 동안 160℃ 에서 분위기 하 용융하고 정치시키고, 상온으로 감온시켰다. 알루미늄 호일 뚜껑을 제거한 다음, 핫 멜트 접착제의 악취를 감각 평가로써 판정했다. 평가 기준을 이하에 나타낸다.
A : 악취가 거의 느껴지지 않는다.
B : 약간 불쾌한 악취가 느껴진다.
C : 불쾌한 악취가 명료하게 느껴진다.
<루프 점착성 (초기 접착력)>
각각의 핫 멜트 접착제를 50㎛ 두께의 PET 필름에 도포하여, 핫 멜트 접착제의 두께가 50 ㎛ 가 되게 하였다. 이 PET 필름을 25 mm x 100 mm 크기로 컷팅해 샘플을 제조했다. 이 샘플을 접착면 (접착제가 코팅된 면) 이 바깥쪽이 되도록 루프 형상으로 감고, PE 판과 20℃ 에서 300 mm/min 의 속도로 접촉시켰다. 이어서, 시험 조각을 PE 판으로부터 300 mm/min 의 박리 속도로 박리시켜 박리 강도를 측정해, 이를 루프 점착성으로 지칭하였다. 평가 기준은 하기에 기술한다.
A: 루프 점착성이 2400 (g/25 mm)을 초과하였다.
B: 루프 점착성이 2200 내지 2400(g/25 mm) 이다.
C: 루프 점착성이 2200(g/25 mm) 미만이다.
<박리 강도>
각각의 핫 멜트 접착제를 핫 멜트 접착제의 두께가 50 ㎛ 가 되도록 50 ㎛ 두께의 PET 필름에 도포하였다. 이것을 25 mm 폭으로 컷팅해 샘플을 제조했다. 이 샘플을 20℃ 에서 100 ㎛ 두께의 폴리에틸렌 필름과 결합시켰다. 결합시, 2 kg 의 롤러를 PET 필름과 5 mm/sec 의 속도로 접촉시켰다. 20℃에서 샘플을 1 일간 정치시킨 후, 40℃ 에서 300 mm/min 의 박리 속도로 박리 시험을 실시해, 박리 강도를 측정했다. 평가 기준을 이하에 나타낸다.
A: 박리 강도가 1400(g/25 mm)을 초과하였다.
B: 박리 강도가 1200 내지 1400(g/25 mm) 이다.
C: 박리 강도가 1200(g/25 mm) 미만이다.
[표 1]
Figure 112017080587134-pct00001
[표 2]
Figure 112017080587134-pct00002
표 1 에 나타낸 바와 같이, 실시예 1 내지 5 의 핫 멜트 접착제는 습윤시 내크리프성이 뛰어나다. 더욱이, 이것들은 용융 점도 (저온에서의 도포성), 오메가 코팅으로의 도포성, 악취 (저 악취성) 및 박리 강도 (폴리에틸렌 필름에 관한) 가 만족스럽고, 상술된 특성들의 밸런스가 또한 우수하다.
반대로, 표 2 에 나타낸 비교예 1 내지 8 의 핫 멜트 접착제는 습윤시 내크리프성이 열등하다.
비교예 1 및 2 의 핫 멜트 접착제는 특허 문헌 3 의 발명에 대응하고, 이들 양쪽 모두는 습윤시 내크리프성이 열등하다. 게다가, 비교예 1 의 핫 멜트 접착제는 140℃ 에서의 도포성 및 루프 점착성 (초기 접착력) 이 낮고, 비교예 2 의 핫 멜트 접착제는 악취 발생을 방지할 수 없다.
비교예 7 의 핫 멜트 접착제는 특허 문헌 1 의 발명에 대응하고, 습윤시 내크리프성 및 도포성 양자 모두에 있어서 불충분하다.
비교예 8 의 핫 멜트 접착제는 특허 문헌 2 의 발명에 대응하고, 습윤시 내크리프성에 뒤떨어지고, 악취 발생을 방지할 수 없다.
이들 결과에 따르면, 핫 멜트 접착제가 "비닐계 방향족 탄화수소와 공액 디엔 화합물과의 블록 공중합체인 열가소성 블록 공중합체" 및 "카르복실산 및/또는 카르복실산 무수물로 개질된 무정형 왁스" 양자 모두를 포함하는 경우, 그 접착제는 습윤시 내크리프성, 저온에서의 도포성, 접착성 (박리 강도), 초기 접착력, 및 악취 저감의 밸런스가 뛰어나는 것이 입증되었다.
산업상의 이용 가능성
본 발명은, 핫 멜트 접착제, 및 그 핫 멜트 접착제를 도포함으로써 수득가능한 일회용 제품을 제공한다. 본 발명의 핫 멜트 접착제는, 습윤시 내크리프성, 저온에서의 도포성, 접착성, 초기 접착력, 악취 저감의 밸런스가 뛰어나므로, 그 접착제는 일회용 제품을 제조하는데 특히 적합하다.
본 발명의 일회용 제품은, 습윤시 내크리프성이 뛰어난 핫 멜트 접착제를 사용하여 제조되므로, 소변 누수 등을 일으키지 않고, 추가로 악취도 거의 발생하지 않는다.

Claims (5)

  1. (A) 비닐계 방향족 탄화수소 및 공액 디엔 화합물의 블록 공중합체인 열가소성 블록 공중합체; 및
    (B) 카르복실산 및/또는 카르복실산 무수물로 개질된 무정형 왁스
    를 포함하는, 핫 멜트 접착제로서,
    상기 열가소성 블록 공중합체 (A) 와 상기 무정형 왁스 (B) 와의 총중량 100 중량부에 대해, 상기 무정형 왁스 (B) 를 1 내지 15 중량부 포함하고,
    상기 무정형 왁스 (B) 가 말레산 및/또는 말레산 무수물로 개질된 무정형 폴리올레핀 왁스를 포함하는, 핫 멜트 접착제.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 말레산 및/또는 말레산 무수물로 개질된 무정형 폴리올레핀 왁스가 무정형 에틸렌/프로필렌 공중합체 왁스를 포함하는, 핫 멜트 접착제.
  4. 제 1 항에 있어서, 접착제가 150℃ 의 온도에서 5,000 mPa.s 이하의 용융 점도를 갖는, 핫 멜트 접착제.
  5. 제 1 항, 제 3 항 및 제 4 항 중 어느 한 항에 따른 핫 멜트 접착제를 도포함으로써 수득가능한 일회용 제품.
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