KR102642819B1 - 수성 아크릴 점착제 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 점착시트 - Google Patents

수성 아크릴 점착제 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 점착시트 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수성 아크릴 점착제 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 점착시트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 알킬 (메타)아크릴레이트 단량체 20 내지 99 중량%, 히드록시기를 포함하는 아크릴레이트 단량체 0 초과 내지 3 이하 중량% 및 불포화 카르복실산 0 초과 내지 3 이하 중량%를 포함하여 이루어지는 공중합체 100 중량부; 및 음이온성 계면활성제 0.01 내지 5 중량부;를 포함하고, 상기 공중합체의 평균 입경은 500 nm 이하이며, 하기 수학식 1을 만족하는 것을 특징으로 하여 새로운 관계식을 이용해 볼 택과 루프 택을 동시에 소정 값으로 조절함으로써 점착력 및 유지력이 크게 개선된 수성 아크릴 점착제 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 점착시트에 관한 것이다.
[수학식 1]
0.55 ≤ X/Y < 1.07
(상기 수학식 1에서 X는 루프 택(Loop Tack) 값이고, Y는 볼 택(Ball Tack)의 세기이다.)

Description

수성 아크릴 점착제 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 점착시트{WATER-BASED ACRYLIC PRESSURE SENSITIVE ADHESIVE COMPOSITNO, METHOD FOR PREPARING THE SAME, AND PRESSURE SENSITIVE ADHESIVE SHEET COMPRISING THE COMPOSITION}
본 발명은 수성 아크릴 점착제 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 점착시트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 친수성을 소정 범위 내로 제한하면서 볼 택과 루프 택을 새로운 관계식을 이용해 동시에 소정 값으로 조절하여 점착력 및 유지력이 크게 개선된 수성 아크릴 점착제 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 점착시트에 관한 것이다.
점착제(Pressure Sensitive Adhesive)는 작은 압력으로 피착재에 접착하는 성질을 가진 물질이다. 상기 점착제는 접착제와 달리 초기에는 고체와 액체의 중간 상태인 반고체의 성질을 지니며 경화 후에도 초기 상태와 같은 반고체의 성질을 유지하기 때문에 인쇄, 화학, 의약품, 가전제품, 자동차, 문구 등 다양한 산업 분야에서 사용되고 있다.
상기 점착제는 녹는 성질에 따라 수성 또는 유성으로 나뉘며, 제조 시 사용하는 단량체에 따라 아크릴계, 고무계, 실리콘계, EVA계 등으로 분류될 수 있고, 또한 형태에 따라 용제형, 에멀젼형, 핫멜트형으로 분류될 수 있다. 나아가 점착제의 점착 물성은 일반적으로 점착력(adhesion, peel strength), 초기 점참력(tack), 유지력(holding power)의 세 가지 물성으로 분류된다. 이 중 택(tack)은 점착제와 피착재를 단시간 접촉시킨 후 분리하는 힘으로 평가하고 있으며, 택의 평가 방법에는 볼 택(ball tack), 루프 택(loop tack) 등이 있다. 그러나 볼 택이 높다고 해서 반드시 루프 택이 높은 것은 아니며, 일 예로 우수한 볼 택을 구현하기 위한 방법으로 부틸 아크릴레이트의 함량을 늘리는 방법이 시도되었지만 이 경우 루프 택이 감소하는 문제가 발생한다.
현재까지 많은 수성 아크릴 점착제 조성물이 개발되었으나 구성과 물성 간에 변동폭이 크고 물성 간에도 예측이 어려워 시장에서 요구하는 수성 점착제의 점착력 및 유지력에는 미치지 못하고 있다. 따라서, 점착력 및 유지력이 크게 개선된 점착제의 개발이 요구되고 있는 실정이다.
한국 공개특허 제2017-0088492호
상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자, 본 발명은 친수성을 소정 범위 내로 제한하면서 볼 택과 루프 택을 동시에 소정 값 이상으로 조절하여 점착력 및 유지력이 크게 개선된 수성 아크릴 점착제 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 점착시트를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 상기 목적 및 기타 목적들은 하기 설명된 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 알킬 (메타)아크릴레이트 단량체 20 내지 99 중량%, 히드록시기를 포함하는 아크릴레이트 단량체 0 초과 내지 3 이하 중량% 및 불포화 카르복실산 0 초과 내지 3 이하 중량%를 포함하여 이루어지는 공중합체 100 중량부; 및 음이온성 계면활성제 0.01 내지 5 중량부;를 포함하고, 상기 공중합체의 평균 입경은 500 nm 이하이며, 하기 수학식 1을 만족하는 것을 특징으로 하는 수성 아크릴 점착제 조성물을 제공한다.
[수학식 1]
0.55 ≤ X/Y < 1.07
(상기 수학식 1에서 X는 루프 택(Loop Tack) 값(N/25mm)이고, Y는 볼 택(Ball Tack)의 세기(#)이다.)
또한 본 발명은 알킬 (메타)아크릴레이트 단량체 20 내지 99 중량%, 히드록시기를 포함하는 아크릴레이트 단량체 0 초과 내지 3 이하 중량% 및 불포화 카르복실산 0 초과 내지 3 이하 중량%를 포함하여 이루어지는 공중합체 100 중량부; 및 음이온성 계면활성제 0.01 내지 5 중량부;를 포함하고, 상기 공중합체의 평균 입경은 500 nm 이하이며, 하기 수학식 1a를 만족하는 것을 특징으로 하는 수성 아크릴 점착제 조성물을 제공한다.
[수학식 1a]
47 < X/Ya < 200
(상기 수학식 1a에서 X는 루프 택 값(N/25mm)이고, Ya는 볼 택의 세기를 힘(N)의 단위로 환산한 값이다.)
또한 본 발명은 알킬 (메타)아크릴레이트 단량체 20 내지 99 중량%, 히드록시기를 포함하는 아크릴레이트 단량체 0 초과 내지 3 이하 중량% 및 불포화 카르복실산 0 초과 내지 3 이하 중량%를 포함하여 이루어지는 공중합체 100 중량부; 및 음이온성 계면활성제 0.01 내지 5 중량부;를 포함하고, 상기 공중합체의 평균 입경은 500 nm 이하이며, 루프 택이 12 N/25mm 이상이고, 경사식 볼 택 시험법(경사 각도: 30도, 23℃, 55％ RH)에 준하여 측정한 볼 택의 세기가 20 이상인 것을 특징으로 하는 수성 아크릴 점착제 조성물을 제공한다.
본 기재에서 RH는 상대습도(Relative Humidity)를 의미하고, 상기 상대 습도는 포화 수증기압에 대한 실제 수증기압의 비율(%)로 정의될 수 있으며, 이의 측정방법은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상적으로 이용되는 방법에 의하는 경우 특별히 제한되지 않는다.
또한 본 발명은 선형 알킬 아크릴레이트 85 내지 99 중량%, 히드록시기를 포함하는 아크릴레이트 단량체 0.1 내지 3 중량% 및 불포화 카르복실산 0.1 내지 3 중량%를 포함하여 이루어지는 공중합체 100 중량부; 및 음이온성 계면활성제 0.3 내지 5 중량부;를 포함하고, 상기 공중합체의 평균 입경이 500 nm 이하인 것을 특징으로 하는 수성 아크릴 점착제 조성물을 제공할 수 있다.
또한 본 발명은 알킬 (메타)아크릴레이트 단량체 20 내지 99 중량%, 히드록시기를 포함하는 아크릴레이트 단량체 0 초과 내지 3 이하 중량% 및 불포화 카르복실산 0 초과 내지 3 이하 중량%를 포함하는 공중합체 100 중량부를 제조하는 단계; 상기 공중합체와 음이온성 계면활성제 0.01 내지 5 중량부 및 물을 혼합하여 유화액을 제조하는 단계; 및 상기 유화액에 수용성 개시제 0.01 내지 1 중량부를 투입한 후 80 내지 90 ℃에서 2 내지 10 시간 동안 중합하는 단계;를 포함하며, 상기 공중합체의 평균 입경은 500 nm 이하이고, 상기 수학식 1을 만족하는 것을 특징으로 하는 수성 아크릴 점착제 조성물의 제조방법을 제공한다.
또한 본 발명은 알킬 (메타)아크릴레이트 단량체 20 내지 99 중량%, 히드록시기를 포함하는 아크릴레이트 단량체 0 초과 내지 3 이하 중량% 및 불포화 카르복실산 0 초과 내지 3 이하 중량%를 포함하는 공중합체 100 중량부를 제조하는 단계; 상기 공중합체와 음이온성 계면활성제 0.01 내지 5 중량부 및 물을 혼합하여 유화액을 제조하는 단계; 및 상기 유화액에 수용성 개시제 0.01 내지 1 중량부를 투입한 후 80 내지 90 ℃에서 2 내지 10 시간 동안 중합하는 단계;를 포함하며, 상기 공중합체의 평균 입경은 500 nm 이하이고, 상기 수학식 1a를 만족하는 것을 특징으로 하는 수성 아크릴 점착제 조성물의 제조방법을 제공한다.
또한 본 발명은 알킬 (메타)아크릴레이트 단량체 20 내지 99 중량%, 히드록시기를 포함하는 아크릴레이트 단량체 0 초과 내지 3 이하 중량% 및 불포화 카르복실산 0 초과 내지 3 이하 중량%를 포함하는 공중합체 100 중량부를 제조하는 단계; 상기 공중합체와 음이온성 계면활성제 0.01 내지 5 중량부 및 물을 혼합하여 유화액을 제조하는 단계; 및 상기 유화액에 수용성 개시제 0.01 내지 1 중량부를 투입한 후 80 내지 90 ℃에서 2 내지 10 시간 동안 중합하는 단계;를 포함하며, 상기 공중합체의 평균 입경은 500 nm 이하이고, 수성 아크릴 점착제 조성물의 루프 택이 12 N/25mm 이상이고, 경사식 볼 택 시험법(경사 각도: 30도, 23℃, 55％ RH)에 준하여 측정한 볼 택의 세기가 20 이상인 것을 특징으로 하는 수성 아크릴 점착제 조성물의 제조방법을 제공한다.
또한 본 발명은 선형 알킬 아크릴레이트 85 내지 99 중량%, 히드록시기를 포함하는 아크릴레이트 단량체 0.1 내지 3 중량% 및 불포화 카르복실산 0.1 내지 3 중량%를 포함하여 이루어지는 공중합체 100 중량부를 제조하는 단계; 상기 공중합체와 음이온성 계면활성제 0.3 내지 5 중량부 및 물을 혼합하여 유화액을 제조하는 단계; 및 상기 유화액에 수용성 개시제 0.01 내지 1 중량부를 투입한 후 80 내지 90 ℃에서 2 내지 10 시간 동안 중합하는 단계;를 포함하며, 상기 공중합체의 평균 입경이 500 nm 이하인 것을 특징으로 하는 수성 아크릴 점착제 조성물의 제조방법을 제공할 수 있다.
또한 본 발명은 본 기재의 수성 아크릴 점착제 조성물에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 점착시트를 제공한다.
본 발명에 따르면 친수성을 소정 범위 내로 제한하면서 볼 택과 루프 택을 동시에 소정 값 이상으로 조절하여 점착력 및 유지력이 크게 개선된 수성 아크릴 점착제 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 점착시트를 제공하는 효과가 있다.
이하 본 기재의 수성 아크릴 점착제 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 점착시트를 상세하게 설명한다.
본 발명자들은 친수성을 소정 범위 내로 제한하면서 볼 택과 루프 택을 새로운 관계식을 이용해 동시에 소정 값으로 조절하여 수성 아크릴 점착제 조성물을 제조하는 경우 점착력 및 유지력이 크게 개선되는 것을 확인하고, 이를 토대로 더욱 연구에 매진하여 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명의 수성 아크릴 점착제 조성물은 알킬 (메타)아크릴레이트 단량체 20 내지 99 중량%, 히드록시기를 포함하는 아크릴레이트 단량체 0 초과 내지 3 이하 중량% 및 불포화 카르복실산 0 초과 내지 3 이하 중량%를 포함하여 이루어지는 공중합체 100 중량부; 및 음이온성 계면활성제 0.01 내지 5 중량부;를 포함하고, 상기 공중합체의 평균 입경은 500 nm 이하이며, 하기 수학식 1을 만족하는 것을 특징으로 하며, 이 경우 볼 택과 루프 택이 동시에 소정 값 이상으로 조절되어 점착력 및 유지력이 크게 향상되는 이점이 있다.
[수학식 1]
0.55 ≤ X/Y < 1.07
(상기 수학식 1에서 X는 루프 택(Loop Tack) 값(N/25mm)이고, Y는 볼 택(Ball Tack)의 세기(#)이다.)
또한 본 발명의 수성 아크릴 점착제 조성물은 또 다른 예로 선형 알킬 아크릴레이트 85 내지 99 중량%, 히드록시기를 포함하는 아크릴레이트 단량체 0.1 내지 3 중량% 및 불포화 카르복실산 0.1 내지 3 중량%를 포함하여 이루어지는 공중합체 100 중량부; 및 음이온성 계면활성제 0.3 내지 5 중량부;를 포함하고, 상기 공중합체의 평균 입경이 500 nm 이하인 것을 특징으로 하는 수성 아크릴 점착제 조성물을 제공할 수 있다.
본 기재에서 루프 택 값은 피착재에 압력을 가했을 때 점착제가 달라붙어 있는 정도를 힘의 크기로 나타낸 값을 의미하며, 그 값이 클수록 초기 점착성이 우수한 것을 의미한다.
본 기재에서 볼 택의 세기는 강철구의 번호를 의미하며, 구체적으로 30°의 경사면을 따라 100 mm 길이를 구른 강철구가 이후 점착면이 노출된 면을 거치면서 점착면이 시작된 부분부터 30 mm 내지 70 mm 사이에서 멈출 때 그 강철구의 번호가 볼 택의 세기이며, 상기 강철구의 번호는 직경 1/32 inch인 강철구를 1 번으로 하여 32 번까지 규정하고, 번호가 클수록 초기 점착성이 우수한 것을 의미한다.
본 기재에서 초기 점착성이란 점착제와 피착재를 단시간 내 분리하는 힘, 즉 순간적인 부착성을 의미한다.
본 기재에서 점착력이란 점착제와 피착재 표면 간의 결합력을 의미하며, 별도의 정의가 없는 한 180도 박리시험을 통해 측정할 수 있다.
본 기재에서 유지력이란 점착제 자체의 내부 응집력을 의미하며, 별도의 정의가 없는 한 25 mm X 25 mm 면적으로 SUS(Stainless Steel)에 부착한 후 1 kg 추의 무게로 하중을 주어 떨어지는 시간을 측정하는 방법으로 확인할 수 있다.
본 기재의 알킬 (메타)아크릴레이트 단량체는 일례로 선형 알킬 (메타)아크릴레이트 및 분지형 알킬 (메타)아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있고, 이 경우 점착제가 피착재에 단시간에 결합 가능하며 점착력이 우수한 이점이 있다.
본 기재에서 알킬 (메타)아크릴레이트 단량체란 알킬 아크릴레이트 단량체와 알킬 메타크릴레이트 단량체를 모두 포함하는 것으로 정의된다.
상기 알킬 (메타)아크릴레이트 단량체는 구체적인 일례로 메틸 (메타)아크릴레이트, 에틸 (메타)아크릴레이트, n-프로필 (메타)아크릴레이트, 이소프로필 (메타)아크릴레이트, n-부틸 (메타)아크릴레이트, t-부틸 (메타)아크릴레이트, sec-부틸 (메타)아크릴레이트, 펜틸 (메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메타)아크릴레이트, 2-에틸부틸 (메타)아크릴레이트, n-옥틸 (메타)아크릴레이트, 이소옥틸 (메타)아크릴레이트, 이소노닐 (메타)아크릴레이트, 라우릴 (메타)아크릴레이트 및 테트라데실 (메타)아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있고, 이 경우 점착력이 우수하면서도 점착제가 피착재에 단시간에 결합 가능한 이점이 있다.
바람직한 일례로, 상기 알킬 (메타)아크릴레이트 단량체는 최소한 선형 알킬 아크릴레이트를 포함하는 것일 수 있고, 바람직한 상기 선형 알킬 아크릴레이트는 n-부틸 아크릴레이트일 수 있으며, 이 경우 점착력이 우수하면서도 점착제가 피착재에 단시간에 결합 가능하고, 특히 볼 택 세기가 우수한 이점이 있다.
상기 알킬 (메타)아크릴레이트 단량체는 일례로 공중합체 100 중량%에 대하여 선형 알킬 (메타)아크릴레이트, 분지형 알킬 (메타)아크릴레이트, 또는 이들의 혼합을 20 내지 99 중량%, 바람직하게는 40 내지 99 중량%, 보다 바람직하게는 90 초과 내지 99 이하 중량%일 수 있고, 이 범위 내에서 점착제와 피착재를 단시간 내 분리하는 힘이 우수한 이점이 있다.
상기 알킬 (메타)아크릴레이트 단량체는 일례로 공중합체 100 중량%에 대하여 선형 알킬 아크릴레이트를 40 내지 99 중량%, 바람직하게는 91 내지 99 중량%, 보다 바람직하게는 92 내지 97 중량%로 포함할 수 있고, 이 범위 내에서 점착력과 유지력이 우수하고 특히 점착제와 피착재를 단시간 내 분리하는 힘이 우수한 이점이 있다.
다른 일례로, 상기 알킬 (메타)아크릴레이트 단량체는 공중합체 100 중량%에 대하여 분지형 알킬 아크릴레이트를 30 내지 60 중량%, 바람직하게는 40 내지 50 중량%로 포함할 수 있고, 이 범위 내에서 점착제의 응집력, 점착력 및 순간적인 부착성이 모두 우수한 이점이 있다.
또 다른 일례로, 상기 알킬 (메타)아크릴레이트 단량체는 공중합체 100 중량%에 대하여 알킬 메타크릴레이트를 0 초과 내지 10 이하 중량%, 바람직하게는 5 내지 10 중량%로 포함할 수 있고, 이 범위 내에서 점착력이 더욱 향상되는 이점이 있다.
상기 알킬 메타크릴레이트는 일례로 선형 알킬 메타크릴레이트 및 분지형 알킬 메타크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있고, 바람직하게는 선형 알킬 메타크릴레이트일 수 있다.
본 기재의 히드록시기를 포함하는 아크릴레이트 단량체는 일례로 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실(메타)아크릴레이트, 8-히드록시옥틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트 및 2-히드록시프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있고, 이 경우 가교성 관능기를 포함하여 피착재와의 점착성을 향상시키는 이점이 있다.
상기 히드록시기를 포함하는 아크릴레이트 단량체는 일례로 공중합체 100 중량%에 대하여 0 초과 내지 3 이하 중량%, 바람직하게는 0.5 내지 3 중량%, 보다 바람직하게는 1 내지 2 중량%일 수 있고, 이 범위 내에서 가교성 관능기로 인한 점착력이 우수하면서도 점착제와 피착재를 단시간 내 분리하는 힘이 우수하며, 특히 루프 택이 우수한 이점이 있다.
본 기재의 불포화 카르복실산은 일례로 아크릴산(acrylic acid), 메타크릴산(metacrylic acid), 크로톤산(crotonic acid), 이타콘산(itaconic acid), 말레산(maleic acid), 푸마르산(fumaric acid), 시트라콘산(citraconic acid) 및 메사콘산(mesaconic acid)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있고, 이 경우 응집력 및 점착력이 모두 우수한 이점이 있다.
상기 불포화 카르복실산은 일례로 공중합체 100 중량%에 대하여 0 초과 내지 3 이하 중량%일 수 있고, 상기 범위 미만일 경우 응집력이 저하되어 박리 시 전사가 발생할 수 있으며, 상기 범위 초과일 경우 점착력이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
상기 불포화 카르복실산은 바람직한 일례로, 공중합체 100 중량%에 대하여 0.5 내지 2.5 중량%, 보다 바람직하게는 1 내지 2 중량%일 수 있고, 이 범위 내에서 점착력이 더욱 향상되는 이점이 있다.
상기 히드록시기를 포함하는 아크릴레이트 단량체 함량과 불포화 카르복실산 함량의 합은 5 중량% 이하, 바람직하게는 1 내지 5 중량%, 보다 바람직하게는 2 내지 4 중량%일 수 있고, 이 범위 내에서 볼 택과 루프 택이 동시에 소정 값 이상으로 조절되어 점착력 및 유지력이 크게 향상되는 이점이 있다.
본 기재의 공중합체는 일례로 선형 알킬 아크릴레이트 85 내지 99 중량%, 알킬 메타크릴레이트 0 내지 10 중량%, 히드록시기를 포함하는 아크릴레이트 단량체 0.1 내지 3 중량% 및 불포화 카르복실산 0.1 내지 3 중량%로 이루어질 수 있고, 이 범위 내에서 점착력 및 유지력이 우수하며, 특히 볼 택의 세기가 우수한 이점이 있다.
다른 일례로, 상기 공중합체는 선형 알킬 아크릴레이트 20 내지 50 중량%, 분지형 알킬 아크릴레이트 30 내지 60 중량%, 알킬 메타크릴레이트 5 내지 20 중량%, 히드록시기를 포함하는 아크릴레이트 단량체 0.1 내지 3 중량% 및 불포화 카르복실산 0.1 내지 3 중량%로 이루어질 수 있고, 이 범위 내에서 점착력 및 유지력이 우수하며, 특히 루프 택이 우수한 이점이 있다.
본 기재의 음이온성 계면활성제는 일례로 소듐 도데실 벤젠 설포네이트, 소듐 알킬디페닐옥사이드 디설포네이트, 소듐 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르 설페이트, 소듐 디알킬 설포석시네이트, 폴리에틸렌옥사이드 알킬 아릴 에테르, 폴리에틸렌옥사이드 알킬 아민 및 폴리에틸렌옥사이드 알킬 에스테르로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있고, 이 경우 공중합체의 분산 안정성을 높이는 이점이 있다.
상기 음이온성 계면활성제는 바람직한 일례로 소듐 도데실 벤젠 설포네이트, 소듐 알킬디페닐옥사이드 디설포네이트 및 소듐 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르 설페이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 음이온성 계면활성제는 일례로 공중합체 100 중량부에 대하여 0.01 내지 5 중량부일 수 있고, 상기 범위 미만일 경우 중합 후 안정성이 떨어지는 문제가 있으며, 상기 범위 초과일 경우 다량의 응집물이 발생하고 점착 물성이 현저히 저하되는 문제가 있다.
상기 음이온성 계면활성제는 바람직한 일례로 공중합체 100 중량부에 대하여 0.1 내지 3 중량부, 보다 바람직하게는 0.5 내지 2 중량부일 수 있고, 이 범위 내에서 중합 안정성과 점착 물성이 향상되는 이점이 있다.
상기 음이온성 계면활성제는 일례로 소듐 도데실 벤젠 설포네이트를 공중합체 100 중량부에 대하여 0.3 내지 3 중량부, 바람직하게는 0.5 내지 2 중량부, 보다 바람직하게는 0.6 내지 1.5 중량부로 포함할 수 있고, 이 범위 내에서 중합 후 안정성이 우수하고 점착력이 우수하고 루프 택이 향상되어 초기 점착성이 우수한 이점이 있다.
다른 일례로, 상기 음이온성 계면활성제는 소듐 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르 설페이트를 공중합체 100 중량부에 대하여 0.1 내지 3 중량부, 바람직하게는 0.3 내지 2 중량부, 보다 바람직하게는 0.5 내지 1.5 중량부일 수 있고, 이 범위 내에서 중합 후 안정성이 우수하고 점착 물성이 향상되는 이점이 있다.
본 기재의 공중합체는 일례로 평균 입경이 500 nm 이하, 바람직하게는 50 내지 300 nm, 보다 바람직하게는 100 내지 280 nm일 수 있고, 이 범위 내에서 볼 택과 루프 택을 동시에 소정 값 이상으로 조절하여 점착력 및 유지력이 크게 향상되는 이점이 있다.
본 기재의 평균 입경은 동적 광산란법(dynamic light scattering)을 이용하여 측정할 수 있고, 상세하게는 입자 측정기(Nicomp, CW380)를 사용하여 가우시안(Gaussian) 모드로 인텐서티(intensity) 값으로 측정할 수 있다. 이때 구체적인 측정예로 시료를 Intensity Setpoint 300kHz을 크게 벗어나지 않도록 물로 적절히 희석하여 glass tube에 넣고, setting 값은 온도 23℃, 측정 파장 632.8nm, channel width 10μsec으로 하여 측정할 수 있다.
본 기재의 수성 아크릴 점착제 조성물은 일례로 가교제를 더 포함할 수 있고, 이 경우 응집력이 향상되는 이점이 있다.
상기 가교제는 응집력을 보강하기 위해 첨가되는 성분으로서, 일례로 5 내지 15개의 알킬렌 옥사이드 반복 단위를 포함하고, 말단에 아크릴레이트기 또는 비닐기를 가진 화합물일 수 있다. 상기 알킬렌 옥사이드 반복 단위의 수는 사용된 가교제 내에 포함된 알킬렌 옥사이드의 평균 개수를 의미한다.
구체적인 일례로, 상기 가교제는 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜디아크릴레이트, 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 에톡시화 트리메틸프로판트리아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜 디아크릴레이트, 1,3-부탄디올디아크릴레이트, 펜타트리톨트리아크릴레이트, 3-트리메톡시실릴 프로필메타크릴레이트, 비닐트리메톡시실란, 디비닐벤젠및 지르코늄 카보네이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
본 기재의 수성 아크릴 점착제 조성물은 일례로 수분산 점착부여제, 습윤제 또는 이들 모두를 포함할 수 있다.
상기 수분산 점착부여제는 일례로 로진계 수지 및 터펜계 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있고, 이 경우 루프 택과 박리력이 향상되는 이점이 있다.
상기 습윤제(wetting agent)는 코팅성을 위해 표면 장력을 낮추기 위해 사용하며, 일례로 디옥틸 소듐 설포숙시네이트(dioctyl sodium sulfosuccinate; DOSS)계 화합물일 수 있다.
상기 습윤제는 일례로 공중합체 100 중량부에 대하여 0 내지 2 중량부, 0.01 내지 1.5 중량부, 0.01 내지 1 중량부, 또는 0.1 내지 1.5 중량부일 수 있고, 이 범위 내에서 라텍스의 표면 장력이 낮아져 코팅이 용이한 이점이 있다.
본 기재의 수성 아크릴 점착제 조성물은 일례로 하기 수학식 1을 만족하는 것일 수 있고, 이 경우 수성 점착제 조성물의 점착력 및 유지력이 크게 향상되는 이점이 있다.
[수학식 1]
0.55 ≤ X/Y < 1.07
(상기 수학식 1에서 X는 루프 택(Loop Tack) 값(N/25mm)이고, Y는 볼 택(Ball Tack)의 세기(#)이다.)
상기 수학식 1은 일례로 0.55 ≤ X/Y < 1.07, 0.55 ≤ X/Y < 0.95, 바람직하게는 0.55 ≤ X/Y < 0.88를 만족하는 것일 수 있고, 이 범위 내에서 점착제와 피착재 표면 간의 결합력이 우수한 이점이 있다.
다른 일례로, 상기 수학식 1은 0.67 < X/Y < 0.88을 만족할 수 있고, 이 범위 내에서 점착제와 피착재 표면 간의 결합력, 즉 점착력이 더욱 향상되는 이점이 있다.
상기 수성 아크릴 점착제 조성물은 일례로 하기 수학식 2를 만족하는 것일 수 있고, 이 경우 점착제와 피착재를 단시간 내 분리하는 힘이 우수한 이점이 있다.
[수학식 2]
Y ≥ 20
상기 수학식 2에서 Y는 상술한 본 기재의 수학식 1의 Y와 동일한 범위 내의 것일 수 있다.
상기 수학식 2는 일례로 Y ≥ 20, 바람직하게는 32 ≥ Y ≥ 20일 수 있고, 이 범위 내에서 순간적인 부착성, 점착제와 피착재 표면 간의 결합력이 향상되는 이점이 있다.
본 기재의 수성 아크릴 점착제 조성물은 일례로 하기 수학식 1a를 만족하는 것일 수 있고, 이 경우 수성 점착제 조성물의 점착력 및 유지력이 크게 향상되는 이점이 있다.
[수학식 1a]
47 < X/Ya < 200
(상기 수학식 1a에서 X는 루프 택 값(N/25mm)이고, Ya는 볼 택의 세기를 힘(N)의 단위로 환산한 값이다.)
상기 수학식 1a에서 Ya는 일례로 강철구 번호에 따른 무게를 힘으로 환산한 값일 수 있다.
구체적인 일례로 상기 Ya는 하기 수학식 3에 의해 계산될 수 있다.
[수학식 3]
Ya = A X 0.0098
(상기 수학식 3에서 A는 강철구의 무게이며, 강철구 1번부터 32번까지의 무게는 순차적으로 0.0021g, 0.0164g, 0.0554g, 0.1313g, 0.2564g, 0.4431g, 0.7036g, 1.0503g, 1.4955g, 2.0514g, 2.7304g, 3.5449g, 4.507g, 5.6291g, 6.9236g, 8.4026g, 10.0787g, 11.9639g, 14.0707g, 16.4114g, 18.9982g, 21.8436g, 24.9597g, 28.3589g, 32.0535g, 36.0558g, 40.3782g, 45.0329g, 50.0322g, 55.3885g, 61.114g, 67.2211g이다.)
상기 수성 아크릴 점착제 조성물은 일례로 유리전이온도가 -60 내지 -20 ℃, 바람직하게는 -50 내지 -30 ℃, 보다 바람직하게는 -45 내지 -35 ℃일 수 있고, 이 범위 내에서 내열성이 우수하고 기재 표면에 부착된 점착제를 제거할 때 잔여물이 남지 않는 이점이 있다.
본 기재에서 유리전이온도는 ASTM D 3418에 의거하여 DSC 장비를 이용하여 측정한다.
본 기재의 수성 아크릴 점착제 조성물은 일례로 300 mm/min의 속도로 180도 박리하면서 측정한 박리력이 13 N/25mm 이상, 바람직하게는 15 내지 20 N/25mm일 수 있고, 이 범위 내에서 점착력이 우수한 효과가 있다.
본 기재의 수성 아크릴 점착제 조성물은 일례로 유지력이 10 내지 200 시간, 15 내지 100 시간, 또는 20 내지 100 시간일 수 있고, 이 범위 내에서 점착제 자체의 내부 응집력이 우수한 효과가 있다.
본 기재의 수성 아크릴 점착제 조성물은 일례로 루프 택(Loop Tack)이 12 N/25mm 이상, 13 내지 25 N/25mm, 바람직하게는 13.3 내지 20 N/25mm일 수 있고, 이 범위 내에서 초기 점착성이 우수한 이점이 있다.
본 기재의 수성 아크릴 점착제 조성물은 일례로 볼 택(Ball Tack)의 세기(#)가 20 이상, 또는 20 내지 32일 수 있고, 이 범위 내에서 초기 점착성이 우수한 이점이 있다.
이하에서는 본 발명의 수성 아크릴 점착제 조성물의 제조방법에 대해 설명하기로 하며, 이하의 제조방법을 설명함에 있어서 상술한 본 기재의 수성 아크릴 점착제 조성물의 내용을 모두 포함한다.
본 기재의 수성 아크릴 점착제 조성물의 제조방법은 일례로 알킬 (메타)아크릴레이트 단량체 20 내지 99 중량%, 히드록시기를 포함하는 아크릴레이트 단량체 0 초과 내지 3 이하 중량% 및 불포화 카르복실산 0 초과 내지 3 이하 중량%를 포함하는 공중합체 100 중량부를 제조하는 단계; 상기 공중합체와 음이온성 계면활성제 0.01 내지 5 중량부 및 물을 혼합하여 유화액을 제조하는 단계; 및 상기 유화액에 수용성 개시제 0.01 내지 1 중량부를 투입한 후 80 내지 90 ℃에서 2 내지 10 시간 동안 중합하는 단계;를 포함하며, 상기 공중합체의 평균 입경은 500 nm 이하이고, 하기 수학식 1을 만족하는 것일 수 있고, 이 경우 볼 택과 루프 택을 동시에 소정 값 이상으로 조절하여 점착력 및 유지력이 크게 개선되는 이점이 있다.
[수학식 1]
0.55 ≤ X/Y < 1.07
(상기 수학식 1에서 X는 루프 택(Loop Tack) 값(N/25mm)이고, Y는 볼 택(Ball Tack)의 세기(#)이다.)
또한 본 발명의 수성 아크릴 점착제 조성물의 제조방법은 또 다른 예로 선형 알킬 아크릴레이트 85 내지 99 중량%, 히드록시기를 포함하는 아크릴레이트 단량체 0.1 내지 3 중량% 및 불포화 카르복실산 0.1 내지 3 중량%를 포함하여 이루어지는 공중합체 100 중량부를 제조하는 단계; 상기 공중합체와 음이온성 계면활성제 0.3 내지 5 중량부 및 물을 혼합하여 유화액을 제조하는 단계; 및 상기 유화액에 수용성 개시제 0.01 내지 1 중량부를 투입한 후 80 내지 90 ℃에서 2 내지 10 시간 동안 중합하는 단계;를 포함하며, 상기 공중합체의 평균 입경이 500 nm 이하인 것을 특징으로 하고, 이 경우 볼 택과 루프 택을 동시에 소정 값 이상으로 조절하여 점착력 및 유지력이 크게 개선되는 이점이 있다.
상기 유화액 제조 단계에서 음이온성 계면활성제는 일례로 물에 분산시켜 공중합체와 혼합하는 단계일 수 있다.
상기 유화액 제조 단계는 일례로 중화제를 더 포함할 수 있고, 상기 중화제는 일례로 소듐하이드록사이드일 수 있으며, 이 경우 이후 중합 단계에서 반응 중 pH를 약산성 상태로 유지시켜 입자 안정성과 반응성을 용이하게 유지시켜주는 이점이 있다.
상기 중합 단계에서 수용성 개시제는 일례로 과황산염일 수 있고, 이 경우 중합 반응을 용이하게 하여 본 발명의 목적하는 효과가 잘 드러나게 한다.
상기 과황산염은 일례로 과황산암모늄, 과황산칼륨 및 과황산나트륨으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있고, 바람직하게는 과황산암모늄일 수 있으며, 이 경우 점착력이 우수하고 점착제와 피착재를 단시간 내 분리하는 힘이 우수하면서 기포 발생률을 낮추는 효과가 있다.
상기 수용성 개시제는 일례로 공중합체 100 중량부에 대하여 0.01 내지 1 중량부, 바람직하게는 0.05 내지 0.5 중량부, 보다 바람직하게는 0.2 내지 0.4 중량부일 수 있고, 이 범위 내에서 점착력이 더욱 향상되는 이점이 있다.
본 기재에서 공중합체 100 중량% 또는 공중합체 100 중량부란 중합된 공중합체의 총 중량 또는 공중합체의 중합에 투입된 단량체의 총 중량을 의미할 수 있는데, 투입되는 단량체가 거의 모두 중합되기 때문에 양자 간에 차이가 없다.
상기 중합 단계는 일례로 유화액에 분자량 조절제, 전해질, 증점제 및 소포제로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 첨가제를 첨가하여 중합 반응시키는 단계일 수 있고, 이 경우 점착력이 우수하면서도 조성물의 안정성 및 물성이 향상되는 이점이 있다.
상기 분자량 조절제는 중합 반응시 사슬 이동제(CTA, Chain Transfer Agent) 역할을 하며, 구체적으로는 분자의 말단에 붙어 라디칼을 다른 곳으로 옮기고 종결반응을 시키는 역할을 하고, 일례로 알코올, 에테르, 티오에테르, 디티오카르보네이트, 나트록사이드, 메르캅탄, 템포(TEMPO), 라우릴 메르캅탄, n-도데실 메르캅탄, t-도데실 메르캅탄, n-옥틸 메르캅탄, 글리시딜 메르캅탄, 메르캅토 아세트산, 2-메르캅토 에탄올, 티오글리콜산, 티오글리콜산 2-에틸헥실 및 2,3-디메르캅토-1-프로판올로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 전해질은 일례로 소듐바이카보네이트, 소듐카보네이트, 소듐포스페이트, 소듐설페이트 및 소듐클로라이드로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 증점제는 일례로 CMC(Carboxy Methyl Celluose), 아크릴졸, 폴리비닐알코올, 스타치, 알지네이트 및 덱스트린으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 소포제는 일례로 실리콘계, 계면활성제계, 파라핀계, 또는 미네랄오일형이 있으며, 바람직하게는 실리콘계이며, 이는 증점제 등을 첨가하는 과정에서 발생된 거품으로 인해 점착제의 도포면이 고르지 못한 문제를 해결할 수 있다.
상기 중합은 일례로 유화 중합일 수 있고, 구체적인 일례로 80 내지 90 ℃에서 2 내지 10 시간 동안 실시될 수 있고, 이 범위 내에서 볼 택과 루프 택을 동시에 소정 값 이상으로 조절하여 점착력 및 유지력이 우수한 이점이 있다.
상기 중합은 일례로 중합 전환율이 95 % 이상, 바람직하게는 97 내지 99 %인 시점에서 종결시킬 수 있고, 이 범위 내에서 독성이 적은 이점과 고형분 함량이 높은 경우에도 낮은 점도 구현이 가능한 이점이 있다.
본 기재에서 중합 전환율은 투입한 단량체 농도 대비 건조 후 무게를 측정하여 고분자로 중합된 물질의 농도를 분석하여 단량체가 중합체로 전환된 비율로 측정할 수 있다.
상기 수성 아크릴 점착제 조성물의 제조방법은 일례로 중합 단계 이후 냉각 단계, pH 조절 단계, 또는 이들 모두를 더 포함할 수 있다.
상기 pH 조절 단계는 일례로 조성물의 pH가 5 내지 9, 또는 6 내지 8이 되도록 조절하는 단계일 수 있고, 이 경우 응집력 및 점착력이 향상되는 효과가 있다.
본 기재에서 pH는 별도의 기재가 없는 한 20 내지 25 ℃의 상온 하에서 일반적인 pH 측정장치를 이용하여 측정할 수 있고, 구체적으로는 Mettler Toledo Seven Compact pH meter를 사용하여 측정할 수 있다.
상기 pH 조절 단계는 일례로 알칼리성 물질을 사용하여 중화시키는 것일 수 있고, 상기 알칼리성 물질은 일례로 1가 금속 또는 2가 금속의 수산화물, 염화물, 무기물, 암모니아 및 유기아민으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
이하에서는 본 발명의 점착시트에 대해 설명하기로 하며, 이하의 점착시트를 설명함에 있어서 상술한 본 기재의 수성 아크릴 점착제 조성물 및 이의 제조방법의 내용을 모두 포함한다.
본 기재의 점착시트는 일례로 기재 및 상기 기재의 일면 또는 양면에 본 기재이 수성 아크릴 점착제 조성물을 포함하는 점착층이 형성되는 것일 수 있고, 이 경우 기재 표면이 손상되지 않으면서 점착력이 우수한 이점이 있다.
상기 점착층은 일례로 본 기재의 수성 아크릴 점착제 조성물을 기재의 일면 또는 양면에 도포하여 형성될 수 있으며, 상기 도포방법은 특별히 제한되지 않으나, 일례로 코터에 의한 도포 방법이 있고, 상기 코터는 일례로 나이프 코터, 롤 코터, 캘린더 코터, 콤마 코터, 그라비어 코터, 또는 로드 코터일 수 있다.
상기 기재는 일례로 종이, 또는 PE, PP, PET 등으로 이루어진 필름일 수 있고, 이는 본 기재의 점착제에 의해 기재 표면이 손상되지 않으면서 오염물이 남지 않고 도포 작업성이 우수한 이점이 있다.
상기 점착시트는 일례로 종이라벨, 필름라벨, 또는 테이프일 수 있다.
상기 점착시트는 일례로 피착재에 부착하여 사용할 수 있고, 상기 피착재는 일례로 금속, 유리, 나무 및 플라스틱으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있으며, 상기 플라스틱은 일례로 PET, PE, PP, ABS 및 PVC로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
[실시예]
실시예 1
수성 아크릴 점착제 조성물을 제조
온도계, 교반기, 적하 깔때기, 질소 도입관 및 환류 냉각기를 구비한 유리 반응기에 이온 교환수 170 g을 넣었다. 이를 교반하면서 반응기 내부를 질소로 치환한 다음, 질소 분위기 하에서 85 ℃까지 승온시켰다. 60 분 동안 질소를 퍼지하여 내부의 산소를 제거하였다.
별도로 2 L 비커에 n-부틸 아크릴레이트(BA) 679 g, 2-히드록시에틸 아크릴레이트 (2-HEA) 14 g, 아크릴산(AA) 7 g을 혼합한 단량체 혼합물을 준비하였다. 그리고 상기 단량체 혼합물에 20 중량% 농도의 소듐 도데실 벤젠 설포네이트(SDBS) 35 g, 소듐하이드록사이드 1.4 g 및 물 150 g으로 이루어진 용액을 투입하고 교반기로 섞어 백탁의 유화액을 제조하였다.
상기 유리 반응기에 상기 백탁의 유화액과 2 중량% 농도의 과황산암모늄 용액 140 g을 5 시간 동안 균등하게 연속 투입하고, 과황산암모늄 용액과 유화액 투입이 완료된 후 85 ℃로 유지하면서 2 시간 동안 유지하여 숙성을 진행하였다. 2 시간 동안 숙성이 완료되면, 5 % 소듐하이드록사이드 수용액 28 g을 넣고 1 시간 동안 85 ℃로 유지한 다음 상온까지 냉각시킨 후 습윤제 70 %의 DOSS 수용액 10 g을 혼합하여 수성 아크릴 점착제 조성물을 제조하였다. 여기 실시예에서 별도로 정의하지 않는 이상 %는 중량%를 의미한다.
상기 제조된 수성 아크릴 점착제 조성물을 실리콘 코팅 이형지 위에 도포하고, 110 ℃의 오븐에서 2 분간 건조하여 20 ㎛ 두께를 갖는 코팅층을 제조하였다. 실리콘 이형지 위에 도포된 코팅층을 50 ㎛ 두께의 투명 BOPP 필름과 라미네이션하여 점착시트를 제조하였다. 이후 상기 점착시트를 25 mm X 200 mm 크기로 재단하여 점착물성을 측정할 수 있도록 준비하였다.
실시예 2 내지 3
하기 표 1에 기재된 성분 및 함량을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 수행하였다.
실시예 4
수성 아크릴 점착제 조성물을 제조
온도계, 교반기, 적하 깔때기, 질소 도입관 및 환류 냉각기를 구비한 유리 반응기에 이온 교환수 170 g을 넣고, 26 중량% 농도의 소듐 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르 설페이트 수용액 1.35 g을 투입하였다. 이를 교반하면서 반응기 내부를 질소로 치환한 다음, 질소 분위기 하에서 85 ℃까지 승온시켰다. 60 분 동안 질소를 퍼지하여 내부의 산소를 제거하였다.
별도로 2 L 비커에 n-부틸 아크릴레이트(BA) 280 g, 2-에틸헥실아크릴레이트(2-EHA) 329 g, 메틸메타크릴레이트(MMA) 70 g, 2-히드록시에틸 아크릴레이트 (2-HEA) 14 g, 아크릴산(AA) 7 g을 혼합한 단량체 혼합물을 준비하였다. 그리고 상기 단량체 혼합물에 50 중량% 농도의 소듐 알킬디페닐옥사이드 디설포네이트 수용액 2.8 g, 26 중량% 농도의 소듐 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르 설페이트(POES) 수용액 21.5 g, 소듐하이드록사이드 1.5 g 및 물 150 g으로 이루어진 용액을 투입하고 교반기로 섞어 백탁의 유화액을 제조하였다.
상기 유리 반응기에 상기 백탁의 유화액과 2 중량% 농도의 과황산암모늄 용액 140 g을 6 시간 동안 균등하게 연속 투입하고, 과황산암모늄(APS) 용액과 유화액 투입이 완료된 후 85 ℃로 유지하면서 2 시간 동안 유지하여 숙성을 진행하였다. 2 시간 동안 숙성이 완료되면, 5 % 소듐하이드록사이드 수용액 28 g을 넣고 1 시간 동안 85 ℃로 유지한 다음 상온까지 냉각시킨 후 습윤제 70 %의 DOSS 수용액 10 g을 혼합하여 수성 아크릴 점착제 조성물을 제조하였다.
상기 제조된 수성 아크릴 점착제 조성물을 실리콘 코팅 이형지 위에 도포하고, 110 ℃의 오븐에서 2 분간 건조하여 20 ㎛ 두께를 갖는 코팅층을 제조하였다. 실리콘 이형지 위에 도포된 코팅층을 50 ㎛ 두께의 투명 BOPP 필름과 라미네이션하여 점착시트를 제조하였다. 이후 상기 점착시트를 25 mm X 200 mm 크기로 재단하여 점착물성을 측정할 수 있도록 준비하였다.
실시예 5 내지 8
하기 표 1에 기재된 성분 및 함량을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 수행하였다.
실시예 9
하기 표 1에 기재된 성분 및 함량을 사용한 것을 제외하고는 실시예 4와 동일하게 수행하였다.
비교예 1 내지 10
비교예 1, 3, 4 및 8 내지 10은 하기 표 1에 기재된 성분 및 함량을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 수행하였으며, 비교예 2 및 5 내지 7은 하기 표 1에 기재된 성분 및 함량을 사용한 것을 제외하고는 실시예 4와 동일하게 수행하였다.
구분 단량체 개시제 계면활성제
AA HEA BA 2-EHA MMA APS
(phr)		 SDBS POES
실시예 1 1 2 97 - - 0.4 1.0 -
실시예 2 2 2 96 - - 0.4 1.0 -
실시예 3 1.5 2 96.5 - - 0.4 1.0 -
실시예 4 1 2 40 47 10 0.4 - 0.85
실시예 5 2 1 97 - - 0.4 1.0 -
실시예 6 1 2 92 - 5 0.4 1.0 -
실시예 7 1 2 97 - - 0.2 1.0 -
실시예 8 1 2 97 - - 0.4 0.6 -
실시예 9 1 2 97 - - 0.4 - 0.85
비교예 1 1 2 - 97 - 0.4 1.0 -
비교예 2 1 2 - 94 3 0.4 - 0.85
비교예 3 1 2 - 77 20 0.4 1.0 -
비교예 4 2 2 96 - - 0.4 0.2 -
비교예 5 2 2 96 - - 0.4 - -
비교예 6 4 - 96 - - 0.3 - 0.85
비교예 7 1 4 95 - - 0.2 - 0.85
비교예 8 0.2 0.3 99.5 - - 0.4 1.0 -
비교예 9 1 0.05 98.95 - - 0.4 1.0 -
비교예 10 1 4 95 - - 0.4 1.0 -
(상기 표 1에서 각 단량체의 함량은 이들 총 중량을 기준으로 한 중량%이며, 개시제 및 계면활성제의 함량은 각각 공중합체 100 중량부를 기준으로 한 중량부이다.)
[시험예]
상기 실시예 1 내지 9 및 비교예 1 내지 10에서 제조된 시편의 특성을 하기의 방법으로 측정하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
* 루프 택(Loop Tack): FTM9에 규정되어 있는 초기점착력 시험법으로 점착시트를 일정한 힘으로 금속면에 25 mm 폭의 점착라벨 루프와 접촉시킨 후 이를 떼어낼 때의 힘을 측정하였다. 이때 측정된 수치가 클수록 초기 점착성이 높다는 것을 의미한다.
* 볼 택(Ball Tack)의 세기(#): JIS Z 0237에 규정되어 있는 경사식 볼 택 시험법(경사 각도: 30도, 23℃, 55％ RH)에 준하여 초기 점착성을 측정하였다.
* 박리력(180 Peel): 상기 점착시트를 SUS(SUS 304 제품) 위에 놓고, 그 위에 2 kg 롤러를 300 mm/min의 속도로 2 회 왕복하여 부착시키고 20 분 동안 상온에서 숙성시킨 후 TA Texture Analyzer 기기를 사용하여 300 mm/min의 속도로 180도 박리하면서 점착력을 측정하였다.
* 유지력(Shear): 상기 점착시트를 25 mm X 25 mm 면적으로 SUS에 부착하고 20분 후 1 kg 추의 무게로 하중을 주어 떨어지는 시간을 측정하였다.
구분 입경(nm) Loop Tack
(N/25mm)		 Ball Tack
(#)		 180 Peel
(N/25mm)		 Shear
(h)		 X/Y X/Y'
실시예 1 251 16.1 24 17.2 23 0.67 57.93
실시예 2 245 13.3 23 16.6 85 0.58 54.37
실시예 3 240 17.1 26 18.7 65 0.66 48.39
실시예 4 255 18.4 21 19.8 22 0.88 98.83
실시예 5 260 16.7 20 16.9 51 0.84 103.84
실시예 6 245 19.1 24 20.5 54 0.80 68.73
실시예 7 267 14.5 24 16.4 45 0.60 52.17
실시예 8 297 13.3 24 13.6 14 0.55 47.86
실시예 9 246 16.3 25 18.4 31 0.65 51.89
비교예 1 249 10.4 26 12.4 11 0.4 29.43
비교예 2 253 11.1 23 13.8 17 0.48 45.38
비교예 3 234 19.4 15 21.4 34 1.29 285.92
비교예 4 368 11.8 22 10.7 37 0.54 55.12
비교예 5 394 10.8 28 10.6 12 0.39 24.47
비교예 6 277 12.6 19 12.8 102 0.66 91.38
비교예 7 281 11.4 21 13.3 86 0.54 61.23
비교예 8 297 15.8 26 19.8 6 0.61 44.72
비교예 9 256 10.1 21 13.4 25 0.48 54.25
비교예 10 241 10.6 22 14.7 31 0.48 49.52
상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 수성 아크릴 점착제 조성물(실시예 1 내지 9)는 볼 택과 루프 택이 동시에 향상되어 초기 점착성이 우수하고 점착력 및 유지력이 우수한 것을 확인할 수 있었다.
반면, 본 발명의 수학식 1을 만족하지 못하는 비교예 1 내지 5는 초기 점착성, 점착력 및 유지력이 저하되는 것을 확인할 수 있었다.
또한, 본 발명의 히드록시기를 포함하는 아크릴레이트 단량체를 포함하지 않는 비교예 6과 상기 단량체를 본원 범위 초과하여 사용한 비교예 7의 경우 점착력이 저하되는 것을 확인할 수 있었다.
또한, 본 발명의 선형 알킬 아크릴레이트를 85 중량% 미만 사용한 비교예 8과 히드록시기를 포함하는 아크릴레이트 단량체를 0.1 중량% 미만, 3 중량% 초과 사용한 비교예 9, 10은 점착력 및 유지력 등이 열악한 것을 확인할 수 있었다.

Claims (14)

  1. 선형 알킬 아크릴레이트 85 내지 99 중량%, 알킬 메타크릴레이트 0 내지 10 중량%, 히드록시기를 포함하는 아크릴레이트 단량체 0.1 내지 2 중량% 및 불포화 카르복실산 0.1 내지 3 중량%를 포함하여 이루어지는 공중합체 100 중량부; 및 음이온성 계면활성제 0.01 내지 5 중량부;를 포함하고, 상기 공중합체의 평균 입경은 500 nm 이하이며, 상기 히드록시기를 포함하는 아크릴레이트 단량체 함량과 불포화 카르복실산 함량의 합은 2 내지 4 중량%이고, 하기 수학식 1을 만족하는 것을 특징으로 하는
    수성 아크릴 점착제 조성물.
    [수학식 1]
    0.55 ≤ X/Y < 1.07
    (상기 수학식 1에서 X는 루프 택(Loop Tack) 값(N/25mm)이고, Y는 볼 택(Ball Tack)의 세기(#)이다.)
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 선형 알킬 아크릴레이트 단량체는 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, n-프로필 아크릴레이트, n-부틸 아크릴레이트, 및 n-옥틸 아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는
    수성 아크릴 점착제 조성물.
  4. 제 1항에 있어서,
    히드록시기를 포함하는 아크릴레이트 단량체는 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실(메타)아크릴레이트, 8-히드록시옥틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트 및 2-히드록시프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는
    수성 아크릴 점착제 조성물.
  5. 제 1항에 있어서,
    불포화 카르복실산은 아크릴산(acrylic acid), 메타크릴산(metacrylic acid), 크로톤산(crotonic acid), 이타콘산(itaconic acid), 말레산(maleic acid), 푸마르산(fumaric acid), 시트라콘산(citraconic acid) 및 메사콘산(mesaconic acid)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는
    수성 아크릴 점착제 조성물.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 음이온성 계면활성제는 소듐 도데실 벤젠 설포네이트, 소듐 알킬디페닐옥사이드 디설포네이트, 소듐 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르 설페이트, 소듐 디알킬 설포석시네이트, 폴리에틸렌옥사이드 알킬 아릴 에테르, 폴리에틸렌옥사이드 알킬 아민 및 폴리에틸렌옥사이드 알킬 에스테르로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는
    수성 아크릴 점착제 조성물.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 수성 아크릴 점착제 조성물은 300 mm/min의 속도로 180도 박리하면서 측정한 박리력이 13 N/25mm 이상인 것을 특징으로 하는
    수성 아크릴 점착제 조성물.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 수성 아크릴 점착제 조성물은 하기 수학식 2를 만족하는 것을 특징으로 하는
    수성 아크릴 점착제 조성물.
    [수학식 2]
    Y ≥ 20
    (상기 수학식 2에서 Y는 볼 택(Ball Tack)의 세기(#)이다.)
  11. 선형 알킬 아크릴레이트 단량체 85 내지 99 중량%, 알킬 메타크릴레이트 0 내지 10 중량%, 히드록시기를 포함하는 아크릴레이트 단량체 0.1 내지 2 중량% 및 불포화 카르복실산 0.1 내지 3 중량%를 포함하는 공중합체 100 중량부를 제조하는 단계;
    상기 공중합체와 음이온성 계면활성제 0.01 내지 5 중량부 및 물을 혼합하여 유화액을 제조하는 단계; 및
    상기 유화액에 수용성 개시제 0.01 내지 1 중량부를 투입한 후 80 내지 90 ℃에서 2 내지 10 시간 동안 중합하는 단계;를 포함하며,
    상기 공중합체의 평균 입경은 500 nm 이하이고, 상기 히드록시기를 포함하는 아크릴레이트 단량체 함량과 불포화 카르복실산 함량의 합은 2 내지 4 중량%이며, 하기 수학식 1을 만족하는 것을 특징으로 하는
    수성 아크릴 점착제 조성물의 제조방법.
    [수학식 1]
    0.55 ≤ X/Y < 1.07
    (상기 수학식 1에서 X는 루프 택(Loop Tack) 값(N/25mm)이고, Y는 볼 택(Ball Tack)의 세기(#)이다.)
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 수용성 개시제는 과황산염인 것을 특징으로 하는
    수성 아크릴 점착제 조성물의 제조방법.
  13. 기재 및 상기 기재의 일면 또는 양면에 제 1항, 제3항 내지 제5항, 및 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항의 수성 아크릴 점착제 조성물을 포함하는 점착층이 형성되는 것을 특징으로 하는
    점착시트.
  14. 선형 알킬 아크릴레이트 단량체 85 내지 99 중량%, 알킬 메타크릴레이트 0 내지 10 중량%, 히드록시기를 포함하는 아크릴레이트 단량체 0.1 내지 2 중량% 및 불포화 카르복실산 0.1 내지 3 중량%를 포함하여 이루어지는 공중합체 100 중량부; 및 음이온성 계면활성제 0.01 내지 5 중량부;를 포함하고, 상기 공중합체의 평균 입경은 500 nm 이하이며, 상기 히드록시기를 포함하는 아크릴레이트 단량체 함량과 불포화 카르복실산 함량의 합은 2 내지 4 중량%이고, 하기 수학식 1a를 만족하는 것을 특징으로 하는
    수성 아크릴 점착제 조성물.
    [수학식 1a]
    47 < X/Ya < 200
    (상기 수학식 1a에서 X는 루프 택 값(N/25mm)이고, Ya는 볼 택의 세기를 힘(N)의 단위로 환산한 값이다.)
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