KR102629668B1 - 필름-래핑된 유형 핫 멜트 접착제 - Google Patents

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Abstract

하기를 포함하는 필름-래핑된 유형 핫 멜트 접착제가 개시된다: 열가소성 수지 조성물로부터 만들어진 필름, 및 필름으로 래핑된 핫 멜트 접착제, 여기서 열가소성 수지 조성물은 에틸렌 동종중합체를 포함하고, 요철이 필름 표면 상에 형성된다. 필름-래핑된 유형 핫 멜트 접착제는 균형 잡힌 방식으로 개선된 내블록성 및 열정 안정성을 갖는다.

Description

필름-래핑된 유형 핫 멜트 접착제
본 발명은 열가소성 수지 조성물로부터 만들어진 필름으로 래핑되는 필름-래핑된 유형 핫 멜트 접착제에 관한 것이다.
핫 멜트 접착제는 무용매 접착제이다. 이는 피착물에 코팅되도록 용융되고 (또는 녹고) 가열되고, 이후 냉각 및 고체화되어 접착성을 나타내고, 종이 가공, 목공, 하이진 (hygiene) 물질 (또는 위생 물질), 및 전자 분야와 같은 광범위한 분야에서 사용된다. 일반적으로, 핫 멜트 접착제는 실온에서 고체이고, 블록 형태로 공급된다. 블록 형태의 핫 멜트 접착제가 공급되는 경우, 고체 핫 멜트 접착제는 플라스틱 필름으로 래핑되고, "필름-패키징된 유형 핫 멜트 접착제" (또는 "필름-래핑된 유형 핫 멜트 접착제") 로서 공급되어 복수 블록의 서로의 고정을 방지할 수 있다. 특허 문헌 1 내지 3 은 올레핀-기반 필름으로 래핑되는 필름-래핑된 유형 핫 멜트 접착제를 개시한다.
특허 문헌 1 은 100℃ 미만의 용융점을 갖는 열가소성 수지 조성물로부터 만들어진 필름 (이하에서, 또한 "열가소성 필름" 으로 지칭됨) 으로 래핑되는 필름-래핑된 유형 핫 멜트 접착제를 개시한다 (특허 문헌 1 의 [청구항 1] 참조). 특허 문헌 1 은 열가소성 필름의 성분으로서 에틸렌-메틸 아크릴레이트 및 에틸렌-비닐 아세테이트를 예시한다 (특허 문헌 1 의 [청구항 3] 내지 [청구항 6] 참조).
특허 문헌 2 는 다층 필름인 열가소성 필름으로 래핑되는 필름-래핑된 유형 핫 멜트 접착제를 개시한다 (특허 문헌 2 의 [청구항 1] 참조). 특허 문헌 2 는 실시예의 표 1 의 샘플 1 및 2 로서 에틸렌-비닐 아세테이트 (EVA) 의 층을 포함하는 2-층 필름 및 3-층 필름을 개시한다.
특허 문헌 3 은 70 wt% 이상의 프로필렌 함량을 갖는 중합체 블렌드로부터 제조된 열가소성 필름으로 래핑되는 필름-래핑된 유형 핫 멜트 접착제를 개시한다 (특허 문헌 3 의 [청구항 1] 및 [표 1] 내지 [표 4] 참조). 특허 문헌 3 의 열가소성 필름은 메탈로센 촉매를 사용하는 중합에 의해 수득된 프로필렌 중합체를 포함한다 (특허 문헌 3 의 [청구항 3] 및 [표 1] 내지 [표 4] 참조).
JP 2004-518789 A JP 2006-503766 A JP 2015-524008 A
특허 문헌 1 내지 3 에서, 핫 멜트 접착제는 핫 멜트 접착제의 복수의 블록이 서로 고정되는 것을 방지하기 위해, 열가소성 필름으로 래핑된다. 그러나, 다량의 핫 멜트 접착제의 블록이 운반되고/되거나 저장되는 경우, 특허 문헌 1 내지 3 의 열가소성 필름을 사용하더라도, 열가소성 필름은 서로 고정될 수 있고, 이에 따라 래핑된 블록이 서로 고정되는 것을 방지하는 것은 어렵다.
추가로, 사용될 때, 핫 멜트 접착제는, 열가소성 필름으로 래핑되는 동안, 탱크에서 용융되어 핫 멜트 접착제가 기판에 쉽게 적용되는 점도로 조정된다. 그러나, 탱크에서 핫 멜트 접착제가 기판에 적용된 후, 열가소성 필름의 용융된 물질은 때때로 탱크에 잔류한다. 이러한 경우, 열가소성 필름의 잔류물을 제거하기 위해 탱크 내부를 세척하는 것이 요구된다.
추가로, 특허 문헌 1 내지 3 의 열가소성 필름의 일부는 때때로 변색된 분해 물질로서 남아 있다. 열가소성 필름의 잔류물은 핫 멜트 접착제의 코터에 악영향을 미치거나, 접착제의 미관 (또는 외관) 을 손상시키거나, 접착 강도의 감소를 야기할 수 있다.
최근, 핫 멜트 접착제의 성능 및 작업성에 대한 사용자의 요구가 증가되고 있다. 특허 문헌 1 내지 3 에 개시된 필름-래핑된 유형 핫 멜트 접착제가 사용자의 요구를 높은 수준으로 충족시킨다고 말할 수 없다.
핫 멜트 접착제를 래핑하는 열가소성 필름은 내블록성 및 열적 안정성 간의 균형이 탁월하고, 용융된 핫 멜트 접착제에서 분해되지 않고, 탱크에 잔류하지 않는 것이 바람직하다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하지 위해 이루어졌다. 본 발명의 목적은 내블록성 및 열적 안정성 간의 균형이 탁월한 열가소성 필름으로 래핑되는 필름-래핑된 유형 핫 멜트 접착제를 제공하는 것이다.
본 발명자들은 집중적으로 연구하였고, 핫 멜트 접착제를 래핑하는 열가소성 필름의 외부면을 거칠게하고, 열가소성 필름에서 주 성분으로서 특정 중합체를 함유함으로써 내블록성 및 열적 안정성과 같은 열가소성 필름의 각각의 성능이 균형 있게 개선될 수 있다는 것을 발견하여, 본 발명을 완성하였다.
한 양상에서, 본 발명은 하기를 포함하는 신규한 필름-래핑된 유형 핫 멜트 접착제를 제공한다:
열가소성 수지 조성물 및 필름으로 래핑된 핫 멜트 접착제로부터 만들어진 필름, 여기서
열가소성 수지 조성물은 에틸렌 동종중합체를 포함하고,
요철 (concavo-convex) 이 필름의 외부면 상에 형성됨.
한 구현예에서, 본 발명은 필름-래핑된 유형 핫 멜트 접착제를 제공하고, 여기서 요철이 엠보싱에 의해 형성된다.
또 다른 구현예에서, 본 발명은 필름-래핑된 유형 핫 멜트 접착제를 제공하고, 에틸렌 동종중합체는 용융점이 70 내지 120℃ 이다.
바람직한 구현예에서, 본 발명은 필름-래핑된 유형 핫 멜트 접착제를 제공하고, 여기서 열가소성 수지 조성물은 추가로 하나 이상의 기타 중합체를 포함한다.
추가의 구현예에서, 본 발명은 필름-래핑된 유형 핫 멜트 접착제를 제공하고, 여기서 하나 이상의 기타 중합체는 에틸렌-기반 공중합체를 포함한다.
또 다른 바람직한 구현예에서, 본 발명은 필름-래핑된 유형 핫 멜트 접착제를 제공하고, 여기서 에틸렌 동종중합체의 블렌드된 양은 총 에틸렌 동종중합체 및 하나 이상의 기타 중합체의 100 중량부를 기준으로 50 내지 100 중량부이다.
본 발명의 한 구현예에 따른 필름으로 래핑된 핫 멜트 접착제 및 열가소성 수지 조성물로부터 만들어진 열가소성 필름을 포함하는 필름-래핑된 유형 핫 멜트 접착제에서, 열가소성 필름은 에틸렌 동종중합체를 갖고, 요철이 외부면 상에 형성된다.
필름-래핑된 유형 핫 멜트 접착제는 열가소성 필름으로 래핑된 블록 (이하에서, 또한 "필름-래핑된 유형 블록" 으로 지칭됨) 형태로 존재하고, 복수의 필름-래핑된 유형 블록이 서로 접촉하는 상태로 운반되고/되거나 저장된다.
열가소성 필름의 표면 상의 요철은 열가소성 필름 간의 접촉 면적을 감소시키고, 접촉된 열가소성 필름 간의 접착력을 감소시킨다. 따라서, 본 발명의 한 구현예에 따른 필름-래핑된 유형 핫 멜트 접착제는 내블록성이 탁월하여, 오퍼레이터가 용이하게 다량의 필름-래핑된 유형 핫 멜트 접착제 블록을 취급하도록 한다.
추가로, 열가소성 필름의 열적 안정성의 개선은 핫 멜트 접착제의 필름의 용융되지 않은 잔류물을 감소 (바람직하게는 제거) 시키고, 접착제 코터의 클로깅, 접착제의 미관 (또는 외관) 의 손상, 및 접착 강도의 감소 가능성을 감소시킨다.
따라서, 본 발명에 따른 핫 멜트 접착제는 내블록성 및 열적 안정성 간의 균형이 탁월해진다.
본 발명의 한 구현예의 필름-래핑된 유형 핫 멜트 접착제에서, 핫 멜트 접착제는 열가소성 수지 조성물로부터 만들어진 열가소성 필름으로 래핑된다. 열가소성 필름은 성분으로서 에틸렌 동종중합체를 포함하고, 요철 (요철 부분 또는 요철 패턴) 이 외부면 상에 형성된다.
<핫 멜트 접착제>
본원에서 사용된 바, "핫 멜트 접착제" 는 일반적으로 핫 멜트 접착제로 지칭되는 접착제를 의미하고, 본 발명에 따른 필름-래핑된 유형 핫 멜트 접착제가 수득될 수 있는 한 특별히 제한되지 않는다.
핫 멜트 접착제의 특정 예는 하기를 포함한다:
무정형 폴리올레핀, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부텐, 및 이의 공중합체로부터 제조된 올레핀-기반 핫 멜트 접착제;
에틸렌 및 비(非)-올레핀의 공중합체, 예를 들어 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체 및 에틸렌-메틸메타크릴레이트 공중합체로부터 제조된 에틸렌-기반 핫 멜트 접착제; 및
비닐-기반 방향족 탄화수소 및 공액 디엔 화합물의 공중합체, 예를 들어 스티렌-기반 블록 공중합체, 예컨대 스티렌-부타디엔-기반 블록 공중합체 및 스티렌-이소프렌-기반 블록 공중합체인 열가소성 블록 공중합체를 기반으로 하는 핫 멜트 접착제. 본 발명에 따른 핫 멜트 접착제는 상기 예에 제한되지 않는다.
본원에서 사용된 바, 용어 "래핑된", "패키지" 및 "패키징" 은 상호교환적으로 사용되고, 핫 멜트 접착제의 블록이 필름의 층에서 래핑되는 것을 의미한다. 필름은 비-접착성 또는 비-블로킹 층이고, 추가로 오염으로부터 접착제를 보호하고, 오퍼레이터가 용이하게 운반 및/또는 저장과 같은 취급을 수행할 수 있도록 작용한다.
본 발명에 따른 핫 멜트 접착제는 바람직하게는 점착부여 수지, 왁스, 가소제, 및 다른 첨가제를 적절히 포함한다.
점착부여 수지는 점착부여 수지가 핫 멜트 접착제에서 일반적으로 사용되고, 본 발명에 따른 필름-래핑된 유형 핫 멜트 접착제가 수득될 수 있는 한 특별히 제한되지 않는다.
왁스는 핫 멜트 접착제에서 일반적으로 사용되고, 본 발명에 따른 필름-래핑된 유형 핫 멜트 접착제가 수득될 수 있는 한 특별히 제한되지 않는다.
왁스의 특정 예는 합성 왁스, 예컨대 피셔-트롭쉬 왁스 및 폴리올레핀 왁스 (예를 들어, 폴리에틸렌 왁스, 폴리프로필렌 왁스);
석유 왁스, 예컨대 파라핀 왁스 및 미정질 왁스;
천연 왁스, 예컨대 카스터 왁스를 포함한다.
극성 기가 상기 왁스에 도입될 수 있는 경우, 다양한 카르복실산 유도체 왁스가 사용될 수 있다.
가소제는 핫 멜트 접착제의 용융 점도를 감소시키고, 가요성을 부여하고, 피착제에 대한 습윤성을 개선하기 위해 블렌드되고, 가소제가 핫 멜트 접착제의 성분과 상용가능하고, 본 발명에 따른 필름-래핑된 유형 핫 멜트 접착제가 수득될 수 있는 한 특별히 제한되지 않는다.
가소제의 예는 파라핀-기반 오일, 나프텐-기반 오일, 및 방향족-기반 오일을 포함한다.
기타 첨가제의 예는 안정화제 및 미세 입자 충전제를 포함한다.
"안정화제" 는 열로 인한 핫 멜트 접착제의 분자량 감소 및 겔화, 변색, 악취 등의 발생을 방지하기 위해 블렌드되어, 핫 멜트 접착제의 안정성을 개선하고, 본 발명에 따른 필름-래핑된 유형 핫 멜트 접착제가 수득될 수 있는 한 특별히 제한되지 않는다. "안정화제" 의 예는 산화방지제 및 자외선 흡수제를 포함한다.
"자외선 흡수제" 는 핫 멜트 접착제의 내광성을 개선하기 위해 사용된다.
"산화방지제" 는 핫 멜트 접착제의 산화적 분해를 방지하기 위해 사용된다.
핫 멜트 접착제에서 일반적으로 사용되고, 본 발명에 따른 필름-래핑된 유형 핫 멜트 접착제가 수득될 수 있는 한, 산화방지제 및 자외선 흡수제에 대한 특별한 제한은 존재하지 않는다.
산화방지제의 예는 페놀-기반 산화방지제, 황-기반 산화방지제, 및 인-기반 산화방지제를 포함한다.
자외선 흡수제의 예는 벤조트리아졸-기반 자외선 흡수제 및 벤조페논-기반 자외선 흡수제를 포함한다. 또한, 락톤-기반 안정화제를 첨가할 수 있다. 이러한 첨가제는 단독으로 또는 조합으로 사용될 수 있다.
안정화제로서 시판품을 사용할 수 있다. 이의 예는 SUMILIZER GM (상표명), SUMILIZER TPD (상표명), 및 SUMILIZER TPS (상표명) (Sumitomo Chemical Industry Company Limited 사제), IRGANOX 1010 (상표명), IRGANOX HP2225FF (상표명), IRGAFOS 168 (상표명), 및 IRGANOX 1520 (상표명) (Ciba Specialty Chemicals 사제), 및 JF77 (상표명) (Johoku Chemical Co., Ltd 사제) 을 포함한다. 이러한 안정화제는 단독으로 또는 조합으로 사용될 수 있다.
"미립자 충전제" 는 핫 멜트 접착제에서 일반적으로 사용된 것일 수 있고, 본 발명에 따른 필름-래핑된 유형 핫 멜트 접착제가 수득될 수 있는 한 특별히 제한되지 않는다. "미립자 충전제" 의 예는 마이카, 칼슘 카르보네이트, 카올린, 탈크, 티타늄 옥시드, 규조토, 우레아-기반 수지, 스티렌 비드, 소성 클레이 및 전분을 포함한다. 이러한 입자는 바람직하게는 구형이고, 크기 (구형의 경우 직경) 에 대한 특별한 제한은 존재하지 않는다.
<열가소성 필름>
본원에서 사용된 바, "열가소성 필름" 은 열가소성 수지를 포함하는 열가소성 수지 조성물이 얇은 시트 형상으로 몰딩되는 필름을 의미한다.
열가소성 필름은 핫 멜트 접착제 블록을 둘러싸는 래핑 필름이고, 핫 멜트 접착제 블록과 함께 용융되고 가열된다.
본원에서 사용된 바, "열가소성 수지" 는 몰딩될 수 있도록 가열에 의해 연화되고, 냉각에 의해 고체화되는 특성을 갖는 수지를 의미한다. 열가소성 수지는 에틸렌 동종중합체를 포함하고, 부가적으로 일반적으로 열가소성 수지로 지칭된 수지 (마크로분자) 를 추가로 포함할 수 있고, 본 발명에 따른 필름-래핑된 유형 핫 멜트 접착제가 수득될 수 있는 한 특별히 제한되지 않는다. 열가소성 수지의 특정 예는 나일론, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리비닐 클로라이드, 에틸렌-(메타)아크릴레이트 공중합체, 에틸렌-비닐 카르복실레이트 공중합체, 폴리(메타)아크릴산, 폴리에스테르, 및 폴리아미드를 포함한다. 하기 언급된 하나 이상의 기타 중합체는 열가소성 수지에 해당할 수 있다.
본원에서 사용된 바, "열가소성 수지 조성물" 은 에틸렌 동종중합체를 포함하고, 추가로 열가소성 수지를 포함할 수 있고, 기타 첨가제(들)을 포함할 수 있고, 본 발명에 따른 필름-래핑된 유형 핫 멜트 접착제가 수득될 수 있는 한 특별히 제한되지 않는다.
본원에서 사용된 바, 열가소성 수지 조성물은 에틸렌 동종중합체를 포함한다.
에틸렌 동종중합체의 용융점은 70 내지 120℃, 보다 바람직하게는 80 내지 120℃, 특히 바람직하게는 85 내지 110℃ 이다.
에틸렌 동종중합체의 용융점이 상기 범위 내인 경우, 열가소성 필름은 보다 개선된 열적 안정성을 갖게 되고, 거의 변색되지 않는데, 이는 용융 후 거의 분해되지 않고, 탱크에 거의 잔류하지 않기 때문이다.
본원에서 사용된 바, "용융점" 은 시차 주사 열량계 (DSC) 로 측정된 값을 의미한다. 구체적으로, SII NanoTechnology Inc. 사제 DSC6220 (상표명) 을 사용하여, 10 mg 의 샘플을 알루미늄 컨테이너에서 칭량하고, 5℃/min 의 온도 증가 속도로 측정을 수행하고, 용융 피크의 상부의 수득된 온도를 용융점으로서 언급한다.
본원에서 사용된 바, "에틸렌 동종중합체" 는 에틸렌의 동종중합에 의해 수득된 중합체일 수 있고, 중합에 사용된 촉매에 대한 특별한 제한은 존재하지 않는다. 다시 말해서, 지글러-나타 촉매에 의해 중합된 에틸렌 동종중합체 및 메탈로센 촉매에 의해 중합된 에틸렌 동종중합체는 또한 본 발명에 따른 에틸렌 동종중합체에 해당한다.
본 발명의 한 구현예에 따른 열가소성 수지 조성물은 에틸렌 동종중합체를 포함하고, 추가로 하나 이상의 기타 중합체를 포함할 수 있다. 본원에서 사용된 바, 하나 이상의 기타 중합체는 에틸렌 동종중합체 이외의 중합체를 의미하고, "열가소성 수지" 에 해당할 수 있고, 본 발명에 따른 필름-래핑된 유형 핫 멜트 접착제가 수득될 수 있는 한 특별히 제한되지 않는다. 하나 이상의 기타 중합체는 에틸렌-기반 공중합체 및 α-올레핀 중합체를 포함한다.
"하나 이상의 기타 중합체" 의 특정 예는 하기를 포함한다:
에틸렌-기반 공중합체, 예컨대 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체 (EVA), 에틸렌-메틸 메타크릴레이트 공중합체 (EMMA), 에틸렌-에틸 아크릴레이트 공중합체 (EEA), 에틸렌-메틸 아크릴레이트 (EMA) 공중합체, 에틸렌-에틸 아크릴레이트-말레산 무수물 공중합체 (E-EA-MAH), 에틸렌-아크릴산 공중합체 (EAA), 에틸렌-메타크릴산 공중합체 (EMAA), 에틸렌-아크릴산 공중합체의 이오노머, 하기의 이오노머: 에틸렌-메타크릴산 공중합체, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 에틸렌-옥텐 공중합체, 및 에틸렌-부텐 공중합체; 및
α-올레핀 중합체, 예컨대 프로필렌 동종중합체 및 프로필렌-부텐 공중합체 (에틸렌-기반 공중합체에 해당하는 것 제외).
본 발명의 한 구현예에 따른 필름-래핑된 유형 핫 멜트 접착제는 바람직하게는 총 에틸렌 동종중합체 및 기타 중합체(들)의 100 중량부를 기준으로 50 내지 100 중량부, 보다 바람직하게는 80 내지 100 중량부, 특히 바람직하게는 90 내지 100 중량부의 에틸렌 동종중합체를 함유한다. 에틸렌 동종중합체의 함량이 상기 범위 내인 경우, 열가소성 필름은 보다 개선된 열적 안정성을 갖게 되고, 용융 후 거의 분해 및 변색되지 않고, 거의 탱크에 잔류하지 않는다. 에틸렌 동종중합체의 함량이 100 중량부인 경우, 기타 중합체(들)의 함량은 0 중량부가 되고, 열가소성 필름에 함유된 수지는 단지 에틸렌 동종중합체가 된다.
본 발명에 따른 열가소성 수지 조성물은 첨가제를 포함할 수 있다. 첨가제의 예는 개선된 안정성을 위한 산화방지제, 및 기타 임의적 성분, 예컨대 윤활제, 블록방지제, 또는 기타 보조제, 및 대전방지제, 안정화제, 가소제, 염료, 퍼퓸 및 충전제를 포함한다.
본 발명에 따른 필름-래핑된 유형 핫 멜트 접착제가 수득될 수 있는 한, 열가소성 필름의 제조 방법에 대한 특별한 제한은 존재하지 않고, 열가소성 필름의 제조 방법의 예는 공개적으로 알려진 멜트 캐스팅 방법 및 멜트 압출 방법, 예컨대 T-다이 방법 및 인플레이션 방법을 포함한다.
열가소성 필름의 두께는 필름의 물리적 특성의 관점에서 바람직하게는 10 내지 500 ㎛ 이다. 열가소성 필름의 두께가 10 내지 500 ㎛ 인 경우, 보다 적합한 강성이 나타나고, 따라서 열가소성 필름은 하기 언급된 롤-형 몰드를 사용하여 더 용이하게 제조될 수 있고, 열가소성 필름은 필름-형성 특성이 보다 안정화되기 때문에 보다 용이하게 제조될 수 있다. 열가소성 필름의 두께는 보다 바람직하게는 15 내지 400 ㎛, 보다 더 바람직하게는 20 내지 300 ㎛, 특히 바람직하게는 30 내지 150 ㎛ 이다.
본 발명의 한 구현예에 따른 열가소성 필름은 단일층 필름 또는 둘 이상의 층으로 이루어지는 다층 필름일 수 있다.
열가소성 필름의 표면은 거칠어지고, 요철이 그 위에 형성된다. 본원에서 사용된 바, 요철은 물체의 표면이 편평하지 않음을 의미하고 (즉, "돌기" 및 "할로우"), 본 발명에 따른 필름-래핑된 유형 핫 멜트 접착제가 수득될 수 있는 한 특별히 제한되지 않는다. 본원에서 사용된 바, "요철" 은 일부 방법에 의해 의도적으로 형성된 것을 의미한다.
열가소성 필름의 요철을 형성하기 위한 수단의 예는 블라스트 처리, 엠보싱, 코로나 처리, 및 플라즈마 처리를 포함한다.
"블라스트 처리" 는 필름의 표면이 요철 형상을 형성하기 위해 쉐이빙되는 방법이다. 블라스트 처리의 예는 모래가 표면을 쉐이빙하기 위해 필름의 표면에 적용되는 샌드블라스트, 요철 형상을 부여하기 위해 필름의 표면이 날카로운 니들 등을 사용하여 스크래치되는 스크래치 블라스트, 및 헤어라인 피니쉬를 포함한다.
"엠보싱" 의 예는 용융 상태의 열가소성 수지 조성물이 경면 롤 및 엠보싱 롤 사이에 샌드위치된 후, 요철을 형성하면서 요철 형상을 갖는 필름을 제조하기 위해 냉각되는 방법; 및
열가소성 수지 조성물의 용융된 물질이 몰딩되고 필름이 제조된 후, 필름이 가압될 엠보싱 롤 및 경면 롤 사이에 샌드위치되어, 요철 형상을 형성하는 방법을 포함한다.
코로나 처리는 방전 전극 및 처리 롤 간의 고주파 전원에 의해 공급된 고주파/고전압 출력을 인가하여 코로나 방전을 발생시킨 후, 코로나 방전 하에 필름을 통과시켜 표면을 재성형하는 방법이다.
플라즈마 처리는 진공에서 트리거로서 고주파 전원 등을 사용하여 기체가 반응성이 높은 플라즈마 상태로 여기된 후 플라즈마를 필름과 접촉시켜 표면을 재성형하는 방법이다.
표면을 거칠게 하기 위한 방법으로서, 블라스트 처리, 예컨대 스크래치 블라스트 및 헤어라인 피니쉬 및 엠보싱이 콤팩트한 요철 형상이 형성될 수 있다는 사실의 관점에서 바람직하고, 엠보싱이 내블록성을 고려하여 가장 바람직하다.
본 발명의 한 구현예에 따른 열가소성 필름은 상기 제조 방법에 의해 실질적으로 비연신된 단일층 필름 또는 적층 필름으로서 수득될 수 있고, 이의 표면의 엠보싱이 바람직하다.
단일층 필름 또는 적층 필름의 표면을 엠보싱하기 위한 방법 (또는 표면 상에서 엠보스 가공 방법) 에 대한 특별한 제한은 존재하지 않고, 여기서 단일층 필름 또는 적층 필름이 T-다이 압출 등에 의해 형성되는 경우, 냉각 롤로서 표면 상에 요철 패턴을 갖는 금속 롤 (엠보싱 롤) 을 사용하는 다양한 방법, 예컨대 프레싱 (또는 가압) 방법 또는 이의 조합이 이용될 수 있다. 예를 들어, 다이아몬드 입자를 갖는 롤러, 기계적 요철 가공 유틸라이징 펀칭 블레이드, 레이저, 전자 빔 조사, 플라즈마 조사, 및 고압 방전 천공 방법 등이 이용될 수 있고, 이는 필름의 물질, 포림의 두께, 트랜짓 속도, 및 요철의 크기 등을 고려하여 적절히 선택될 수 있다.
또한, 원통형 돌출부를 갖는 수형 다이와 원통형 홀이 장착된 암형 다이로 구성된 엠보싱 장치를 이용하여 요철을 형성할 수 있다. 요철은 바깥으로 튀어나오는 브레일 (braille), 또는 문자, 기호, 또는 마크 (요철 형상의) 등일 수 있다.
볼록부의 높이 및 오목부의 폭은 문자, 기호, 또는 마크 등의 유형에 따라 가변적이고, 통상적으로 100 내지 500 ㎛ 범위로 사용될 수 있다. 이러한 경우, 볼록부의 높이 및 오목부의 폭이 필름 두께보다 더 큰 것이 허용된다.
<열가소성 필름에 의한 핫 멜트 접착제의 패키징>
본 발명에서, 본 발명에 따른 필름-래핑된 유형 핫 멜트 접착제, 열가소성 필름에 의해 래핑된 필름-래핑된 유형 핫 멜트 접착제의 제조 방법에 대한 특별한 제한은 존재하지 않고, 예를 들어 하기 방법이 예시될 수 있다.
가열 및 용융된 상태의 핫 멜트 접착제는 실온에 정치되어 고체화되고, 이에 의해 핫 멜트 접착제의 블록을 생성한다. 핫 멜트 접착제의 블록은 요철이 표면 상에 형성되는 열가소성 필름으로 래핑된다. 이러한 경우, 래핑은 표면 상의 요철이 바깥을 향하도록 수행된다.
한편, 가열 및 용융된 핫 멜트 접착제가 그 표면에 요철을 갖는 열가소성 필름 상에 부어지고 고체화되어, 핫 멜트 접착제의 블록이 생성되고 동시에 핫 멜트 접착제의 블록이 열가소성 필름에 의해 래핑되는 것이 허용될 수 있다. 극소량의 핫 멜트 접착제가 열가소성 필름으로 용융되지만, 필름-래핑된 유형 핫 멜트 접착제는 보다 용이하게 수득될 수 있다. 이러한 경우, 래핑은 표면 상의 요철이 바깥을 향하도록 수행된다.
<열가소성 필름으로 래핑된 필름-래핑된 유형 핫 멜트 접착제의 사용>
열가소성 필름으로 래핑된 필름-래핑된 유형 핫 멜트 접착제는 복수 블록이 적층된 상태로 운반 및/또는 저장된다. 따라서, 필름 표면이 접촉 상태가 되더라도, 필름 표면 상의 요철은 접착 면적을 감소시켜, 필름 간의 감소된 접착성 및 감소된 블로킹 특성을 유도한다 (즉, 내블록성의 개선).
적용될 때, 본 발명의 한 구현예에 따른 필름-래핑된 유형 핫 멜트 접착제는, 필름을 포함하는 상태에서 가열 퍼니스 (탱크) 에서 용융되고, 다양한 제품, 예컨대 일회용품을 구성하는 올레핀 테이프와 같은 기판에 적용된다.
목적하는 제품이 수득될 수 있는 한 필름-래핑된 유형 핫 멜트 접착제로의 코팅 방법에 대한 특별한 제한은 없다. 상기 코팅 방법은 예를 들어 접촉 코팅 방법 및 비-접촉 코팅 방법으로 크게 분류된다. "접촉 코팅" 방법은, 배출기가 핫 멜트 접착제로 코팅되는 경우에 필름 또는 부재와 접촉되는 코팅 방법을 지칭하는 한편 "비-접촉 코팅" 방법은 배출기가 핫 멜트 접착제로 코팅되는 경우에 필름 또는 부재와 접촉되지 않는 코팅 방법을 지칭한다. 접촉 코팅 방법의 예는 슬롯 코터 코팅 방법, 롤 코터 코팅 방법 등을 포함하고, 비-접촉 코팅 방법의 예는 나선 형태로 코팅할 수 있는 나선 코팅, 웨이브형으로 코팅할 수 있는 오메가 코팅 또는 컨트롤 심 코팅 방법, 평면 형태로 코팅할 수 있는 슬롯 스프레이 코팅 또는 커텐 스프레이 코팅 방법, 도트 형태로 코팅할 수 있는 도트 코팅, 및 선형으로 코팅할 수 있는 비드 코팅 등을 포함한다.
본 발명의 한 구현예에 따른 필름-래핑된 유형 핫 멜트 접착제는 하이진 (또는 위생) 물질, 일회용 의료용 드레이프, 종이, 테이프 및 라벨, 가구, 텍스타일, 신발 제조, 목재 가공 또는 건축 산업 (예를 들어 지붕 멤브레인 또는 다른 빌딩-유형 라미네이션 층) 을 위해 사용될 수 있다.
실시예
본 발명은 실시예 및 비교예에 의해 보다 상세하고 구체적으로 기재될 것이다. 이러한 실시예는 각각 본 발명의 단 하나의 구현예이고, 본 발명은 이러한 실시예에 의해 제한되지 않는다.
실시예의 설명에서, 용매를 고려하지 않는 부분은 달리 명시되지 않는 한 중량부 및 중량% 를 기준으로 한다.
<핫 멜트 접착제 블록의 제작>
표 1 에 나타난 핫 멜트 접착제의 성분을 150℃ 에서 용융시키고, 혼합하여 용융된 상태의 핫 멜트 접착제를 수득하였다. 핫 멜트 접착제를 이형-처리된 폴리프로필렌 트레이로 부었다. 핫 멜트 접착제를 실온으로 자연적으로 냉각시켜, 핫 멜트 접착제 블록을 제조하였다.
[표 1]
<열가소성 필름>
필름 형태로의 각각의 열가소성 수지 조성물의 몰딩에 의해 수득된 각각의 하기 열가소성 필름을 사용하였다.
열가소성 필름 1: 지글러-나타 촉매 하에서 수득된 에틸렌 동종중합체 (PE) 로부터 만들어진 필름. 표면은 요철을 갖는다.
열가소성 필름 2: 지글러-나타 촉매 하에서 수득된 에틸렌 동종중합체 (PE) 및 메탈로센 촉매 하에서 수득된 에틸렌 동종중합체 (PE) 로부터 만들어진 필름. 표면은 요철을 갖는다.
열가소성 필름 3: 지글러-나타 촉매 하에서 수득된 90 중량부의 에틸렌 동종중합체 (PE) 및 지글러-나타 촉매 하에서 수득된 10 중량부의 에틸렌-비닐 아세테이트 (EVA) 로부터 만들어진 필름. 표면은 요철을 갖는다.
열가소성 필름 4: 지글러-나타 촉매 하에서 수득된 90 중량부의 에틸렌 동종중합체 (PE) 및 지글러-나타 촉매 하에서 수득된 10 중량부의 에틸렌-메타크릴레이트 (EMA) 로부터 만들어진 필름. 표면은 요철을 갖는다.
열가소성 필름 5: 지글러-나타 촉매 하에서 수득된 90 중량부의 에틸렌 동종중합체 (PE) 및 메탈로센 촉매 하에서 수득된 10 중량부의 프로필렌 동종중합체 (PP) 로부터 만들어진 필름. 표면은 요철을 갖는다.
열가소성 필름 6: 메탈로센 촉매 하에서 수득된 에틸렌 동종중합체 (PE) 로부터 만들어진 필름. 표면은 요철을 갖는다.
열가소성 필름 7': 지글러-나타 촉매 하에서 수득된 에틸렌 동종중합체 (PE) 로부터 만들어진 필름. 표면은 요철을 갖지 않는다.
열가소성 필름 8': 지글러-나타 촉매 하에서 수득된 90 중량부의 에틸렌 동종중합체 (PE) 및 지글러-나타 촉매 하에서 수득된 10 중량부의 에틸렌-비닐 아세테이트 (EVA) 로부터 만들어진 필름. 표면은 요철을 갖지 않는다.
열가소성 필름 9': 지글러-나타 촉매 하에서 수득된 폴리메타크릴산 (PMA) 및 지글러-나타 촉매 하에서 수득된 에틸렌-비닐 아세테이트 (EVA) 로부터 만들어진 필름. 표면은 요철을 갖지 않는다.
열가소성 필름 10': 지글러-나타 촉매 하에서 수득된 폴리메타크릴산 (PMA) 및 지글러-나타 촉매 하에서 수득된 에틸렌-비닐 아세테이트 (EVA) 로부터 만들어진 필름. 표면은 요철을 갖는다.
<열가소성 수지의 용융점의 측정>
각각의 열가소성 수지의 용융점을 DSC (SII NanoTechnology Inc. 사제 DSC6220 (상표명)) 로 측정하였다. 상세한 측정 방법은 "발명을 실시하기 위한 구체적인 내용" 의 섹션에 이미 언급되어 있다.
각각의 열가소성 수지의 용융점은 표 2 에서 나타난 바와 같이 각각의 열가소성 필름에 함유된 열가소성 수지의 용융점에 해당한다. 복수의 열가소성 수지를 포함하는 열가소성 필름은 복수의 용융점을 나타낼 수 있다.
<핫 멜트 접착제의 래핑>
(실시예 1 의 필름-래핑된 유형 핫 멜트 접착제)
핫 멜트 접착제 블록을 열가소성 필름 1 로 래핑하여, 실시예 1 의 필름-래핑된 유형 핫 멜트 접착제를 제조하였다. "열가소성 필름 1 로 래핑된 필름-래핑된 유형 핫 멜트 접착제" 를 실시예 1 의 평가를 위한 샘플로서 사용하였다.
(실시예 2 내지 6 및 비교예 1 내지 4 의 필름-래핑된 유형 핫 멜트 접착제)
각각의 필름-래핑된 유형 핫 멜트 접착제를, 핫 멜트 접착제 블록이 표 2 에 나타난 각각의 열가소성 수지 필름 2 내지 6 및 7' 내지 10' 로 래핑된 것을 제외하고, 실시예 1 에서와 동일한 방법을 사용하여 제조하여, 실시예 2 내지 6 및 비교예 1 내지 4 의 평가를 위한 각각의 샘플을 수득하였다.
<내블록성 시험>
핫 멜트 접착제 블록 및 열가소성 필름 간의 접착력을 증가시키기 위해, 평가를 위한 각각의 샘플 중 2 개 (열가소성 필름 1 내지 10' 로 래핑된 각각의 필름-래핑된 유형 핫 멜트 접착제 중 2 개) 를 1 시간 동안 60℃ 에서 정치시켰다. 1 시간 후, 필름 표면을 젖은 클로쓰로 와이핑하여 필름 표면을 댐프닝 (dampen) 하였다. 각각의 필름-래핑된 유형 핫 멜트 접착제의 평가를 위한 2 개의 샘플을 유리 플레이트 상에 쌓고, 추가로 유리 플레이트를 그 위에 두었다. 2 kg 의 중량을 상부 유리 플레이트에 두고, 샘플을 실온에서 정치시켰다. 48 시간 후, 중량을 제거하고, 평가를 위한 2 개의 샘플 간의 접착성을 조사하여 내블록성을 평가하였다. 평가 기준은 하기와 같다. 결과는 표 2 에 언급된다.
A: 2 개의 부착 (또는 접촉된) 샘플은 쉽게 분리될 수 있다 (약간의 힘으로 분리될 수 있다).
C: 2 개의 부착 (또는 접촉된) 샘플은 분리되기 어렵다 (큰 힘으로만 분리될 수 있다).
<탱크에서의 용융되지 않은 잔류물의 시험>
탱크 및 호스를 포함하는 "핫 멜트 접착제 용융을 위한 장치" 의 용융 온도를 150℃ 로 설정하였다. 이후, 3 kg 의 핫 멜트 접착제 블록 및 100 g 의 각각의 열가소성 필름을 탱크에 충전하였다. 호스의 팁을 탱크와 연결하여 용융된 물질을 순환시켰다.
핫 멜트 접착제 블록이 용융된 것을 확인한 후, 핫 멜트 접착제를 탱크 및 호스 사이에서 2 일 동안 순환시켰다. 이후, 용융 상태의 핫 멜트 접착제를 탱크로부터 빼내고, 필름이 탱크 내 잔류하는지 여부를 확인하였다. 평가 기준은 하기와 같다. 결과는 표 2 에 나타난다.
AA: 탱크 내 용융된 물질은 균일하고, 잔류물이 전혀 없다.
A: 탱크 내 용융된 물질은 약간 비균일하지만, 잔류물은 확인되지 않는다.
B: 미량의 잔류물이 탱크에서 확인된다.
C: 다량의 필름 잔류물이 탱크에서 확인된다.
<열적 안정성 시험>
유리 바틀에서, 30 g 의 각각의 열가소성 필름 1 내지 10' 를 두고, 바틀을 알루미늄 포일로 타이트하게 밀봉하여 다른 물질에 의한 오염을 방지하였다. 타이트하게 밀봉된 바틀의 온도를 드라이어에서 170℃ 에서 유지시키고, 24 및 72 시간 후, 각각의 열가소성 필름이 변색을 갖는지 여부를 확인하였다. 결과는 표 2 에 나타난다.
A: 열가소성 필름은 변색이 없다.
B: 열가소성 필름은 약간 변색되었다.
C: 열가소성 필름은 갈색으로 변색되었다.
[표 2]
a) Pres: 존재, Abs: 부재
실시예 1 내지 6 의 각각의 필름-래핑된 유형 핫 멜트 접착제는 내블록성, 용융되지 않은 잔류물, 및 열적 안정성 중 어느 것에 대해도 "C" 가 없었고, 각각의 성능 간의 균형은 만족스러운 수준이었다.
반면, 비교예 1 내지 4 의 필름-래핑된 유형 핫 멜트 접착제는 내블록성, 용융되지 않은 잔류물, 및 열적 안정성 중 어느 하나에 대해 "C" 를 가졌고, 그 결과, 각각의 성능 간의 균형은 불량하고 허용가능한 수준이 아니었다.
본 발명은 열가소성 필름으로 래핑된 필름-래핑된 유형 핫 멜트 접착제를 제공한다.
본 발명에 따른 필름-래핑된 유형 핫 멜트 접착제는 운반 및 저장에 적합한데, 이는 내블록성이 탁월하기 때문이고, 래핑 필름의 열적 안정성이 탁월하기 때문에 기판에 이를 적용하기 위해 취급하는 것은 쉽다.
본 발명에 따른 필름-래핑된 유형 핫 멜트 접착제는 다양한 적용, 예컨대 하이진 (또는 위생) 물질, 종이 가공, 및 빌딩 분야에서 이용될 수 있다.
관련 참조
본 출원은 일본에서 2017년 12월 18일자 제출된 일본 특허 출원 No. 2017-241611 의 파리 조약 하의 이익을 주장하고, 본원에서 이의 전문이 참조 인용된다.

Claims (5)

  1. 하기를 포함하는, 필름-래핑된 유형 핫 멜트 접착제:
    열가소성 수지 조성물로부터 만들어진 필름, 및
    필름으로 래핑된 핫 멜트 접착제, 여기서
    열가소성 수지 조성물은 에틸렌 동종중합체를 포함하고, 상기 에틸렌 동종중합체는 메탈로센 촉매에 의해 중합된 에틸렌 동종중합체를 포함하고,
    요철 (concavo-convex) 이 필름 표면 상에 형성됨.
  2. 제 1 항에 있어서, 요철이 엠보싱에 의해 형성되는 필름-래핑된 유형 핫 멜트 접착제.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 에틸렌 동종중합체가 70 내지 120℃ 의 용융점을 갖는 필름-래핑된 유형 핫 멜트 접착제.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 열가소성 수지 조성물이 추가로 하나 이상의 기타 중합체를 포함하는 필름-래핑된 유형 핫 멜트 접착제.
  5. 제 3 항에 있어서, 열가소성 수지 조성물이 추가로 하나 이상의 기타 중합체를 포함하는 필름-래핑된 유형 핫 멜트 접착제.
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