KR102678176B1 - 해리성이 개선된 종이테이프용 점착제 및 이의 제조방법, 상기 점착제를 도포한 점착종이테이프 - Google Patents
해리성이 개선된 종이테이프용 점착제 및 이의 제조방법, 상기 점착제를 도포한 점착종이테이프 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102678176B1 KR102678176B1 KR1020230081707A KR20230081707A KR102678176B1 KR 102678176 B1 KR102678176 B1 KR 102678176B1 KR 1020230081707 A KR1020230081707 A KR 1020230081707A KR 20230081707 A KR20230081707 A KR 20230081707A KR 102678176 B1 KR102678176 B1 KR 102678176B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- adhesive
- paper tape
- weight
- parts
- prepolymer
- Prior art date
Links
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 title claims abstract description 143
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 title claims abstract description 142
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 title description 13
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 title description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 45
- 229920005906 polyester polyol Polymers 0.000 claims abstract description 23
- WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N adipic acid Chemical compound OC(=O)CCCCC(O)=O WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- JVYDLYGCSIHCMR-UHFFFAOYSA-N 2,2-bis(hydroxymethyl)butanoic acid Chemical compound CCC(CO)(CO)C(O)=O JVYDLYGCSIHCMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 239000001361 adipic acid Substances 0.000 claims description 16
- 235000011037 adipic acid Nutrition 0.000 claims description 16
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 claims description 13
- SLCVBVWXLSEKPL-UHFFFAOYSA-N neopentyl glycol Chemical compound OCC(C)(C)CO SLCVBVWXLSEKPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 10
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 claims description 10
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims description 9
- NUMHJBONQMZPBW-UHFFFAOYSA-K bis(2-ethylhexanoyloxy)bismuthanyl 2-ethylhexanoate Chemical compound [Bi+3].CCCCC(CC)C([O-])=O.CCCCC(CC)C([O-])=O.CCCCC(CC)C([O-])=O NUMHJBONQMZPBW-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 8
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 8
- NIMLQBUJDJZYEJ-UHFFFAOYSA-N isophorone diisocyanate Chemical compound CC1(C)CC(N=C=O)CC(C)(CN=C=O)C1 NIMLQBUJDJZYEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000005058 Isophorone diisocyanate Substances 0.000 claims description 6
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 claims description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 6
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims description 5
- IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N isocyanate group Chemical group [N-]=C=O IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 claims description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 4
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 abstract description 14
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 abstract description 12
- 239000002904 solvent Substances 0.000 abstract description 10
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 abstract description 7
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 abstract description 5
- 238000004537 pulping Methods 0.000 abstract description 3
- 238000004904 shortening Methods 0.000 abstract description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 33
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 19
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 description 18
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 10
- WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N butane-1,4-diol Chemical compound OCCCCO WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 8
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 8
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 7
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 6
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 description 6
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 5
- 239000010408 film Substances 0.000 description 5
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 4
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 3
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 3
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 description 3
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 3
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 3
- DEXFNLNNUZKHNO-UHFFFAOYSA-N 6-[3-[4-[2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)pyrimidin-5-yl]piperidin-1-yl]-3-oxopropyl]-3H-1,3-benzoxazol-2-one Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)C1CCN(CC1)C(CCC1=CC2=C(NC(O2)=O)C=C1)=O DEXFNLNNUZKHNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FHKPLLOSJHHKNU-INIZCTEOSA-N [(3S)-3-[8-(1-ethyl-5-methylpyrazol-4-yl)-9-methylpurin-6-yl]oxypyrrolidin-1-yl]-(oxan-4-yl)methanone Chemical compound C(C)N1N=CC(=C1C)C=1N(C2=NC=NC(=C2N=1)O[C@@H]1CN(CC1)C(=O)C1CCOCC1)C FHKPLLOSJHHKNU-INIZCTEOSA-N 0.000 description 2
- 239000003522 acrylic cement Substances 0.000 description 2
- 239000002585 base Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 239000012943 hotmelt Substances 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 description 2
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- GOXQRTZXKQZDDN-UHFFFAOYSA-N 2-Ethylhexyl acrylate Chemical group CCCCC(CC)COC(=O)C=C GOXQRTZXKQZDDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YLZOPXRUQYQQID-UHFFFAOYSA-N 3-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)-1-[4-[2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidin-5-yl]piperazin-1-yl]propan-1-one Chemical compound N1N=NC=2CN(CCC=21)CCC(=O)N1CCN(CC1)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F YLZOPXRUQYQQID-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JIGUQPWFLRLWPJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acrylate Chemical compound CCOC(=O)C=C JIGUQPWFLRLWPJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010040844 Skin exfoliation Diseases 0.000 description 1
- 206010040880 Skin irritation Diseases 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000809 air pollutant Substances 0.000 description 1
- 231100001243 air pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- CQEYYJKEWSMYFG-UHFFFAOYSA-N butyl acrylate Chemical compound CCCCOC(=O)C=C CQEYYJKEWSMYFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001244 carboxylic acid anhydrides Chemical class 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000013039 cover film Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000013530 defoamer Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- GMSCBRSQMRDRCD-UHFFFAOYSA-N dodecyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CCCCCCCCCCCCOC(=O)C(C)=C GMSCBRSQMRDRCD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 1
- 238000002372 labelling Methods 0.000 description 1
- 238000010169 landfilling Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 description 1
- 238000007719 peel strength test Methods 0.000 description 1
- PNJWIWWMYCMZRO-UHFFFAOYSA-N pent‐4‐en‐2‐one Natural products CC(=O)CC=C PNJWIWWMYCMZRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000036556 skin irritation Effects 0.000 description 1
- 231100000475 skin irritation Toxicity 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J175/00—Adhesives based on polyureas or polyurethanes; Adhesives based on derivatives of such polymers
- C09J175/04—Polyurethanes
- C09J175/06—Polyurethanes from polyesters
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/08—Processes
- C08G18/10—Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/40—High-molecular-weight compounds
- C08G18/42—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
- C08G18/4236—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain containing only aliphatic groups
- C08G18/4238—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain containing only aliphatic groups derived from dicarboxylic acids and dialcohols
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
- C08G18/72—Polyisocyanates or polyisothiocyanates
- C08G18/74—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic
- C08G18/75—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic cycloaliphatic
- C08G18/751—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic cycloaliphatic containing only one cycloaliphatic ring
- C08G18/752—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic cycloaliphatic containing only one cycloaliphatic ring containing at least one isocyanate or isothiocyanate group linked to the cycloaliphatic ring by means of an aliphatic group
- C08G18/753—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic cycloaliphatic containing only one cycloaliphatic ring containing at least one isocyanate or isothiocyanate group linked to the cycloaliphatic ring by means of an aliphatic group containing one isocyanate or isothiocyanate group linked to the cycloaliphatic ring by means of an aliphatic group having a primary carbon atom next to the isocyanate or isothiocyanate group
- C08G18/755—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic cycloaliphatic containing only one cycloaliphatic ring containing at least one isocyanate or isothiocyanate group linked to the cycloaliphatic ring by means of an aliphatic group containing one isocyanate or isothiocyanate group linked to the cycloaliphatic ring by means of an aliphatic group having a primary carbon atom next to the isocyanate or isothiocyanate group and at least one isocyanate or isothiocyanate group linked to a secondary carbon atom of the cycloaliphatic ring, e.g. isophorone diisocyanate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J7/00—Adhesives in the form of films or foils
- C09J7/20—Adhesives in the form of films or foils characterised by their carriers
- C09J7/21—Paper; Textile fabrics
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J7/00—Adhesives in the form of films or foils
- C09J7/30—Adhesives in the form of films or foils characterised by the adhesive composition
- C09J7/38—Pressure-sensitive adhesives [PSA]
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
Abstract
본 발명은 종이테이프에 도포하여 점착력을 나타내도록 하면서 알칼리수에 해리되는 물성을 가져서 사용 후 종이테이프의 펄프를 회수하여 재활용할 수 있으며, 용매를 사용하지 않고 제조할 수 있어서 제조공정을 단축할 수 있는 친환경 점착제와 이의 제조방법 및 상기 점착제를 도포한 점착종이테이프에 관한 것이다.
본 발명에 따른 종이테이프용 점착제는 초기점착력과 점착유지력이 우수하고 박리강도가 높아서 이를 종이테이프에 도포한 점착종이테이프를 포장물에 부착하면 포장물을 충분히 접착·유지시킬 수 있고, 사용 후 폐기시 알칼리수에 용이하게 해리되어 점착종이테이프의 재활용이 용이할 뿐만 아니라, 종이 소재의 포장물에 사용할 경우 점착종이테이프를 포장물로부터 제거하지 않고 그대로 재활용할 수 있어서 인력소모를 줄이고 종이 소재 포장물 및 점착종이테이프의 재펄프화율을 높일 수 있다.
또한, 본 발명에서 사용되는 폴리에스터폴리올은 프리폴리머를 제조하는 과정에서 낮은 점도를 유지하여 종래의 중합과정에서 필수적으로 사용되는 용매를 사용하지 않고도 점착제를 제조할 수 있어서 점착제 제조공정에서 가장 많은 시간과 에너지가 소비되는 용매 제거공정을 거치지 않아도 되므로 제조공정이 단축되고 제조 비용과 시간을 줄일 수 있다.
본 발명에 따른 종이테이프용 점착제는 초기점착력과 점착유지력이 우수하고 박리강도가 높아서 이를 종이테이프에 도포한 점착종이테이프를 포장물에 부착하면 포장물을 충분히 접착·유지시킬 수 있고, 사용 후 폐기시 알칼리수에 용이하게 해리되어 점착종이테이프의 재활용이 용이할 뿐만 아니라, 종이 소재의 포장물에 사용할 경우 점착종이테이프를 포장물로부터 제거하지 않고 그대로 재활용할 수 있어서 인력소모를 줄이고 종이 소재 포장물 및 점착종이테이프의 재펄프화율을 높일 수 있다.
또한, 본 발명에서 사용되는 폴리에스터폴리올은 프리폴리머를 제조하는 과정에서 낮은 점도를 유지하여 종래의 중합과정에서 필수적으로 사용되는 용매를 사용하지 않고도 점착제를 제조할 수 있어서 점착제 제조공정에서 가장 많은 시간과 에너지가 소비되는 용매 제거공정을 거치지 않아도 되므로 제조공정이 단축되고 제조 비용과 시간을 줄일 수 있다.
Description
본 발명은 종이테이프에 도포하여 점착력을 나타내도록 하면서 알칼리수에 해리되는 물성을 가져서 사용 후 종이테이프의 펄프를 회수하여 재활용할 수 있으며, 용매를 사용하지 않고 제조할 수 있어서 제조공정을 단축할 수 있는 친환경 점착제와 이의 제조방법 및 상기 점착제를 도포한 점착종이테이프에 관한 것이다.
일반적으로 포장물을 접착·고정하기 위하여 폴리에틸렌(polyethylene, PE)이나 폴리프로필렌(polypropylene, PP) 등의 수지필름에 접착제가 도포된 접착테이프를 사용하고 있으며, 접착테이프는 그 자체의 접착력에 의하여 이종의 부재를 상호 연결할 수 있고 와이어를 사용하지 않음으로써 포장하였을때 완성도를 높일 수 있다.
이러한 접착테이프를 종이박스와 같은 포장물에 사용한 후 종이포장물을 재활용하기 위해서는 접착테이프를 수작업으로 제거하여야 하고 제거된 접착테이프는 재활용되지 못하고 땅에 매립되거나 소각되는 방식으로 처리되고 있다.
그런데 수지필름의 접착테이프는 땅에서 생분해되지 않기 때문에 최근 환경법에 의하여 매립이 엄격히 제한되고 있으며, 이에 따라 접착테이프 폐기물은 대부분 소각에 의해 처리되고 있는 실정이나 소각 과정에서 환경에 유해한 대기오염물질이 배출되는 문제가 있다.
이에 따라, 종이테이프의 일면에 점착제를 도포하여 만든 점착종이테이프가 개발되었으나, 종래의 점착종이테이프의 점착제 조성물은 물에 쉽게 용해되지 않은 합성수지 계통의 물질을 사용하여 제조되었기 때문에 점착종이테이프의 재생처리시에는 점착제층을 제거한 후 종이만을 재생처리하여야 하므로 작업성이 떨어지는 문제가 있다.
또한, 점착종이테이프를 사용한 종이포장물의 재생처리시에도 필수적으로 점착종이테이프와 점착제를 제거하여야 하므로 재생처리 작업에 시간과 인력이 소모되고, 점착종이테이프를 제거하지 않고 재생할 경우 점착제층의 성분인 합성수지 물질이 재생품에 포함되어 재생품의 품질이 떨어지고 합성수지 물질에 의한 공해가 발생되는 등 여러 문제를 안고 있다.
상기와 같이, 산업발전에 따라 점착테이프의 이용은 증가하고 계속해서 개선되고 있으나 분리배출과 폐기의 문제로 인하여 환경오염의 주된 오염원 중 하나로 인식되고 있으며, 따라서 현재의 점착테이프가 가지는 문제를 해소하여 환경을 보호하고 건강에도 유익한 친환경 점착테이프의 개발이 요구되고 있다.
이러한 방안으로서, 물에 녹는 수해리성 필름이나 접착제가 개발되고 있으며, 예를 들어 한국등록특허공보 제0932655호에는 에틸아크릴레이트 모노머, 부틸아크릴레이트 모노머, 2-에틸핵실아크릴레이트 모노머, 메타아크릴산라우릴을 포함하는 친환경 알칼리해리성 점착제를 종이재질의 원지 일면에 도포한 점착종이테이프가 제시되어 있다.
또한 한국등록특허공보 제2247297호에는 베이스 필름의 일단에 프라이머층이 코팅되고, 상기 프라이머층의 상부면에 수용성 점착층이 코팅되며, 상기 수용성 점착층의 상부면에 커버 필름이 적층된 수해리성 점착테이프가 제시되어 있으며, 상기 수용성 점착층은 아크릴레이트 공중합체, 수용성 점착부여제, 수용성 올리고머, 필러, 용제 및 수산화나트륨을 혼합하여 제조된다.
상기의 점착테이프는 물이나 알칼리성 용제에 잘 해리되므로 종이포장물을 재활용하고자 할 경우 점착테이프를 종이포장물에서 제거하는 번거로움 없이 점착테이프가 부착된 상태로 재활용처리가 가능하여 경제성 및 환경 보호 효과를 얻을 수 있는 장점이 있다.
그런데 상기의 점착테이프에 사용되는 아크릴계 점착제는 아크릴 단량체가 점착제 중에 잔존하는 경우 악취나 피부 자극성이 있고, 재박리형 아크릴계 점착제를 피착체에 접착한 후 시간 경과에 따른 변화에 의해 점착력이 상승하거나 이행성 (移行性)이 높아져 피착체에 점착제가 잔존(adhesive deposit)하기 쉬워서 재박리성이 불충분해질 수 있으며, 경시변화에 따른 피착체와의 투묘효과(anchoring effect)가 저하되어 피착체의 형상에 변화가 있는 경우 박리되거나 파단될 우려가 있다.
또한, 한국공개특허공보 제2023-0030491호에는 수산기-말단 우레탄 예비 중합체 및 단관능 카르복실산 무수물을 포함하는 우레탄 수지 조성물, 상기 우레탄 수지 조성물로부터 제조된 우레탄 수지, 상기 우레탄 수지를 포함하는 점착제 조성물 및 상기 점착제 조성물로 형성된 점착층을 포함하는 점착 테이프가 제시되어 있다.
상기 우레탄 수지 조성물은 점착성이 우수하고 알칼리성 수용액에 용이하게 용해될 수 있어서 점착 테이프의 친환경성 및 재활용성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
그런데 상기 점착제 조성물은 우레탄 수지를 3급 아민계 화합물로 중화시켜 친수성을 가지도록 함으로써 물에 분산되도록 하나, 아민계 화합물은 우레탄화 반응의 촉매작용을 하여 수산기와 반응하며 이로 인해 겔화가 발생하기 쉽고 고점도화되기 때문에 점착제의 도포시 두께의 균일성이나 평활성을 확보하는 것이 어려우며, 이를 해소하기 위하여 다량의 용제를 첨가하여 점도를 조절하면 도포시 액체 적하(dripping) 등의 성형 불량이 발생하거나 두껍게 도포하는 것이 곤란하거나 건조 시간이 길어지는 등의 문제가 발생한다.
본 발명은 상기의 문제를 해결하기 위한 것으로서, 종이테이프에 도포되어 포장물을 충분히 접착시키고 시간이 경과하여도 접착력을 충분히 유지하며, 사용 후 폐기시 알칼리수에 용이하게 해리되어 점착종이테이프를 포장물로부터 떼어내지 않고도 쉽게 재펄프화할 수 있으면서 좀 더 단순한 공정을 통하여 제조 비용과 시간을 줄일 수 있는 종이테이프용 점착제의 제조방법, 상기 방법으로 제조되는 점착제 및 상기 점착제를 도포한 점착종이테이프를 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 아디프산과 네오펜틸글리콜을 몰비 1:0.8~1.1의 비율로 중합반응시켜 수평균분자량 3000~4000의 폴리에스터폴리올을 준비하는 단계; 상기 폴리에스터폴리올 100 중량부에 디메틸올부타노익산 5~10 중량부를 혼합하고 75~95 ℃로 가열하여 용융액을 준비하는 단계; 상기 용융액을 60~80 ℃로 냉각시키고 용융액 100 중량부에 이소포론디이소시아네이트 10~20 중량부 및 비스무스 2-에틸헥사노에이트 0.05~0.50 중량부를 순차적으로 혼합하고 70~90 ℃에서 100~150 분간 반응시켜 프리폴리머를 준비하는 단계; 및 상기 프리폴리머를 45~55 ℃로 냉각시키고 프리폴리머 100 중량부에 트리에틸아민 2~6 중량부를 혼합하고 50~70 분간 반응시킨 후, 여기에 증류수 200~270 중량부와 소포제 0.1~2.0 중량부를 혼합하여 수분산시키는 단계;를 포함하는 종이테이프용 점착제의 제조방법을 제공한다.
삭제
이때, 상기 프리폴리머는 이소시아네이트 말단기를 가지면서 NCO/OH 작용기의 몰비가 0.8~1.0인 것이 바람직하고, 상기 프리폴리머의 점도는 70~90 ℃에서 1500 cps 이하인 것이 바람직하다.
또한, 상기 점착제는 디메틸올부타노익산 함량 5~10 중량%, 고형분 함량 20~40 중량%, NCO/OH 작용기의 몰비 0.8~1.0 및 Extension 값 1.7~2.0의 물성을 가지는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 상기의 방법으로 제조되는 종이테이프용 점착제를 제공한다.
또한, 본 발명은 종이테이프의 일면에 상기 점착제가 도포되어 건조된 점착층이 형성되고, 상기 종이테이프의 이면에 수성실리콘이 도포되어 건조된 이형층이 형성되어 있는 점착종이테이프를 제공한다.
본 발명에 따른 종이테이프용 점착제는 초기점착력과 점착유지력이 우수하고 박리강도가 높아서 이를 종이테이프에 도포한 점착종이테이프를 포장물에 부착하면 포장물을 충분히 접착·유지시킬 수 있고, 사용 후 폐기시 알칼리수에 용이하게 해리되어 점착종이테이프의 재활용이 용이할 뿐만 아니라, 종이 소재의 포장물에 사용할 경우 점착종이테이프를 포장물로부터 제거하지 않고 그대로 재활용할 수 있어서 인력소모를 줄이고 종이 소재 포장물 및 점착종이테이프의 재펄프화율을 높일 수 있다.
또한, 본 발명에서 사용되는 폴리에스터폴리올은 프리폴리머를 제조하는 과정에서 낮은 점도를 유지하여 종래의 중합과정에서 필수적으로 사용되는 용매를 사용하지 않고도 점착제를 제조할 수 있어서 점착제 제조공정에서 가장 많은 시간과 에너지가 소비되는 용매 제거공정을 거치지 않아도 되므로 제조공정이 단축되고 제조 비용과 시간을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 점착제를 이형제와 함께 종이테이프에 도포한 점착종이테이프의 횡단면도를 개념적으로 보여주는 도면이다.
도 2는 상기 점착종이테이프를 알칼리수에 침지하여 점착제와 이형제가 종이테이프로부터 해리된 모습을 보여주는 사진이다.
도 2는 상기 점착종이테이프를 알칼리수에 침지하여 점착제와 이형제가 종이테이프로부터 해리된 모습을 보여주는 사진이다.
본 발명은 아디프산(adipic acid, AA)과 네오펜틸글리콜(neopentyl glycol, NPG)을 중합반응시킨 폴리에스터폴리올(polyester polyol), 디메틸올부타노익산(dimethylol butanoic acid, DMBA), 이소포론디이소시아네이트(isophorone diisocyanate, IPDI), 비스무스 2-에틸헥사노에이트((bismuth 2-ethylhexanoate) 및 트리에틸아민(triethylamine, TEA)을 중합반응시켜 종이테이프용 점착제를 제조한다.
먼저, 아디프산과 네오펜틸글리콜을 중합반응시켜 수평균분자량 3000~4000의 폴리에스터폴리올을 제조한 후, 상기 폴리에스터폴리올 100 중량부에 디메틸올부타노익산 5~10 중량부를 혼합하고 75~95 ℃로 가열하여 이들을 용융시킨다.
통상, 점착제 등에 사용되는 폴리에스터폴리올은 아디프산과 1,4-부탄디올(1, 4-butanediol, 1,4-BD)을 중합반응시켜 알칼리 해리성, 내수성, 내유성을 부여하고 여기서 1,4-부탄디올은 강성을 부여하는 역할을 하는데, 아디프산과 1,4-부탄디올이 중합된 폴리에스터폴리올은 점도가 높아서 메틸에틸케톤과 같은 유기용매를 혼합하여 점착제 제조에 사용한다.
그런데 이러한 점착제 제조공정은 유기용매를 제거하는 후공정이 필수적이며, 유기용매의 제거공정은 많은 시간과 에너지가 소요되어 점착제의 제조원가를 증가시키는 단점이 있다.
아디프산과 네오펜틸글리콜을 중합반응시킨 폴리에스터폴리올은 분자량이 3000 이상으로서 아디프산과 1,4-부탄디올을 중합반응시킨 분자량 2000 이하의 폴리에스터폴리올에 비하여 구조상 좀 더 소프트한 비정질 상태이며, 따라서 본 발명의 폴리에스터폴리올은 점도가 낮아서 유기용매를 사용하지 않아도 중합반응에 참가할 수 있고, 이 결과 유기용매를 제거하는 후공정이 필요치 않으므로 제조공정이 단축되고 제조 비용과 시간을 줄일 수 있다.
아디프산과 네오펜틸글리콜의 중합은 네오펜틸글리콜/아디프산의 몰비가 0.8~1.1인 것이 바람직하며, 아디프산과 네오펜틸글리콜을 중합반응시킨 폴리에스터폴리올은 결정성이 낮아서 초기점착력과 접착유지력이 높으나, 상기 몰비가 0.8 미만이면 최종 점착제의 초기점착력이 낮아지고 1.1을 초과할 경우 접착유지력이 낮아지는 단점이 있다.
디메틸올부타노익산은 점착제에 친수성기를 도입하여 분산성을 향상시키는 역할을 하며, 5 중량부 미만이면 이소시아네이트 말단기를 갖는 프리폴리머를 물에 분산시 입자가 형성되어 에멀전 안정성과 알칼리 해리성이 불량하고, 10 중량부를 초과하면 점착력이 불량하고 코팅도막이 뻣뻣해져 유연성이 낮으며 내수성이 악화되는 단점이 있다.
다음은 상기 용융액을 60~80 ℃로 냉각시킨 다음 용융액 100 중량부에 이소포론디이소시아네이트 10~20 중량부 및 비스무스 2-에틸헥사노에이트 0.05~0.50 중량부를 차례대로 혼합하고 교반속도 150~250 rpm으로 70~90 ℃에서 100~150 분간 반응시켜 이소시아네이트 말단기를 가지면서 NCO/OH 작용기의 몰비가 0.8~1.0인 프리폴리머(prepolymer)를 제조한다.
상기 이소포론디이소시아네이트는 이소시아네이트기(-NCO)를 가지고 있어서 용융액 중의 수산기(-OH)와 반응하여 우레탄 프리폴리머를 생성하며, 상기 비스무스 2-에틸헥사노에이트는 비주석계 촉매로서 프리폴리머의 형성을 촉진하고 주석계 촉매의 단점인 환경에 미치는 독성 문제를 야기하지 않는다.
상기 프리폴리머의 NCO/OH 몰비가 0.8 미만이면 점착제의 분자량이 작아져 점착제의 코팅 후 건조시에 점착력이 과다하게 높아져 이형성(releasability)이 발현되지 않을 수 있으며, 1.0을 초과할 경우 점착제의 하드 세그먼트(hard segment) 함량이 높아지고 상대적으로 소프트 세그먼트(soft segment)의 결정화도가 낮아져 점착제의 접착강도가 떨어지는 문제가 있다.
상기 프리폴리머의 점도는 1500 cps 이하인 것이 바람직하며, 1500 cps를 초과할 경우 수분산이 불가능하여 유기용매를 사용하여야 하고, 따라서 프리폴리머의 수분산 후 유기용매를 제거하는 공정이 필요하므로 바람직하지 않다.
또한, 프리폴리머의 점도는 1500 cps 이하에서도 프리폴리머의 NCO/OH 몰비가 1.0을 초과하면 접착강도가 저하되는 경향이 있으므로, 프리폴리머의 NCO/OH 몰비 1.0 이하, 점도 1500 cps 이하로 유지하는 것이 바람직하다.
상기 프리폴리머를 45~55 ℃로 냉각한 후, 프리폴리머 100 중량부에 트리에틸아민 2~6 중량부를 혼합하고 50~70 분간 반응시켜 디메틸올부타노익산을 중화시킴으로써 수분산을 용이하게 한 다음, 증류수 200~270 중량부와 소포제 0.1~2.0 중량부를 상온에서 600 rpm 이상으로 교반하면서 상기 중화시킨 프리폴리머를 혼합하여 수분산된 점착제를 제조한다.
상기와 같이 제조된 점착제는 디메틸올부타노익산 함량 5~10 중량%, 고형분 함량 20~40 중량%, NCO/OH 작용기의 몰비 0.8~1.0, Extension 값 1.7~2.0을 가지는 것이 바람직하다.
상기 디메틸올부타노익산 함량이 5 중량% 미만이면 수해리성이 낮고 10 중량%를 초과하면 결정화도가 낮아서 점착력이 저하되며, 상기 Extension 값은 디메틸올부타노익산/폴리에스터폴리올의 몰비로서 1.7 미만이면 디메틸올부타노익산 함량이 낮아져 수해리가 불가능하고 2.0을 초과하면 단분자의 함량이 증가하고 디메틸올부타노익산 함량이 높아져 점착력이 저하되는 문제가 있다.
상기와 같이 종이테이프용 점착제가 준비되면, 종이테이프의 일면(one side)에 이형성을 가지는 수성실리콘을 도포하고 건조하여 이형층을 형성시킨 후, 종이테이프의 이면(other side)에 상기 제조된 점착제를 도포하고 건조하여 점착층을 형성시킨 점착종이테이프를 제조한다.
수성실리콘과 점착제의 도포 및 건조는 상기와 같이 종이테이프 일면과 이면에서 각각 순차적으로 진행하거나 또는 수성실리콘과 점착제를 종이테이프 일면과 이면에 도포한 후 동시에 건조시킬 수 있으며, 점착제의 도포 및 건조는 1~3 회 반복하여 수행할 수도 있다.
상기와 같이 제조되는 점착종이테이프는 점착제와 수성실리콘이 알칼리수에 쉽게 해리되므로 재활용이 용이하고 종이 소재의 포장물에 사용할 경우 점착종이테이프를 포장물로부터 제거하지 않고 재펄프화할 수 있어서 종이 포장물 및 종이테이프를 용이하게 재활용할 수 있다.
이하, 본 발명을 하기의 실시예, 비교예 및 시험예에 의거하여 좀 더 상세하게 설명한다.
단, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 치환 및 균등한 타 실시예로 변경할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.
<실시예 1~5> 및 <비교예 1, 2>
교반기, 냉각기, 가열수단이 구비된 플라스크에 아디프산과 네오펜틸글리콜을 몰비 1:0.9의 비율로 중합반응시켜 수평균분자량 3500의 폴리에스터폴리올을 준비한 다음, 상기 폴리에스터폴리올에 디메틸올부타노익산을 투입한 후 온도를 85 ℃로 높여 이들을 용융시켰다.
상기 폴리에스터폴리올과 디메틸올부타노익산의 용융액을 70 ℃로 냉각시키고 여기에 이소포론디이소시아네이트 및 비스무스 2-에틸헥사노에이트를 차례대로 혼합하고 온도를 80 ℃로 높인 후 200 rpm으로 교반하면서 2 시간 동안 반응시켜 이소시아네이트 말단기를 가지는 프리폴리머를 제조하였다.
상기 프리폴리머를 50 ℃로 냉각시킨 후 트리에틸아민을 투입하고 1 시간 동안 반응시켜 디메틸올부타노익산을 중화시킨 다음, 증류수와 실리콘 계열의 수성 에멀션형 소포제(TEGO Foamex 825, EVONIK, 독일)를 상온에서 800 rpm으로 교반하면서 상기 중화시킨 프리폴리머를 투입하여 수분산된 종이테이프용 점착제를 제조하였다.
상기 점착제의 제조에 사용된 성분 함량과 제조된 점착제의 물성을 하기 표 1에 나타내었다.
| 구분 | 항목 | 실시예 1 |
실시예 2 |
실시예 3 |
실시예 4 |
실시예 5 |
비교예 1 |
비교예 2 |
| 성분 함량 | 폴리에스터폴리올 | 231.00 | ||||||
| 디메틸올부타노익산 | 17.78 | 18.37 | 19.13 | 19.48 | 19.85 | 11.04 | 17.78 | |
| 이소포론디이소시아네이트 | 39.79 | 39.79 | 38.79 | 38.26 | 38.79 | 29.79 | 45.69 | |
| 비스무스 2-에틸헥사노에이트 | 0.26 | |||||||
| 트리에틸아민 | 12.14 | 12.55 | 13.18 | 13.36 | 12.14 | 12.14 | 12.14 | |
| 증류수 | 700 | |||||||
| 소포제 | 1.5 | |||||||
| 물성 | 디메틸올부타노익산 함량 (중량%) |
5.8783 | 6.0834 | 6.3269 | 6.4427 | 6.5720 | 3.8842 | 5.7940 |
| 고형분 함량 (중량%) |
30.0678 | 30.1376 | 30.1648 | 30.1648 | 30.1425 | 28.8784 | 30.4776 | |
| NCO/OH 몰비 | 0.9623 | 0.9421 | 0.8943 | 0.8715 | 0.8725 | 0.9537 | 1.1049 | |
<시험예 1> 물성 측정-1
상기 실시예 1~5 및 비교예 1, 2에서 제조된 종이테이프용 점착제를 각각 종이테이프의 일면에 2~3 회 코팅하고 상기 종이테이프의 이면에 수성실리콘 이형제를 도포한 후 120 ℃에서 10 분간 건조하여, 도 1과 같이 종이테이프(100)의 양면에 점착층(200)과 이형층(300)이 형성된 점착종이테이프를 제조하였다.
상기 점착종이테이프의 물성을 측정하여 하기 표 2에 나타내었으며, 알칼리 해리성은 점착종이테이프 20 g, 물 995 g, 수산화나트륨 5 g을 플라스크에 넣고 55 ℃로 50 분간 가열에서 해리시켜준 다음, 125 ㎛의 체(test sieve)를 이용하여 걸러준 후 물을 천천히 부어서 투과시키면서 1차 해리여부를 판단하고 하루동안 건조시킨 다음 2차 해리여부를 판단하였다.
접착성은 상온(22±2 ℃)에서 점착종이테이프의 점착층을 25 ㎜의 폭으로 절단하고 스테인레스 강판(SUS304)에 2 ㎏의 고무롤로 압착한 다음 인장시험기를 이용하여 측정하였다.
박리강도는 KS T 1028:2009 규격에 따라 점착종이테이프를 너비 25 ㎜, 길이 150 ㎜로 절단하여 시험편 3 개를 준비한 다음, 시험판에 상기 각각의 시험편을 접착부분에 먼지 및 이물질이 붙지 않고 시험편과 시험판 사이에 공기가 들어가지 않도록 붙인 후 압착속도 약 5 ㎜/s로 1 왕복 압착하고 20 분 후 만능시험기(universal testing machine)를 이용하여 박리강도를 측정하고 평균값을 구하였다.
유지력은 시험판에 상기 박리강도 시험의 시험편 3 개를 각각 접착부분에 먼지 및 이물질이 붙지 않고 시험편과 시험판 사이에 공기가 들어가지 않도록 25×25 ㎜의 면적으로 붙인 후 압착속도 약 5 ㎜/s로 1 왕복 압착하고 20 분 후 1 ㎏의 추를 수직으로 매달아 시험편이 시험판에서 떨어질 때까지의 시간을 측정하고 평균값을 구하였다.
초기 접착강도는 KS T 1028:2009 규격에 따라 점착종이테이프를 너비 10~15 ㎜, 길이 150 ㎜로 절단하여 시험편 4 개를 준비한 다음, 상기 각각의 시험편을 볼 굴림 장치 측정대 위에 수평으로 평평하게 고정한 후 출발 위치의 조정, 굴리는 일련의 조작을 볼의 크기를 바꾸어서 반복하고 측정부 내에서 완전히 정지(5 초 이상 볼이 움직이지 않는 것)하는 볼 중에서 최대의 것을 찾아낸 다음, 같은 시험편에서 찾아낸 최대의 볼과 그 전후 크기의 볼(총 3개)을 1 회씩 3 회 굴려서 측정 규정에 맞는 최대의 볼을 찾아내었다.
상온 핫멜트화는 점착종이테이프를 상온에서 수 시간 방치 후 점착제가 빠르게 고체화되며 굳는지 여부를 육안관찰하였고, 점도는 실시예 및 비교예에서 점착제 제조과정 중의 프리폴리머에 대한 점도를 브룩필드 점도계로 측정하였다.
| 실시예 1 |
실시예 2 |
실시예 3 |
실시예 4 |
실시예 5 |
비교예 1 |
비교예 2 |
|
| 알칼리 해리성 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | × | ○ |
| 접착성 | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ○ | × |
| 박리강도 | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | 접착성 없음 |
| 유지력 (분) |
900 | 300 | 120 | 120 | 120 | 300 | 접착성 없음 |
| 초기 접착강도 | 5/32 | 2/32 | 2/32 | 2/32 | 2/32 | 2/32 | 접착성 없음 |
| 상온 핫멜트화 | × | × | × | × | × | × | ○ |
| 점도(프리폴리머) | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | × |
| - 알칼리 해리성(×: 해리 안됨, ○: 해리됨) - 접착성(×: 접착성 없음, ○: 접착성 있음, ◎: 접착성 매우 좋음) - 박리강도(×: 박리강도 없음, ○: 박리강도 좋음, ◎: 박리강도 매우 좋음) - 상온 핫멜트화(×: 굳지 않음, ○: 굳음) - 점도(x: 4000 cps 이상, ○: 1500 cps 이하) |
|||||||
상기 표 2를 보면, 비교예 1을 제외한 시험군이 알칼리수에 해리된 결과를 나타내어, 실시예 1~5 및 비교예 2에서 제조된 점착제와 수성실리콘 이형제가 모두 알칼리수에 용이하게 해리되어 종이테이프의 재활용이 가능함을 알 수 있다(도 2).
비교예 1은 점착제의 디메틸올부타노익산의 함량이 5 중량% 미만이어서 알칼리수에 분산시 입자가 형성됨으로 인해 해리되지 못한 것으로 판단된다.
접착성은 NCO/OH 몰비가 1 이하에서(실시예) 매우 좋은 특성을 나타내고, 1을 초과하면(비교예 2) 점착제의 하드 세그먼트 함량이 높아지고 소프트 세그먼트의 결정화도가 낮아져 접착강도가 저하된 것으로 판단된다.
박리강도는 접착성이 없는 비교예 2를 제외하고 매우 우수하며, 유지력은 실시예 1이 가장 높고 비교예 2는 접착성이 없어서 측정불가하며, 초기 접착강도는 비교예 2를 제외하고 각 군별로 차이를 보이지 않았고, 상온 핫멜트화 또한 비교예 2를 제외한 나머지의 시험군 모두 상온에 방치시 점착제가 굳지 않고 점착상태를 유지함을 알 수 있다.
점도는 NCO/OH 몰비가 1을 초과한 비교예 2가 4000 cps 이상으로 가장 높았는데 이러한 높은 점도에서는 프리폴리머의 수분산이 불가능하여 메틸에틸케톤과 같은 용매를 사용해야 하고, NCO/OH 몰비가 1보다 낮은 실시예와 비교예 1의 경우 프리폴리머의 점도가 1500 cps 이하이므로 유기용매가 없어도 수분산이 가능하였다.
NCO/OH 몰비가 1보다 높아도 점도가 1500 cps 이하일 경우 수분산이 가능하나, 상온 핫멜트화 진행 및 점착제의 높은 하드 세그먼트 함량과 낮은 소프트 세그먼트의 결정화도로 인하여 접착강도가 저하되므로 상용화가 불가능하다고 판단된다.
<시험예 2> 물성 측정-2
상기 시험예 1과 같은 방법으로 종이테이프 양면에 점착층과 이형층이 형성된 점착종이테이프를 제조하였으며, 이때 종이테이프에 도포되는 점착제는 상기 실시예 및 비교예와 같은 방법으로 제조하되 폴리에스터폴리올 제조시 아디프산과 네오펜틸글리콜의 혼합 몰비, 점착제 중의 디메틸올부타노익산 함량, NCO/OH 몰비, Extension 값을 하기 표 3과 같이 조정하여 점착종이테이프의 물성을 측정하였다.
| 시험예 2-1 |
시험예 2-2 |
시험예 2-3 |
시험예 2-4 |
시험예 2-5 |
시험예 2-6 |
시험예 2-7 |
시험예 2-8 |
||
| 점착제 물성 |
네오펜틸글리콜/아디프산의 몰비 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 0.9 | 0.8 | 0.8 미만 |
| 디메틸올부타노익산 함량 (중량%) |
6 | 5 | 4 | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 | |
| NCO/OH 몰비 | 0.95 | 0.95 | 0.95 | 1.10 | 0.75 | 0.95 | 0.95 | 0.95 | |
| Extension 값 | 1.8 | 1.5 | 1.2 | 1.5 | 1.5 | 1.8 | 1.8 | 1.8 | |
| 점착종이테이프 물성 측정 |
해리성 | ○ | ○ | × | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ |
| 초기점착력 | ○ | × | × | × | ○ | ○ | ○ | × | |
| 박리강도 | ○ | △ | △ | × | △ | ○ | ○ | ○ | |
| 유지력 | ○ | ○ | ○ | × | × | ○ | ○ | ○ | |
| - 해리성(×: 해리 불가능, ○: 해리 가능) - 초기 접착력(×: 낮음, ○: 높음) - 박리강도(×: 낮음, △: 보통, ○: 높음) - 유지력(×: 낮음, ○: 높음) 측정방법 - 해리성: '환경표지대상제품 및 인증기준'에 따른 환경표지 인증기준 EL103:2012(종이 점착테이프 및 종이 점착시트) - 초기점착력, 박리강도, 유지력: KS T 1028:2009(점착 테이프 및 점착 시트의 시험방법) |
|||||||||
점착제의 폴리에스터폴리올을 구성하는 네오펜틸글리콜/아디프산의 몰비가 0.8 미만이면(시험예 2-8) 최종 점착제의 초기점착력이 낮아지고, 디메틸올부타노익산 함량이 낮아질수록(시험예 2-3) 물에 분산시 입자가 형성되어 알칼리 해리성과 초기점착력이 저하됨을 알 수 있다.
또한, NCO/OH 몰비가 0.8보다 낮으면(시험예 2-5) 점착제의 분자량이 작아져 코팅 후 건조시 초기점착력은 높으나 접착유지력은 낮고, 반대로 1.0을 초과하면(시험예 2-4) 상온 핫멜트화의 진행으로 인해 유지력 및 접착력의 측정이 불가능하였는데 이는 소프트 세그먼트의 결정화도가 낮아져 초기점착력이 낮아진 원인으로 판단된다.
Extension 값이 1.2로 낮으면(시험예 2-3) 디메틸올부타노익산 함량이 낮아져 알칼리수에서의 해리가 불가능하여 종이테이프의 재펄프화가 어려워짐을 알 수 있다.
상기와 같이, 포장물을 충분히 접착·고정시키면서 알칼리수에 충분히 해리되도록 하여 사용 후 폐기시 점착종이테이프를 쉽게 재펄프화할 수 있도록 하기 위해서는 종이테이프에 도포되는 점착제의 폴리에스터폴리올의 구성비, 디메틸올부타노익산 함량, NCO/OH 몰비 및 Extension 값을 적정 범위 내로 조절하는 것이 중요함을 알 수 있다.
100:종이테이프, 200:점착층, 300:이형층
Claims (7)
- 아디프산과 네오펜틸글리콜을 몰비 1:0.8~1.1의 비율로 중합반응시켜 수평균분자량 3000~4000의 폴리에스터폴리올을 준비하는 단계;
상기 폴리에스터폴리올 100 중량부에 디메틸올부타노익산 5~10 중량부를 혼합하고 75~95 ℃로 가열하여 용융액을 준비하는 단계;
상기 용융액을 60~80 ℃로 냉각시키고 용융액 100 중량부에 이소포론디이소시아네이트 10~20 중량부 및 비스무스 2-에틸헥사노에이트 0.05~0.50 중량부를 순차적으로 혼합하고 70~90 ℃에서 100~150 분간 반응시켜 프리폴리머를 준비하는 단계; 및
상기 프리폴리머를 45~55 ℃로 냉각시키고 프리폴리머 100 중량부에 트리에틸아민 2~6 중량부를 혼합하고 50~70 분간 반응시킨 후, 여기에 증류수 200~270 중량부와 소포제 0.1~2.0 중량부를 혼합하여 수분산시키는 단계;를 포함하는 종이테이프용 점착제의 제조방법. - 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 프리폴리머는 이소시아네이트 말단기를 가지면서 NCO/OH 작용기의 몰비가 0.8~1.0인 것을 특징으로 하는 종이테이프용 점착제의 제조방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 프리폴리머의 점도는 70~90 ℃에서 1500 cps 이하인 것을 특징으로 하는 종이테이프용 점착제의 제조방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 점착제는 전체 중량에 대한 디메틸올부타노익산 함량 5~10 중량%, 고형분 함량 20~40 중량%, NCO/OH 작용기의 몰비 0.8~1.0 및 Extension 값 1.7~2.0의 물성을 가지는 것을 특징으로 하는 종이테이프용 점착제의 제조방법. - 청구항 1, 청구항 3 내지 청구항 5 중 어느 한 항의 방법으로 제조되는 종이테이프용 점착제.
- 종이테이프의 일면에 청구항 6의 점착제가 도포되어 건조된 점착층이 형성되고, 상기 종이테이프의 이면에 수성실리콘이 도포되어 건조된 이형층이 형성되어 있는 점착종이테이프.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020230081707A KR102678176B1 (ko) | 2023-06-26 | 2023-06-26 | 해리성이 개선된 종이테이프용 점착제 및 이의 제조방법, 상기 점착제를 도포한 점착종이테이프 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020230081707A KR102678176B1 (ko) | 2023-06-26 | 2023-06-26 | 해리성이 개선된 종이테이프용 점착제 및 이의 제조방법, 상기 점착제를 도포한 점착종이테이프 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102678176B1 true KR102678176B1 (ko) | 2024-06-25 |
Family
ID=91710681
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020230081707A KR102678176B1 (ko) | 2023-06-26 | 2023-06-26 | 해리성이 개선된 종이테이프용 점착제 및 이의 제조방법, 상기 점착제를 도포한 점착종이테이프 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102678176B1 (ko) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000045099A (ko) * | 1998-12-30 | 2000-07-15 | 조민호 | 접착력이 개선된 폴리우레탄 수지 조성물의 제조방법 |
| KR20050052833A (ko) * | 2003-12-01 | 2005-06-07 | 애경화학 주식회사 | 수성 용융형 폴리우레탄 접착제 및 이의 제조방법 |
| JP2011102335A (ja) * | 2009-11-10 | 2011-05-26 | Sanyo Chem Ind Ltd | ウレタン樹脂の製造方法 |
| KR20160071655A (ko) * | 2014-12-12 | 2016-06-22 | 한국신발피혁연구원 | 에폭시기를 함유한 수분산 폴리우레탄의 제조방법 |
| KR101716759B1 (ko) * | 2015-12-11 | 2017-03-15 | 금강그린주식회사 | 수성 코팅용 조성물 |
| KR20230030492A (ko) * | 2021-08-25 | 2023-03-06 | 김덕일 | 점착 테이프 |
| KR20230038758A (ko) * | 2020-07-17 | 2023-03-21 | 타이완 닛카 케미칼 컴퍼니 리미티드 | 수성 폴리우레탄 수지 조성물 및 폴리우레탄 필름 |
-
2023
- 2023-06-26 KR KR1020230081707A patent/KR102678176B1/ko active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000045099A (ko) * | 1998-12-30 | 2000-07-15 | 조민호 | 접착력이 개선된 폴리우레탄 수지 조성물의 제조방법 |
| KR20050052833A (ko) * | 2003-12-01 | 2005-06-07 | 애경화학 주식회사 | 수성 용융형 폴리우레탄 접착제 및 이의 제조방법 |
| JP2011102335A (ja) * | 2009-11-10 | 2011-05-26 | Sanyo Chem Ind Ltd | ウレタン樹脂の製造方法 |
| KR20160071655A (ko) * | 2014-12-12 | 2016-06-22 | 한국신발피혁연구원 | 에폭시기를 함유한 수분산 폴리우레탄의 제조방법 |
| KR101716759B1 (ko) * | 2015-12-11 | 2017-03-15 | 금강그린주식회사 | 수성 코팅용 조성물 |
| KR20230038758A (ko) * | 2020-07-17 | 2023-03-21 | 타이완 닛카 케미칼 컴퍼니 리미티드 | 수성 폴리우레탄 수지 조성물 및 폴리우레탄 필름 |
| KR20230030492A (ko) * | 2021-08-25 | 2023-03-06 | 김덕일 | 점착 테이프 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4770370B2 (ja) | ウレタン樹脂の製造方法および粘着剤 | |
| KR101294977B1 (ko) | 우레탄 수지의 제조 방법 및 점착제 | |
| US7025853B2 (en) | Reactive hot-melt adhesive compositions with improved green strength | |
| CN101389726A (zh) | 涂膜的保护片 | |
| WO2009107301A1 (ja) | 透湿フィルム、その製造方法及びそれを用いた積層体 | |
| CA2487002C (en) | Polyurethane dispersions | |
| CN1256384C (zh) | 热熔粘合剂 | |
| KR102678176B1 (ko) | 해리성이 개선된 종이테이프용 점착제 및 이의 제조방법, 상기 점착제를 도포한 점착종이테이프 | |
| US20020010302A1 (en) | Moisture-curing reactive hot-melt adhesive for weather strip flocking, flocked weather strip, and process for producing flcoked weather strip | |
| CN113966182B (zh) | 湿气固化型热熔黏合剂组合物、黏合体、及衣物 | |
| DE60224974T2 (de) | Feuchtigkeitshärtende Haftmittel | |
| JPH0551573A (ja) | ホツトメルト接着剤 | |
| JPH08157801A (ja) | 湿気硬化性ウレタンシーラント組成物 | |
| EP1528093B1 (en) | Moisture-reactive polyurethane hot-melt compositions | |
| CN115141346B (zh) | 一种可拆卸的临时粘接用水性聚氨酯分散体及其制备方法 | |
| JPH08170068A (ja) | 湿気硬化性ウレタンシーラント組成物 | |
| WO2010012400A2 (de) | Kationische polyurethan-dispersionsklebstoffe | |
| JP2001031825A (ja) | 水分散型剥離性組成物およびその製造方法ならびに剥離性基材と粘着シ―ト類 | |
| US20060106167A1 (en) | Moisture-reactive hot-melt compositions | |
| CN1253520C (zh) | 热熔体粘合剂 | |
| JP2003277717A (ja) | 反応性ホットメルト接着剤 | |
| JP3583740B2 (ja) | 水性シラノール化ウレタン系樹脂組成物 | |
| JP3108380B2 (ja) | 反応性ホットメルト接着剤組成物 | |
| JP4213778B2 (ja) | 感圧性接着テープまたはシートの製造方法 | |
| JPH1120107A (ja) | シリコーン易接着性フィルム及びその製造方法 |