KR102609871B1

KR102609871B1 - 스프레이 가능한 핫멜트 조성물

Info

Publication number: KR102609871B1
Application number: KR1020230046859A
Authority: KR
Inventors: 김태억
Original assignee: 주식회사 더존케미칼
Priority date: 2023-04-10
Filing date: 2023-04-10
Publication date: 2023-12-05

Abstract

본 발명은 용융지수가 높은 접착수지에 오일과 계면활성제를 혼합시켜 접착력과 스프레이 코팅성을 개선시킨 핫멜트 조성물에 관한 것이다.

Description

스프레이 가능한 핫멜트 조성물{Hot melt adhesive composition for spray coating}

본 발명은 스프레이 가능한 핫멜트 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 용융지수가 높은 접착수지에 오일과 계면활성제를 혼합시켜 접착력과 스프레이 코팅성을 개선시킨 핫멜트 조성물에 관한 것이다.

핫멜트(hot-melt)란 상온에서 고형분 100%의 무용매형 접착제로서 사용시에 가열 용융하여 각종 피착제에 도포하고, 냉각하여 고화시킴으로써 접착력을 발현시키는 접착제의 하나로, 상온에서는 고체상태로 존재하나 열에 의하여 활성화되지 않더라도 지압 정도의 압력으로 접착이 가능하며 피착제에 접착 흔적을 남기지 않는 물질이다. 현재 생산되고 있는 핫멜트 제품은 수십 여종에 이르며, 핫멜트 제품의 구성성분에 따라 각기 다른 특성과용도로 사용되고 있는데, 가전 분야는 물론 포장, 제본, 목가공 등의 분야에서 널리 사용되고 있다.

이러한 핫멜트는 고온에서 가열 용융되어 도포 즉시 냉각됨으로써 연속 작업이 가능하고, 휘발분이 발생하지 않아 도포 두께의 조절이 간단하고 고르게 되며, 화재의 위험성이 없는 것으로, 일반적으로 베이스 폴리머, 접착부여 수지 및 왁스(점도 조절제)의 3가지 성분을 주요 성분으로 하여 구성되며, 필요에 따라 산화방지제, 가소제, 난연제 등이 배합되어 사용된다.

기저귀 및 냅킨 등의 일회용 제품에 이용되며 그 기재, 예를 들어, 부직포, 티슈, 폴리에틸렌 필름 등에 도포되는 핫 멜트 접착제로서 열가소성 블록 공중합체를 주성분으로 포함하는 합성 고무계 핫 멜트 접착제가 널리 이용되고 있다.

일회용 제품을 제조할 때, 필름 또는 부직포가 핫 멜트 접착제로 코팅되며, 일회용 제품의 생산 효율을 증강시키기 위해 때로는 고속 코팅이 사용되기도 한다. 일회용 제품의 생산 효율을 높이는 수단의 하나로서, 에틸렌-프로필렌 공중합체로 대표되는 올레핀계 핫 멜트 접착제를 고속으로 도포하는 방법을 들 수 있다. 예를 들면, 등록특허 10-1921035호에 고속 코팅 및 저온에서의 스파이럴 코팅이 우수하고 또한 폴리에틸렌 및 부직포에 대한 접착성도 우수한 핫 멜트 접착제가 개시되어 있다. 다만, 상기 등록특허는 점착성분 함유로 인해 끈적거림과 같은 불편한 감촉을 고객이 느끼게 되고, 또한, 소수성인 접착제 성분을 사용함에 따라 수분이 일회용 제품(예를 들면, 기저귀) 내측으로 유입되는 것을 차단하는 문제점이 있었다. 또한, 상기 등록특허는 용융점도를 낮추었음에도 스프레이용으로는 여전히 점도가 높았다.

본 발명은 스프레이 코팅과 롤 코팅이 모두 가능한 핫멜트 접착제 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명은 접착 후 끈적거림이 없는 핫멜트 접착제를 제공하는 것이다.

본 발명은 투습성이 우수한 핫 멜트 접착제를 제공하는 것이다.

일구현예에서, 본 발명은

연화점이 70~150℃인 폴리에틸렌 수지 ;

점도가 1000~3000cps인 무정형 폴리 (알파) 올레핀 수지 ;

메탈로센 촉매에 의해 제조된, 에틸렌/프로필렌 공중합체 또는 에틸렌/옥텐 공중합체인, 에틸렌/α-올레핀 공중합체 ; 및

오일을 포함하는 스프레이 가능한 핫멜트 조성물에 관련된다.

본 발명의 핫멜트 조성물은 PP 부직포에 접착력이 우수한 무정형 폴리 (알파) 올레핀 수지를 사용하고, 용융지수가 높은 저밀도 폴리에틸렌 수지와 에틸렌/α-올레핀 공중합체를 사용함으로서 접착성과 스프레이 코팅성을 개선시켰다.

또한, 본 발명의 핫멜트 조성물은 점착성을 부여하는 수지(예를 들면, 지방족 석유 수지계 등) 대신에 알코올 또는 실리콘 계면활성제를 첨가함으로서 접착제에 투습성을 증가시켰다. 또한, 본 발명의 핫멜트 조성물은 폴리아미드를 첨가하여 (혼화제 없이도) 폴리에틸렌 등의 접착제 조성물과 블렌딩함으로서 스프레이 코팅성을 유지함에서도 접착성과 투습성을 모두 증가시킬 수 있다.

본 발명은 하기의 설명에 의하여 모두 달성될 수 있다. 하기의 설명은 본 발명의 바람직한 구체예를 기술하는 것으로 이해되어야 하며, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 첨부된 도면은 이해를 돕기 위한 것으로, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 개별 구성에 관한 세부 사항은 후술하는 관련 기재의 구체적 취지에 의하여 적절히 이해될 수 있다.

본 발명에서, 어떠한 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 별도의 언급이 없는 한, 다른 구성 요소 및/또는 단계를 더 포함할 수 있음을 의미한다.

본 발명에서, 일 부재가 다른 부재 "위에" 또는 "아래에" 있는 경우, 이는 다른 부재 "바로 위에" 또는 "바로 아래에"있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 또 다른 부재가 개재되어 있는 경우도 포함할 수 있다. 반대로, 일 부재가 다른 부분 "바로 위에" 또는 "바로 아래에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 의미할 수 있다.

본 명세서의 용융지수란 수지의 유동성을 나타내는 지표를 의미한다. 히터로 가열된 원통 용기 내에서 일정량의 합성수지를 정해진 온도(예를 들어, 230℃)에서 가열하고, 정해진 하중(2.16 kg) 하에서 가압한 후, 용기 저부에 형성된 개구부(노즐)를 통해 압출시키며, 용융지수는 10분당 압출된 수지량으로 나타낸다. 단위(g/10 min) 가 사용된다. 용융지수는 ASTM D1238 에 규정된 측정 방법으로 측정한다.

이하, 본 발명을 설명하기로 한다.

본 발명은 폴리에틸렌 수지, 무정형 폴리알파올레핀 수지, 에틸렌/α-올레핀 공중합체 및 오일을 포함하는 스프레이 가능한 핫멜트 조성물에 관한 것이다.

본 발명의 핫멜트 조성물은 계면활성제와 폴리아미드 수지를 추가로 포함할 수 있다.

상기 폴리에틸렌수지는 베이스 수지로서 핫멜트 접착제에 접착성을 부여한다. 상기 폴리 에틸렌 수지는 연화점이 70~150℃일 수 있다. 상기 연화점이 70℃ 미만이면 내열성이 저하되는 문제점이 있으며, 연화점이 150℃를 초과하면 스프레이 도포가 어려워 작업성이 저하된다.

본 발명에서의 폴리에틸렌수지는 일반적으로 사용되는 폴리에틸렌수지에 비해 용융지수가 상대적으로 높은 수지를 사용함으로서 접착제의 스프레이 코팅성을 높일 수 있다.

상기 폴리에틸렌 수지의 용융지수는 20~100g/10min일 수 있다. 용융지수가 20 미만이면, 핫멜트 접착제의 점도가 증가하여 작업성이 떨어지며, 용융지수가 100 초과하면 내열성이 감소될 우려가 있다. 상기 폴리에틸렌 수지로는 롯데케미칼의 XJ 710(22, 연화점 89도), XJ800일 수 있다.

본 발명에서 사용 가능한 상기 폴리 에틸렌 수지로는 저밀도 폴리에틸렌 수지 또는 선형 폴리에틸렌 수지, 바람직하게는 저밀도 폴리에틸렌수지일 수 있다.

상기 무정형 알파 올레핀은 PP 부직포에 우수한 접착력을 제공할 수 있다. 상기 무정형 폴리알파올레핀은 공지된 수지가 제한없이 사용될 수 있다.

상기 무정형 알파올레핀은 에틸렌, 프로필렌 및 부텐의 랜덤 공중합체 또는 삼원공중합체, 및 다른 실질적으로 무정형 또는 반결정성인 프로필렌-에틸렌 중합체를 포함할 수 있는 중합체일 수 있다. 예를 들면, 무정형 폴리알파올레핀 (APAO)은 약 20 중량％ 내지 약 80 중량％의 공중합체 또는 삼원공중합체일 수 있고, 예를 들면, 약 20 중량％ 내지 약 80 중량％의 무정형 또는 반결정성인 프로필렌-에틸렌 중합체, 프로필렌-부텐 중합체, 프로필렌-에틸렌-헥센 중합체를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 본 발명에서의 무정형 폴리알파올레핀 수지(APAO)는 점도가 1500~5000cps일 수 있다. 상기 무정형 폴리알파올레핀 수지(APAO)는 이고, 연화점이 90 내지 150℃일 수 있다

상기 무정형 폴리 알파 올레핀계 수지의 점도가 1,500 cps 미만일 경우에는 분자량 및 응집력이 너무 낮아 핫멜트 접착제의 접착력이 저하될 우려가 있고, 점도가 5,000 cps 초과할 경우에는 핫멜트 접착제의 점도가 높아져 스프레이 도포가 어렵게 될 우려가 있다.

상기 무정형 폴리 알파 올레핀계 수지의 유리전이온도가 -40℃ 미만일 경우에는 내열성이 저하될 우려가 있으며, 유리전이온도가 -20℃ 초과한 것을 사용하면, 핫멜트 접착제의 끈적임이 증가할 수 있다.

상기 무정형 폴리알파올레핀(APAO)은 일예로, REXtac 2715(RT2715), REXtac 2215, REXtac 2304, REXtac 2780, E-101 등을 들 수 있다.

상기 에틸렌/α-올레핀 공중합체는 메탈로센 촉매에 의해 제조된, 에틸렌/프로필렌 공중합체 또는 에틸렌/옥텐 공중합체일 수 있다.

상기 에틸렌/α-올레핀 공중합체는 메탈로센 촉매 시스템을 사용하여 에틸렌 단량체를 알파-올레핀 (예를 들어, 부텐, 헥센, 옥텐)과 중합시킴으로써 수득된다. 예를 들면, 메탈로센 촉매된 폴리에틸렌 공중합체는 엑손 모빌 코퍼레이션(Exxon Mobil Corporation) (상표명 이그잭트(Exact)) 또는 다우 케미컬(Dow Chemical) (상표명 어피니티(Affinity) 중합체)로부터 상업적으로 입수가능하다.

상기 에틸렌/α-올레핀 공중합체는 용융지수가 100 내지 400g/10min일 수 있다. 상기 용융지수가 100미만이면 스프레이성이 떨어지고 400 초과이면 접착력이 감소될 수 있다.

본 발명의 핫멜트 접착제는 용융지수가 매우 높은 상기 에틸렌/α-올레핀 공중합체를 소정량 포함하여 또 다른 접착제 성분인 폴리에틸렌과 무정형 폴리알파올레핀의 (상대적으로) 낮은 흐름성을 보완할 수 있다. 즉, 상기 에틸렌/α-올레핀 공중합체가 첨가됨으로 인해 본 발명의 핫멜트 접착제의 점도가 1600~2500cps로 현저히 떨어져 원활한 스프레이 도포가 가능해졌다.

상기 오일은 파라핀계 오일, 나프텐계 오일 및 방향족계 오일 중 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다.

오일 (D) 로서는 시판품을 사용할 수 있다. 그의 예로는 Idemitsu Kosan Co., Ltd. 제조의 Diana Fresia S32 (상품명), Diana Process Oil PW-90 (상품명) 및 Process Oil NS-100 (상품명); SK LUBRICANTS 제조의 PHAZOL35 (상품명); PetroChina Company 제조의 KN4010 (상품명); Kukdong Oil & Chemical Co. Ltd. 제조의 White Oil Broom350 (상품명) 및 DN oil KP-68 (상품명); BP Chemicals Ltd. 제조의 Enerper M1930 (상품명); Crompton Corporation 제조의 Kaydol (상품명); 및 Esso Corp. 제조의 Primol 352 (상품명) 를 포함한다.

상기 핫멜트 조성물은 폴리에틸렌 수지 100중량부 대비 무정형 폴리 (알파) 올레핀 수지 50~200중량부, 상기 에틸렌/α-올레핀 공중합체 50~200중량부 및 상기 오일 20~100중량부를 포함할 수 있다.

상기 수지와 오일의 성분 함량이 상기 범위일 경우에 유동성을 높여 스프레이 코팅이 가능함과 동시에 접착성능 감소도 막을 수 있다.

상기 핫멜트 조성물은 라우릴알콜(laurylic alcohol) 또는 스테아레이트알콜(stearate alcohol)인 알코올 계면활성제나 실리콘 계면활성제를 추가로 포함할 수 있다.

상기 계면활성제는 OH기를 접착제에 제공함으로서 친수성 성능이 높아져 수분 차단벽을 형성하는 기존 접착제와 달리 수분 투과 능력을 증가시킨다.

상기 계면활성제는 상기 폴리에틸렌 수지 100중량부 대비 10 내지 20중량부 범위로 첨가되거나, 상기 핫멜트 조성물 100중량부 대비 3~10중량부가 포함될 수 있다. 상기 계면활성제가 상기 범위인 경우 상기 핫멜트 접착제(조성물)의 투습율을 개선시킬 수 있다.

상기 알코올 계면활성제는 공지된 알코올 계면 활성제, 예를 들면, 스테아릴 알콜, 세틸 알코올, 라우릴알콜, 소듐라우릴설페이트 둥일 수 있다.

상기 실리콘 계면활성제는, 예를 들면, 에톡시기를 가지는 폴리오가노실록산(Baysilone OF-TP3308), Silwet L-77, L-7605, 및 L-7500 (OSi Specialties, Danbury, CT, USA의 상품명) 등일 수 있다.

상기 핫멜트 조성물은 상기 폴리에틸렌 수지 100중량부 대비 10~30중량부의 폴리아미드를 추가로 포함할 수 있다.

상기 폴리아미드는 상기 폴리에틸렌계 접착제에 비해 용융점도가 비교적 낮고 고화시간이 빠르며 접착력도 우수하다. 또한, 폴리아미드는 친수성 특성을 가지고 있다. 본 발명에서 상기 폴리아미드 수지는 접착력 향상과 접착제의 친수성 특성 향상을 위해 첨가될 수 있다. 상기 폴리아미드가 폴리에틸렌 대비 30중량부를 초과하면 혼화성이 떨어져 별도의 상용화제를 추가로 첨가하여야 하고, 10중량부 미만이면 접착성능의 효과가 미비하다.

상기 폴리아미드 수지는 옥살산, 아디프산, 세바스산, 도데칸산, 테레프탈산, 이소프탈산, 1,4-시클로헥산디카르본산 등의 카르본산과, 에틸렌디아민, 테트라메틸렌디아민, 펜타메틸렌디아민, 헥사메틸렌디아민, 데카메틸렌디아민, 1,4-시클로헥실디아민, m-크실릴렌디아민 등의 디아민과의 중축합체, ε-카프로락탐, ω-라우로락탐 등의 환상(環狀) 락탐 개환 중합체, 6-아미노카프론산, 9-아미노노난산, 11-아미노운데칸산, 12-아미노도데칸산 등의 아미노카르본산의 중축합체, 혹은 상기 환상 락탐과 디카르본산과 디아민과의 공중합 등을 들 수있다.

상기 폴리아미드는 수지는 시판되고 있는 나일론 6, 나일론 46, 나일론 66, 나일론 610, 나일론 612, 나일론 6T, 나일론 11, 나일론 12, 공중합체 나일론(예를 들면, 나일론 6/66, 나일론 /12, 나일론 6/610, 나일론 66/12, 나일론 6/66/610 등), 나일론 MXD6, 나일론 46 등을 들 수 있다.

폴리아미드 수지와 상기 접착제 조성물(폴리에틸렌, 무정형 알파 올레핀, 에틸렌/α-올레핀 공중합체)와의 혼화제로 maleated 폴리프로필렌이나, 에틸렌-글리시딜 메타크릴레이트-메틸 아크릴레이트의 공중합체가 폴리아미드 100중량 대비 20~70중량부로 첨가될 수 있다. 상기 혼화제로는 공지된 Uniroyal Chemical사의 Polybond 3200과 Sumitomo Chemical 사의 Igetabond 7L 등이 사용될 수 있다.

다만, 후술하는 바와 같이, 본 발명의 핫멜트 조성물은 상기 혼화제 없이도 계면활성제와 폴리아미드 수지를 상기 접착제 조성물(폴리에틸렌, 무정형 알파 올레핀, 에틸렌/α-올레핀 공중합체)에 첨가하는 경우에도 점도가 현격히 감소하지 않아 스프레이 코팅이 가능하였으며, 더 나아가 폴리아미드 첨가로 인해 접착성과 투습도가 증가하였다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명이 이들 예로만 한정되는 것은 아니다.

실시예 1 내지 7 및 비교예 1 내지 9를 각각 아래의 제조 방법에 의해 제조하고, 그 조성표를 [표 1]에 나타내었다.

실시예 1

폴리에틸렌(XJ 710, 롯데케미칼) 40g, 무정형 폴리 알파올레핀계 수지(UT 2715, HUNTMAN) 30g, 에틸렌/α-올레핀 공중합체(AF 1950/500, 다우케미칼) 30g, 오일(미창 W 1500) 30g을 니더기에 넣고 150℃로 가열하면서 교반하여 핫멜트 접착제 조성물을 제조하였다.

실시예 2

폴리에틸렌 XJ 710 대신에 폴리에틸렌 XJ 800(롯데케미칼) 40g을 첨가하는 것을 제외하고 실시예1과 동일하게 제조하였다.

실시예 3

폴리에틸렌 XJ 710 대신에 에틸렌비닐아세테이트(EVA 800, 롯데케미칼) 40g을 첨가하는 것을 제외하고 실시예1과 동일하게 제조하였다.

실시예 4

폴리에틸렌 XJ 710의 함량을 40g에서 25g으로, 에틸렌/α-올레핀 공중합체의 함량을 30g에서 45g으로 첨가하는 것을 제외하고 실시예1과 동일하게 제조하였다.

실시예 5

에틸렌/α-올레핀 공중합체로 AF 1950/500 대신에 Vistamaxx 2330(엑손모빌) 30g을 첨가하는 것을 제외하고 실시예1과 동일하게 제조하였다.

실시예 6

계면활성제(LG B03) 5g을 추가하는 것을 제외하고 실시예1과 동일하게 제조하였다.

실시예 7

계면활성제(Baysilone OF-TP3308) 3g과 폴리아미드(PA11; BMNO, Akema) 10g을 추가하는 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 제조하였다.

비교예 1

폴리에틸렌 XJ 710 대신에 폴리에틸렌 XL 700(롯데케미칼) 40g을 첨가하는 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 제조하였다.

비교예 2

폴리에틸렌 XJ 710 대신에 EVA(VA 920, 롯데케미칼) 40g을 첨가하는 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 제조하였다.

비교예 3

무정형 폴리 알파올레핀계 수지로 UT 2715(HUNTMAN) 대신에 UT2780(HUNTMAN) 30g을 첨가하는 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 제조하였다.

비교예 4

에틸렌/α-올레핀 공중합체로 AF 1950/500 대신에 ENGAGE 8130(다우 케미칼) 30g을 첨가하는 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 제조하였다.

비교예 5

에틸렌/α-올레핀 공중합체로 AF 1950/500 대신에 AF 1950/1000(다우 케미칼) 30g을 첨가하는 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 제조하였다.

비교예 6

폴리에틸렌 XJ 710의 함량을 40g에서 10g으로, 에틸렌/α-올레핀 공중합체의 함량을 30g에서 60g으로 첨가하는 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 제조하였다.

비교예 7

폴리에틸렌 XJ 710의 함량을 40g에서 60g으로, 에틸렌/α-올레핀 공중합체의 함량을 30g에서 10g으로 첨가하는 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 제조하였다.

비교예 8

계면활성제(LG B03) 15g을 추가하는 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 제조하였다.

비교예 9

폴리아미드(PA11; BMNO, Akema) 10g을 추가하는 것을 제외하고 실시예1과 동일하게 제조하였다.

성분	제품명	실시예 1	실시예 2	실시예 3	실시예 4	실시예 5	실시예6	실시예 7	비교예 1	비교예 2	비교예 3	비교예 4	비교예 5	비교예 6	비교예7	비교예8	비교예9
폴리에틸렌	XJ710	40			25	40	40	40			40	40	40	10	60	40	40
	XJ800		40
	XL700								40
EVA	VA920									40
EVA	VA800			40
무정형 알파올레핀	UT-2715	30	30	30	30	30	30	30	30	30		30	30	30	30	30	30
무정형 알파올레핀	UT-2780										30
에틸렌/α-올레핀 공중합체	AF 1950/500	30	30	30	45		30	30	30	30	30			60	10	30	30
	Vistamaxx 2330					30
	ENGAGE 8130											30
	AF 1900/1000												30
오일	미창 W1500	20	20	20	20	20	20	20	20	20	20	20	20	20	20	20	20
계면활성제	LG B03						5									15
계면활성제	Baysilone OF-TP3308							5
폴리아미드	PA11; BMNO, Akema							10									10

XJ 710(폴리에틸렌) : 롯데케미칼, 용융지수 22g/10분, 연화점89

XJ 800(폴리에틸렌) : 롯데케미칼, 용융지수 55g/10분, 연화점76

XL700(폴리에틸렌) : 롯데케미칼, 용융지수 12g/10분, 연화점 84

VA920(EVA) : 롯데케미칼, 용융지수 150g/10분, 연화점 42

VA800(EVA) : 롯데케미칼, 용융지수 20g/10분, 연화점 40

UT-2715 : HUNTMAN(점도: 1,500cps(190℃), 유리전이온도: -23℃, 부텐 코폴리머 타입

UT-2780 : HUNTMAN(점도: 8,000cps(190℃), 유리전이온도: -23℃, 부텐 코폴리머 타입

AFFINITY™ (AF 1950/500), 다우케미칼, 용융지수 500g/10분

AFFINITY™ (AF 1900/1000), 다우케미칼, 용융지수 1,000g/10분

Vistamaxx : 엑손모빌, 6902 용융지수 100g/10분

ENGAGE 8130 : 다우케미칼, 용융지수 13g/10분

(1) 점도 측정

비교예와 실시예의 접착제 조성물의 점도는 브룩필드 점도계(Brookfield Viscometer)로 측정하였다.

시편 제조

핫멜트 접착제의 전단 접착 강도(Single-lap shear adhesion strength)를 평가하기 위하여 PP 부직포(25mm×100mm, 두께 2mm) 상에 실시예와 비교예의 조성물 2.5g을 170℃에서 스프레이 도포하였다. 스프레이 코팅은 Nordson Corporation(Universal TruFlow 애플리케이터)을 이용하여 PP 부직포 기재상에 핫에어 스프레이 코팅하여 시편을 제조하였다.

(2) No stickness time 측정 : 스프레이 도포 후 5분 후부터 폭 1cm×2cm 부직포로 시편상면을 1분 간격으로 붙였다 떼었다 하여 접착제의 끈적임이 있는지 여부를 관찰하였다.

(3) 전단 접착 강도 (Single-lap shear adhesion strength)(kg/mm²)

Orientec Co., Ltd. 제의 UR-500L 로드 셀 (최대 하중: 500㎏) 및 Orientec Co., Ltd. 제의 RTM-250 시험기를 사용하여, 50 ㎜/분의 스트로크 속도에서 인장 전단 강도를 측정하였다.

(4) 투습도(g/m²day) : 온도 38℃, 상대 습도 90%의 조건에서, 컵에 일정량의 물을 담근 후 그 위에 시편을 로딩(loading)하여 캡핑(capping)한 뒤 24시간 동안 증발하여 날아간 물의 감량된 무게를 이용하여, Labthink TSYT3로 투습도(WVTR)를 측정하였다.

제품명	실시예 1	실시예 2	실시예 3	실시예 4	실시예 5	실시예6	실시예 7	비교예 1	비교예 2	비교예 3	비교예 4	비교예 5	비교예 6	비교예7	비교예8	비교예9
점도(cps)	1620	1430	1650	1310	2200	1950	2420	2550	1400	3200	4500	1100	1250	5500	1500	6500
전단접착 강도	0.85	0.83	0.94	0.72	0.82	0.75	1.1	0.86	0.65	1.1	1.2	0.61	0.58	1.2	0.55	-
No stickness time(분)	15	18	15	20	7	20	25	25	20	6	5	18	26	5	22	-
투습도	6.5	7.0	7.5	8.0	5.0	150	1200	7.0	5.5	6.5	4.5	5.5	6.0	4.5	550	-

표 2를 참고하면, 실시예 1 내지 5는 점도가 2500 이내로서 스프레이 코팅이 가능할 뿐만 아니라 일회용품 소재인 부직포 등에 대한 접착력도 우수하였다. 또한, 작업 후에 20분 경과 후에는 끈적임이 없었다.

반면, 비교예 1는 베이스 수지인 폴리에틸렌의 용융지수가 낮아 스프레이 코팅이 다소 원활하지 못하였으며, 비교예 2는 폴리에틸렌의 용융지수가 높아 스프레이 코팅성은 우수하였으나 접착력이 떨어졌다. 비교예 3는 접착제 조성물에서 30%를 차지하는 무정형 알파올레핀의 점도가 높아 스프레이 코팅성이 떨어졌다.

또한, 실시예 1 내지 5는 폴리에틸렌과 무정형 알파 올레핀만을 사용하지 않고 이들에 비해 상대적으로 용융지수가 높은 에틸렌/α-올레핀 공중합체를 접착제 성분(폴리에틸렌, 무정형폴리알파올레핀과 에틸렌/α-올레핀 공중합체) 대비 30중량% 정도를 첨가함으로서 접착제 성분의 스프레이 코팅성을 높였으나, 비교예 4는 용융지수가 낮은 에틸렌/α-올레핀 공중합체를 사용한 결과 스프레이 코팅이 어려웠으며, 비교예 5는 용융지수가 매우 높은 에틸렌/α-올레핀 공중합체를 사용한 결과 접착성이 현저히 감소되었다.

실시예 4는 베이스 수지인 폴리에틸렌의 함량을 줄이고 용융지수가 높은 에틸렌/α-올레핀 공중합체를 다량 첨가하여 스프레이 코팅성을 높일 수 있음을 확인할 수 있었다. 하지만, 이와 반대로 비교예 6은 베이스 수지인 폴리레틸렌의 함량을 에틸렌/α-올레핀 공중합체의 1/6로 감소시킨 결과 접착강도가 현저히 감소하였으며, 비교예 7은 폴리레틸렌의 함량을 에틸렌/α-올레핀 공중합체 대비 6배 정도 첨가한 결과 접착강도는 증가하였으나 스프레이 코팅성은 떨어졌다.

실시예 6은 OH를 가지는 계면활성제를 조성물에 소량 첨가한 경우에 접착강도와 스프레이 코팅성이 다소 감소하였으나 투습도가 크게 증가하였음을 확인할 수 있었다. 또한, 실시예 7은 폴리아미드를 접착제 조성물에 계면활성제와 함께 첨가한 결과 별도의 혼화제 없이도 핫멜트 접착제에 첨가되어 스프레이 코팅이 가능하였으며, 더 나아가 접착성능과 투습도가 크게 증가하였다.

반면, 비교예 8은 계면활성제를 다량 첨가함에 따라 접착강도가 현저히 감소하였으며, 비교예 9는 계면활성제 없이 폴리아미드 수지를 첨가함에 따라 스프레이 코팅으로 시편 제작이 어려웠다.

지금까지 본 발명의 구체적인 실시예들을 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본질적인 특성에 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

용융지수가 20~100g/10min인 폴리에틸렌 수지 ;
점도가 1500~3000cps인 무정형 폴리알파올레핀 수지 ;
메탈로센 촉매에 의해 제조된, 용융지수가 100 내지 400g/10min인 에틸렌/α-올레핀 공중합체 ;
오일 ; 및
OH기를 가지는 알코올 계면활성제 도는 실리콘 계면활성제를 포함하는 핫멜트 조성물로서,
상기 핫멜트 조성물은 폴리에틸렌 수지 100중량부 대비 무정형 폴리알파올레핀 수지 50~200중량부, 상기 에틸렌/α-올레핀 공중합체 50~200중량부, 상기 오일 20~100중량부, 및 상기 알코올 계면활성제 또는 실리콘 계면활성제 10 내지 20중량부를 포함하는 스프레이 가능한 핫멜트 조성물.
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제 1항에 있어서, 상기 오일은 파라핀계 오일, 나프텐계 오일 및 방향족계 오일 중 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 스프레이 가능한 핫멜트 조성물.
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