KR20000017449A - 얇은 필름 접착제, 그의 제조 방법 및 그로부터 제조된 제품 - Google Patents

얇은 필름 접착제, 그의 제조 방법 및 그로부터 제조된 제품 Download PDF

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로버트 알. 크렙스
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톰슨 파트라시아 에이.
프리마크 알더블유피 홀딩스, 인크.
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Abstract

본 발명은 삼원 공중합체의 용융 온도가 열경화성 수지의 경화 온도보다 낮은, 열경화성 수지와 α-올레핀, 일산화탄소, 에틸렌계 불포화 카르복실산 에스테르 단량체의 삼원 공중합체의 조성물 및 접착제 필름을 제공한다. 필름을 기판에 도포하여 접착제 백킹을 제공할 수 있다. 필름은 제1 및 제2 기판을 함께 접착제로 접착하기 위하여 사용할 수도 있다.

Description

얇은 필름 접착제, 그의 제조 방법 및 그로부터 제조된 제품 {Thin Film Adhesive, Method of Making, Products Made Therefrom}
본 발명은 접착제 조성물, 그로부터 제조된 필름, 이러한 조성물 및 필름의 제조 방법, 및 그로부터 제조된 제품에 관한 것이다. 다른 면으로는, 본 발명은 α-올레핀, 일산화탄소, 에틸렌계 불포화 카르복실산 에스테르 단량체의 삼원 공중합체와 추가로 열경화성 수지를 포함하는 접착제 조성물, 그로부터 제조된 필름, 이러한 조성물 및 필름의 제조 방법 및 그로부터 제조된 제품에 관한 것이다.
열 및 압력 압축에 의해 제조된 장식용 적층물은 다년간 상업적으로 제조되어 왔고, 카운터와 테이블 상판, 화장실과 부엌 작업대, 벽패널, 칸막이와 문 등으로 건축 및 가구 산업에 널리 수용되어 왔다. 이러한 장식용 적층물은 경화되어 단색과 같이 단순한 것으로부터 엠보싱된 모조 나뭇결 마무리와 같이 복잡한 것까지일 수 있는 표면 장식을 지니는 단일 구조를 형성한 다수의 단층들을 포함하는 것으로 설명될 수 있다.
보다 구체적으로는, 장식용 적층물은 일반적으로 열 및 압력 하에서 단일 구조로 함께 압축되거나 접착된 여러 층의 합성 수지 함침지 시트를 포함한다. 통상적인 경우 장식용 적층물 조립체는 아래부터 보자면 페놀계 수지로 함침된 하나 이상의 시트로 된 코어, 그리고 그 위에 놓인 멜라민 수지로 함침된 장식용 시트로 이루어진다.
코어 또는 기초 부재는 적층물에 강도를 제공하는 기능을 하며, 보통 최초 적층 단계 이전에 형성되거나 형성되지 않을 수 있는 고체 기판을 포함한다. 쌓기 전에, 코어 부재의 시트를 페놀 포름알데히드의 물 알코올 용액으로 함침시키고, 건조하고 열풍 오븐에서 부분적으로 경화시키고, 최종적으로는 시트로 절단한다. 이러한 기초 또는 코어 부재의 예로는, 최초 적층 단계 중에 열경화 상태로 전환된 거의 완전히 경화된 페놀계 수지로 완전히 함침되고 접착된 다수의 90 내지 150 lb연 크라프트지 시트, 유리 섬유로 강화된 열경화성 폴리에스테르 수지 적층물 등과 같은 예비경화된 플라스틱 적층물, 하드보드, 목재폐물 또는 파티클 보드, 합판 등과 같은 목재 제품, 시멘트-석면 보드, 시트록, 플라스터 보드 등과 같은 광수계 보드, 또는 이러한 기판의 조합이 있다.
장식용 시트는 보통 적층물에 매력적인 외관을 제공하는 기능을 하고, 패널에 표면 특성 (즉, 화학약품, 열, 빛, 충격 및 마모에 대한 내성)도 제공한다. 장식용 시트는 보통 멜라민-포름알데히드 수지의 용액으로 함침되고, 건조되고 부분적으로 경화된 후, 최종적으로 시트 형태로 절단된, 고품질의 50 내지 125 연 중량의 안료 충전된, 알파 셀룰로스 종이이다. 수지로 함침하기 전의 장식용 시트는 단색일 수도 있고 장식적 디자인, 또는 목재, 대리석, 가죽 등의 천연 재료의 그라비어 인쇄 재현을 포함할 수 있다.
일반적으로는 수지 함침된 코어 및 장식용 시트를 강철판 사이에 놓고, 적층물을 압축시키고 수지를 경화시키기에 충분한 시간 (보통 약 25 분 내지 1 시간) 동안 적층 스택에 약 200 ℉ 내지 약 350℉의 온도 및 약 800-1600 psi 범위의 압력을 가함으로써 장식용 적층물을 얻는다. 이렇게 하면 종이 시트 중의 수지가 유동하고, 경화하여 시트가 당업계에서 장식용 고압 적층물로 불리는 단일 적층체로 압축되게 한다. 연속적 방법이 장식용 적층물 제조에 있어서 알려져 있기도 하다.
일반적으로는, 압축 이후에 개별적인 적층물이 분리될 수 있게 하는 박리 시트에 의하여 각 조립체가 분리되어 있는 상태로 한 스택에 다수의 조립된 시트를 삽입함으로써 둘 이상의 적층물을 한번에 형성한다.
최종적으로는, 이렇게 형성된 장식용 적층물을 이어서 합판, 하드보드, 석면 보드, 파티클 보드 등의 강화 기판에 접촉 접착제, 우레아-포름알데히드, 백색 접착제 (폴리비닐 아세테이트 에멀젼) 핫멜트, 페놀계 또는 레조르시놀-포름알데히드 에폭시, 콜타르, 동물성 접착제 등을 사용하여 접착시킨다. 접착제는 가격 및 신뢰도 면에서 편차가 있다. 업계에서 사용되는 매우 일반적인 종류의 접착제는 용매계 접촉 접착제 또는 수계 접촉 접착제이다. 사용되는 통상적인 접착제의 예로는 폴리비닐아세테이트 에멀젼 접촉 접착제가 있다. 이러한 수계 또는 용매계의 폴리비닐 아세테이트 에멀젼 접착제는 저렴하고 신뢰할 수 있는 반면, 비교적 빨리 경화되기 때문에 장식용 적층물을 기판에 부착시킬 때 도포해야 하고, 도포에 어려움을 줄 수 있는 액체 형태로 도포해야 한다.
당업계에서는 장식용 적층물을 기판에 부착시키기 훨씬 전에 장식용 적층물에 도포될 수 있는 접착제에 대한 요구가 있다.
당업계에서는 액체 형태로 도포될 필요가 없는 접착제에 대한 요구도 있다.
당업계에서 이러한 요구들은 본 명세서, 도면 및 청구항을 검토할 때, 당업자들에게 명백해질 것이다.
본 발명의 목적은 장식용 적층물을 기판에 부착시키기 훨씬 전에 장식용 적층물에 도포될 수 있는 접착제를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 액체 형태로 도포될 필요가 없는 접착제를 제공하는 것이다.
본 발명의 이러한 목적은 본 명세서, 도면 및 청구항을 검토할 때, 당업자들에게 명백해질 것이다.
도 1은 바람직하게는 장식용 적층물인 장식용 부재 (22), 본 발명의 접착제 필름 (15), 및 기판 (10)을 포함하는 본 발명의 제품 (100)의 단면도이다.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
10; 기판
15; 본 발명의 접착제 필름
22: 장식용 부재
100; 본 발명의 제품
본 발명의 한 실시양태에 따르면, α-올레핀, 일산화탄소, 에틸렌계 불포화 카르복실산 에스테르 단량체의 삼원 공중합체와 추가로 열경화성 수지를 포함하는 조성물이 제공된다. 조성물에 있어서, 삼원 공중합체의 용융 온도는 열경화성 수지의 경화 온도보다 낮다. 조성물을 제조하는 추가의 실시양태는 상기에 언급된 성분들을 서로 접촉시켜 조성물을 형성하는 것을 포함한다.
본 발명의 다른 실시양태에 따르면, 상기 조성물로 제조된 접착제 필름이 제공된다.
다른 실시양태에 따르면, 상기 필름의 제조 방법이 제공된다. 이 방법은 일반적으로는 상기 조성물을 삼원 공중합체의 용융 온도보다 높고 열경화성 수지의 경화 온도보다 낮은 온도로 가열시키는 것을 포함하는데, 여기서 삼원 공중합체의 용융 온도는 열경화성 수지의 경화 온도보다 낮다. 이 방법은 가열된 혼합물로 필름을 형성시키는 것도 포함한다. 최종적으로, 이 방법은 삼원 공중합체의 용융 온도 아래로 필름을 냉각시키는 것을 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시양태에 따르면, 접착성 백킹이 있는 제품이 제공된다. 이 제품은 일반적으로는 상기에 언급된 필름이 부착된 기판을 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시양태에 따르면, 접착제 백킹이 있는 제품의 제조 방법이 제공된다. 이 방법은 일반적으로는 상기 언급된 필름을 기판에 부착시키는 것을 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시양태에 따르면, 제1 기판 및 제2 기판 사이에 위치하고 각각에 부착된 상기에 언급된 접착제 필름이 있는 제1 기판 및 제2 기판을 가진 제품을 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시양태에 따르면, 상기 제품의 제조 방법이 제공된다. 이 방법은 일반적으로는 접착제 필름을 제1 기판과 제2 기판 사이에 위치시키고, 각각의 기판에 부착시키는 것을 포함한다. 접착제 필름은 일반적으로는 수지의 열경화 온도 이상으로 가열함으로써 부착시킨다.
본 발명의 이러한 실시양태들은 명세서, 도면 및 청구항들의 검토하면 당업자들에게 명백해질 것이다.
본 발명의 접착제 조성물 및 접착제 필름은 α-올레핀, 일산화탄소, 에틸렌계 불포화 카르복실산 에스테르 단량체의 삼원 공중합체와 추가로 열경화성 수지를 포함한다.
본 발명의 삼원 공중합체에 사용되는 α-올레핀은 일반적으로는 2개 이상의 탄소 원자를 포함한다. 바람직하게는, 본 발명의 공중합체에 사용되는 α-올레핀은 탄소 원자를 약 2 내지 8개, 보다 바람직하게는 약 2 내지 약 4개, 가장 바람직하게는 약 2 내지 약 3개 포함한다. 적합한 α-올레핀의 바람직한 예로는 에틸렌, 프로필렌 및 부틸렌이 있다. 가장 바람직하게는, 본 발명에 사용되는 α-올레핀은 에틸렌이다.
본 발명의 공중합체에 사용되는 에틸렌계 불포화 카르복실산 에스테르 단량체는 포화 카르복실산의 비닐 에스테르 및 α,β-에틸렌계 불포화 카르복실산의 알킬 에스테르의 군으로부터 선택된다. 적합한 에스테르 단량체의 예로는 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 이소부틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 디에틸 말레에이트, 디메틸 푸마레이트, 비닐 아세테이트, 비닐 프로피오네이트 등이 있다. 바람직하게는 공중합체는 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트 및 비닐 아세테이트 에스테르 단량체 중 하나를 포함한다. 가장 바람직하게는, 공중합체가 에틸렌과 비닐 아세테이트를 포함한다.
α-올레핀, 일산화탄소, 에틸렌계 불포화 카르복실산 에스테르 단량체, 이들 각 삼원 공중합체 성분의 중량%는 일반적으로는 삼원 공중합체에 접착제 용도에 바람직한 물성을 제공하도록 선택된다. 본 발명의 삼원 공중합체는 일반적으로는 α-올레핀, 일산화탄소, 에틸렌계 불포화 카르복실산 에스테르의 총중량을 기준으로 하여 α-올레핀 약 40 내지 약 95 중량%, 일산화탄소 약 1 내지 약 15 중량% 및 에틸렌계 불포화 카르복실산 에스테르 약 4 내지 약 45 중량%를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 삼원 공중합체는 α-올레핀 약 50 내지 약 80 중량%, 일산화탄소 약 5 내지 약 12 중량%, 및 에틸렌계 불포화 카르복실산 에스테르 약 15 내지 약 38 중량%를 포함할 것이다. 보다 바람직하게는, 삼원 공중합체는 α-올레핀 약 60 내지 약 70 중량%, 일산화탄소 약 23 내지 약 30 중량%, 및 에틸렌계 불포화 카르복실산 에스테르 약 7 내지 약 10%를 포함할 것이다.
삼원 공중합체의 용융 온도 (TM)이 열경화성 수지의 경화 온도보다 낮도록 삼원 공중합체를 선택하는 것이 중요하다. 바람직하게는, 삼원 공중합체는 그의 용융 온도 (TM)이 열경화성 수지의 경화 온도보다 10℃ 이상 낮도록, 보다 바람직하게는 30℃ 내지 약 40℃ 낮도록 선택된다.
본 발명에 사용되는 α-올레핀, 일산화탄소, 에틸렌계 불포화 카르복실산 에스테르 단량체의 공중합체의 용융 유동 지수 (melt flow index)는 일반적으로는 공중합체에 접착제 용도로 바람직한 물성을 제공하도록 선택될 것이다. 일반적으로는, 용융 유동 지수는 약 0.5 내지 약 100, 바람직하게는 약 1 내지 약 50, 보다 바람직하게는 약 5 내지 약 40일 것이다.
본 발명의 삼원 공중합체를 얻기 위한 방법 및 촉매는 당업자들에게 잘 알려져 있다. 실제로, 이러한 삼원 공중합체는 시판된다. 본 발명에 유용한 시판되는 삼원 공중합체의 비제한적 예로는 듀폰 (Du Pont)의 엘바로이 (ELVALOY) 742: 비닐 아세테이트 28.5±1 중량%, 일산화탄소 9.0±1 중량%와 나머지 에틸렌으로 된, 용융 지수가 35.0±10 (변형 ASTM D1238)인 에틸렌, 비닐 아세테이트, 일산화탄소 삼원 공중합체; 듀폰의 엘바로이 HP441: 용융 지수가 8.0±7 (변형 ASTM D1238)인 에틸렌, 비닐 아세테이트, 일산화탄소 삼원 공중합체; 및 듀폰 (Du Pont)의 엘바로이 (ELVALOY) 4924: 비닐 아세테이트 20.5±2 중량%, 일산화탄소 8.0±1 중량%와 나머지 에틸렌으로 된, 용융 지수가 15.0±8 (변형 ASTM D1238)인 에틸렌, 비닐 아세테이트, 일산화탄소 삼원 공중합체가 있다.
본 발명을 실시할 때 상술한 삼원 공중합체 2종 이상을 조성물 및 필름에 사용할 수도 있다는 것이 이해되어야 한다.
본 발명의 열경화성 수지는 목적하는 용도를 위한 적합한 접착 특성을 제공하는, 경화 온도가 삼원 공중합체의 용융 온도보다 높은 적합한 열경화성 수지일 수 있다. 적합한 종류의 열경화성 수지의 비제한적인 예로는 일부만 거명하면 페놀 수지, 멜라민 수지, 우레아 포름알데히드 수지, 아미노 수지, 에폭시 수지, 폴리에스테르 수지, 규소 수지, 아크릴 수지, 우레탄 수지, 및 디알릴 프탈레이트 수지가 있다. 바람직한 수지는 페놀 수지 및 멜라민 수지이고, 페놀 수지가 가장 바람직하다.
본 발명을 실시할 때, 2종 이상의 열경화성 수지를 조성물 및 필름에 사용할 수도 있다는 것이 이해되어야 한다.
본 발명의 접착제 조성물은 일반적으로는 삼원 공중합체 및 열경화성 수지의 중량을 기준으로 하여, 약 1 내지 약 99 중량%의 삼원 공중합체 및 약 99 내지 약 1 중량%의 열경화성 수지를 포함할 것이다. 바람직하게는 접착제 조성물은 삼원 공중합체 약 20 내지 약 80 중량% 및 열경화성 수지 약 80 내지 약 20 중량% , 보다 더 바람직하게는 삼원 공중합체 약 40 내지 약 60 중량% 및 열경화성 수지 약 60 내지 약 40 중량%, 가장 바람직하게는 삼원 공중합체 약 50 중량% 및 열경화성 수지 약 50 중량%를 포함할 것이다.
본 발명의 접착제 조성물에는 희망하고(거나) 필요하다면 항산화제, 항블록제, 슬립제, 가교결합제, 안정화제, 자외선 흡수제, 윤활제, 발포제, 대전방지제, 유기 및 무기 난연제, 가소제, 염료, 안료, 활석, 탄산칼슘, 카본 블랙, 운모, 유리 섬유, 탄소 섬유, 아라미드 수지, 석면 및 기타 당업계에 공지된 충전제와 같이 접착제 업계에 공지된 첨가제를 포함시킬 수 있다.
본 발명의 접착제 필름은 일반적으로 삼원 공중합체 및 열경화성 수지를 삼원 공중합체 용융 온도보다 높고 열경화성 수지의 경화 온도보다 낮은 온도로 가열하고, 이어서 열경화성 수지와 용융된 삼원 공중합체의 혼합물로 필름을 형성시킴으로써 제조한다. 얇은 필름 성형, 중공성형 또는 롤러를 이용하는 등의, 용융된 중합체로부터 필름을 제조하기 위한 다양한 방법이 존재하지만, 바람직한 방법은 압출 성형하는 것이다.
본 발명의 접착제 필름은 다양한 용도에 사용된다. 일반적으로는, 본 발명의 접착제 필름은 다양한 재료에 대한 접착제 백킹을 제공하고, 한 표면을 다른 표면에 접착제로 접착시키는 데 적합하다.
본 발명의 한 제품은 본 발명의 접착제 필름을 기판에 부착시켜 접착제 백킹이 제공된 기판을 제공함으로써 형성할 수 있다. 예를 들면, 접착제 필름을 파티클 보드 등과 같은 구조적 부재에 부착시켜 장식용 적층물이 기판에 간편히 접착되게 할 수 있다. 다른 예로는, 접착제 필름을 벽지, 커버링 또는 패널과 같은 장식용 부재, 또는 타일, 비닐, 합성 석재, 또는 석재 등의 바닥재에 부착하여 이들이 다른 표면 또는 지지 부재에 간편히 부착되도록 할 수 있다.
본 발명의 다른 제품은 제1 부재 및 제2 부재와 그 사이에 위치하고 제1 부재와 제2 부재를 접착제로 접착시키는 접착제 필름을 포함하는 접착제로 접착된 구조물일 수 있다. 예들 들어, 바람직하게는 장식용 적층물인 장식용 부재 (22), 본 발명의 접착제 필름 (15) 및 기판 (10)을 포함하는 본 발명의 제품 (100)의 단면도를 나타내는 도 1을 참조한다.
실시예
다음 비제한적 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위해서 제공되지만, 본 발명의 청구항의 범위를 제한하는 것은 아니다.
압출 장치
모든 압출 실험은 버스토프 (Berstorf)에 의하여 제조된 시판되는 표준 2축 스크류 동시회전 압출기에서 실시하였다. 스크류는 25 mm 직경이고, 실험에서 사용된 성분의 양호한 혼합을 얻기 위하여 선택되었다. 바렐 부분에 가열 및 냉각 부재를 장착하였다. 다이는 표준 코트 행어형이고 활발한 가열 장치만을 갖추었다. 압출기에 있어서 전형적인 공급 속도는 한 시간 당 기재 중합체 및 첨가제를 포함하는 총 재료의 15 lb이다. 기재 중합체 및 모든 첨가제를 중력에 의하여 주 공급구에 가하였다. 실험에 요구되는 재료의 양을 운반하기 위하여 검정된 체적 측정 공급기를 사용하여 주 공급구로 기재 중합체 및 모든 첨가제를 계량 투입하였다. 압출된 재료는 다이로부터 3롤 스택을 통과하였다. 스택의 크롬 롤은 필름이 그에 점착되는 것을 막기 위하여 냉각시켰다. 통상적으로 냉각된 롤의 온도는 5-10℃였다. 플라스틱 필름을 실온에서 저장하였다.
재료
실험에 사용된 화학물질은 모두 시판되는 것이다. 엘바로이 (Elvaloy) 741, 엘바로이 640, 및 엘바로이 ES를 이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄피니의 듀폰 패키징 앤드 인더스트리알 폴리머 (DuPont Packaging and Industrial Polymers, 미국 19090 델라웨어주 윌밍톤 듀폰 빌딩 마켓 스트리트 1007)로부터 구입하였다.
분말상 페놀계 수지 GP-5510을 조지아-퍼시픽 코포레이션 (Georgia-Pacific Corporation)의 조지아-퍼시픽 레진스, 인크. (Georgia-Pacific Resins Inc., 미국 75902-0938 텍사스주 루프킨 피.오.박스 938)로부터 구입하였다.
분말상 멜라민 수지를 BTL 스페샬티 레진스 코포레이션 (BTL Specialty Resins Corporation, 미국 43606 오하이오주 톨레도 P.O. Box 2570)로부터 구입하였다.
분말상 활석을 폴라 미네랄스 인크. (Polar Minerals, Inc., 미국 47620 인디애나주 마운틴 버논 블러프 로드 1703)로부터 구입하였다.
분말상 탄산칼슘을 ECC 인터내셔널 (ECC International, 미국 30342 조지아주 Ste.200-G 피치트리-던우디 로드 5775)로부터 구입하였다.
통상적 과정
압출기 및 다이는 기재 중합체를 필름으로 용융시키고 가공하기에 충분히 높지만, 분말상 멜라민 수지 또는 분말상 페놀계 수지가 기재 중합체와, 또는 그 자체적으로 현저히 반응하여 필름이 다이로부터 압출될 수 없을 정도로 점도가 증가하지는 않도록 충분히 낮은 온도로 조절하였다. 분말상 멜라민 및 페놀계 수지가 압출기 내에서 가교결합할 수 있고, 그 경우 스크류를 자유롭게 움직이게 하고 압출기의 정상적 작동을 다시 시작하기 위하여 막대한 보수가 필요해질 수 있기 때문에 위와 같은 온도 조절이 특히 중요하다.
실시예 1 (엘바로이 742 대조군)
순수한 기재 중합체, 엘바로이 742를 15 lb/hr의 속도로 2축 스크류 압출기에 가하였다. 배럴을 70℃로 가열하고 다이를 80℃로 가열하였다. 캘린더의 3개의 롤을 5℃로 냉각시켰다. 필름을 압출시키고 롤 간의 압력이 대략 0.006 inch 두께의 매끈한 표면의 필름을 제공하는 3롤 스택을 통과시켰다. 이 필름은 접착제를 포함하는 아래의 샘플들에 대한 대조군으로 작용하였다.
실시예 2 (엘바로이 742)
순수한 기재 중합체, 엘바로이 742를 12 lb/hr의 속도로 2축 스크류 압출기에 가하였다. 분말상 페놀계 수지인 GP-5520을 주 공급구로 또한 계량 투입하였다. 배럴을 70℃로 가열하고 다이를 80℃에 맞추었다. 배럴은 냉각시킬 수 있지만 다이는 대기에 의한 냉각만 허용하였다. 압출된 필름의 색상은 담황색이고 육안으로 볼 때 균질하였다. GP-5520 대 기재 중합체의 비가 1에 근접하여 재료가 더 이상 압출 가능한 필름을 생성하지 않을 때까지 GP-5520의 양이 증가하는 조건으로 상기 과정을 반복하였다.
실시예 3 (엘바로이 4924 대조군)
엘바로이 742를 엘바로이 4924로 대체한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 과정을 수행하였다.
실시예 4 (엘바로이 4924)
엘바로이 742를 엘바로이 4924로 대체한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 과정을 수행하였다.
실시예 5 (엘바로이 HP-661 대조군)
엘바로이 742를 엘바로이 HP-661로 대체한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 과정을 수행하였다.
실시예 6 (엘바로이 HP-661)
엘바로이 742를 엘바로이 HP-661로 대체한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 과정을 수행하였다.
실시예 7
플러그 시험 및 크리이프 파열 시험을 위한 샘플의 제조
접착된 필름 샘플의 제조
상기에 언급된 바와 같이 제조된 압출된 필름을 표준 등급의 적층물 (윌슨아트 (Wilsonart) 상표 적층물 등급 107, 0.050 inch 두께로 시판됨)의 샌드페이퍼로 닦여진 면과 0.75 inch 두께의 45 lb 공업용 파티클 보드 사이에 끼웠다. 샘플을 6 x 6 평방 inch 치수로 절단하였다. 이어서 이렇게 형성된 샌드위치를 325℉로 미리가열된 압반이 있는 급속하게 압제되는 수압 프레스에 놓았다. 종이 표지의 알루미늄 박을 압반과 적층물 표면 및 파티클 보드 표면 사이에 놓아서 임의의 재료가 프레스 사이클 중에 압반을 오염시키는 것을 방지하였다. 프레스를 압제하고 압력을 30 초 동안 66 lb/inch2로 유지하였다. 30 초 후에 프레스를 개방하고 샘플을 꺼내어 그 표면 상에 추가의 압력을 가하지 않고 실온으로 냉각시켰다.
플러그 샘플의 제조
상기에 설명된 바와 같이 제조된 접착된 필름 샘플을 폭 2.5 inch 및 길이 5.25 inch 이상의 조각으로 절단하였다. 압출된 필름의 종방향 배향을 유지하기 위한 어떤 작용도 이루어지지 않았다. 표면 또는 장식용 적층물 면을 외경이 1.75 inch이고, 큰 직경의 비트가 적층물 및 필름을 관통할 때 파티클 보드의 배면까지 관통하기에 충분히 긴 0.25 inch 파일럿 고속 드릴 비트가 장착된 구멍내기 톱 비트로 구멍을 뚫었다. 직경이 큰 구멍내기 톱 비트가 관통하는 거리는 압출된 필름과 파티클 보드 사이의 면을 절단하도록 고압 적층물과 압출된 필름의 두께 이상이지만, 파티클 보드 안으로 0.0625 inch보다 더 들어가서는 안된다. 드릴 프레스를 사용하여 수동으로 실시한다면, 조작자는 파티클 보드에 닿았다는 것을 감지할 것이다. 다음 단계는 패들 비트로도 알려진 1.00 inch 목재 구멍내기 비트로 배면으로부터 구멍을 뚫는다. 전 단계에서의 파일럿 천공을 이용하여, 목재 구멍내기 비트가 파티클 보드를 전부 제거하지만 고압 장식용 적층물은 전혀 제거하지 않을 때까지 구멍을 뚫었다.
실시예 8 인스트론 (Instron) 시험
모델 4204 인스트론 시험기를 사용하여 적층물-압출된 필름-파티클 보드 경계면 사이의 접착 강도를 정량하였다. 인스트론 유니트는 10,000 lb 로드 셀을 갖추었다. 1 inch/분의 속도로 샘플이 벌어지게 인스트론을 프로그래밍하였다. 접착의 붕괴는 샘플이 벌어질 때 응력의 감소로 알 수 있다. 데이타를 자동화 프로그램에 의하여 기록하고, 각 실험 조건에서 다섯개의 플러그를 시험하였다. 인스트론 프로그램은 평균치, 표준 편차 및 중간 응력값을 다섯개 플러그의 각 세트에 대하여 최대 하중에서 lb/inch (psi)로 계산하였다. 이러한 값을 표 2 및 표 5에서 보고하였다.
실시예 9 크리이프 파열 시험
상기에 언급된 접착된 필름 샘플을 폭 2.0 inch 및 길이 5.0 inch의 조각으로 절단하였다. 띠톱을 사용하여 고압 적층물의 장식용 면쪽에 홈을 내었다. 홈은 샘플의 장진 말단이 될 쪽으로부터 2.5 inch 떨어져 있었다. 이 홈이 고압 적층물의 장식용 면을 통과하고 압출된 필름을 통과하여 파티클 보드 안으로 0.0625 inch까지 들어가게 하였다. 배면으로부터, 0.5 inch x 2.0 inch의 고압 장식용 적층물이 노출되도록 파티클 보드를 제거하였다. 고압 적층물의 노출된 부분의 중심부에서 0.25 inch 구멍을 뚫었다. 홀딩 장치에서 샘플의 장식용 면이 아래를 향하도록 고정하였다. 구멍을 통하여 시험되는 샘플에 20 lb 추를 고정하였다. 샘플을 대략 72 ℉로 조절된 온도 공간에 놓았다. 시험이 시작하는 시간을 기록하고 나서 샘플이 파손되어 추가 구조물로부터 떨어질 때를 기록하였다. 결과는 표 3 및 4에 제공되었다.
(표 2 및 3에 대한 샘플 설명)
(표 5 및 6에 대한 샘플 설명)
본 발명의 접착제 필름은 다양한 용도에 사용된다. 일반적으로는, 본 발명의 접착제 필름은 다양한 재료에 대한 접착제 백킹을 제공하고, 한 표면을 다른 표면에 접착제로 접착시키는 데 적합하다.
본 발명의 한 제품은 본 발명의 접착제 필름을 기판에 부착시켜 접착제 백킹이 제공된 기판을 제공함으로써 형성할 수 있다. 예를 들면, 접착제 필름을 파티클 보드 등과 같은 구조적 부재에 부착시켜 장식용 적층물이 기판에 간편히 접착되게 할 수 있다. 다른 예로는, 접착제 필름을 벽지, 커버링 또는 패널과 같은 장식용 부재, 또는 타일, 비닐, 합성 석재, 또는 석재 등의 바닥재에 부착하여 이들이 다른 표면 또는 지지 부재에 간편히 부착되도록 할 수 있다.
본 발명의 예시적 실시양태가 구체적으로 설명되어 있지만, 다른 다양한 실시양태가 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않는 한 당업자들에게 명백할 것이고 쉽게 수행될 수 있다. 따라서, 본 명세서에 첨부된 청구의 범위가 본 명세서의 실시예 및 설명에 제한되는 것이 아니라 청구항들은 본 발명에 속하는 당업자에 의하여 그의 균등물로 처리되는 모든 특징들을 모함하며, 본 발명에 속하는 특허 가능한 신규성이 있는 모든 특징을 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (22)

  1. (a) α-올레핀, 일산화탄소, 에틸렌계 불포화 카르복실산 에스테르 단량체의 삼원 공중합체, 및
    (b) 열경화성 수지
    를 포함하고, 삼원 공중합체의 용융 온도가 열경화성 수지의 경화 온도보다 낮은 조성물.
  2. 제1항에 있어서, α-올레핀이 에틸렌, 프로필렌 및 부틸렌으로 이루어진 군으로부터 선택된 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 열경화성 수지가 페놀 수지, 멜라민 수지, 우레아 포름알데히드 수지, 아미노 수지, 에폭시 수지, 폴리에스테르 수지, 규소 수지, 아크릴 수지, 우레탄 수지, 및 디알릴 프탈레이트 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 삼원 공중합체가 α-올레핀, 일산화탄소, 에틸렌계 불포화 카르복실산 에스테르의 총중량을 기준으로 하여 α-올레핀 약 40 내지 약 95 중량%, 일산화탄소 약 1 내지 약 15 중량% 및 에틸렌계 불포화 카르복실산 에스테르 약 4 내지 약 45 중량%를 포함하는 조성물.
  5. 제1항에 있어서, α-올레핀이 에틸렌이고, 열경화성 수지가 페놀 수지 및 멜라민 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 조성물.
  6. 제5항에 있어서, 삼원 공중합체가 α-올레핀, 일산화탄소, 에틸렌계 불포화 카르복실산 에스테르의 총중량을 기준으로 하여 α-올레핀 약 50 내지 약 80 중량%, 일산화탄소 약 5 내지 약 12 중량% 및 에틸렌계 불포화 카르복실산 에스테르 약 15 내지 약 38 중량%를 포함하는 조성물.
  7. (a) α-올레핀, 일산화탄소, 에틸렌계 불포화 카르복실산 에스테르 단량체의 삼원 공중합체, 및
    (b) 열경화성 수지
    를 포함하고, 삼원 공중합체의 용융 온도가 열경화성 수지의 경화 온도보다 낮은 필름.
  8. 제7항에 있어서, α-올레핀이 에틸렌, 프로필렌 및 부틸렌으로 이루어진 군으로부터 선택된 필름.
  9. 제7항에 있어서, 열경화성 수지가 페놀 수지, 멜라민 수지, 우레아 포름알데히드 수지, 아미노 수지, 에폭시 수지, 폴리에스테르 수지, 규소 수지, 아크릴 수지, 우레탄 수지, 및 디알릴 프탈레이트 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 필름.
  10. 제7항에 있어서, 삼원 공중합체가 α-올레핀, 일산화탄소, 에틸렌계 불포화 카르복실산 에스테르의 총중량을 기준으로 하여 α-올레핀 약 50 내지 약 80 중량%, 일산화탄소 약 5 내지 약 12 중량% 및 에틸렌계 불포화 카르복실산 에스테르 약 15 내지 약 38 중량% 포함하는 필름.
  11. 제7항에 있어서, α-올레핀이 에틸렌이고, 열경화성 수지가 페놀 수지 및 멜라민 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 필름.
  12. 제11항에 있어서, 삼원 공중합체가 α-올레핀, 일산화탄소, 에틸렌계 불포화 카르복실산 에스테르의 총중량을 기준으로 하여 α-올레핀 약 60 내지 약 70 중량%, 일산화탄소 약 23 내지 약 30 중량% 및 에틸렌계 불포화 카르복실산 에스테르 약 7 내지 약 10 중량%를 포함하는 필름.
  13. (a) 열경화성 수지와 α-올레핀, 일산화탄소, 에틸렌계 불포화 카르복실산 에스테르 단량체의 삼원 공중합체의 혼합물 (여기서, 삼원 공중합체의 용융 온도가 열경화성 수지의 경화 온도보다 낮음)을 삼원 공중합체의 용융 온도보다 높고 열경화성 수지의 경화 온도보다 낮은 온도로 가열하는 단계,
    (b) 가열된 혼합물로 필름을 형성시키는 단계, 및
    (c) 필름을 삼원 공중합체의 용융 온도 아래로 냉각시키는 단계
    를 포함하는 필름 제조 방법.
  14. (a) 기판, 및
    (b) 열경화성 수지와 α-올레핀, 일산화탄소, 에틸렌계 불포화 카르복실산 에스테르 단량체의 삼원 공중합체를 포함하는 기판에 부착된 필름 (여기서, 삼원 공중합체의 용융 온도가 열경화성 수지의 경화 온도보다 낮음)
    을 포함하는 제품.
  15. 제14항에 있어서, α-올레핀이 에틸렌, 프로필렌 및 부틸렌으로 이루어진 군으로부터 선택된 제품.
  16. 제14항에 있어서, 열경화성 수지가 페놀 수지, 멜라민 수지, 우레아 포름알데히드 수지, 아미노 수지, 에폭시 수지, 폴리에스테르 수지, 규소 수지, 아크릴 수지, 우레탄 수지, 및 디알릴 프탈레이트 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 제품.
  17. 제14항에 있어서, 삼원 공중합체가 α-올레핀, 일산화탄소, 에틸렌계 불포화 카르복실산 에스테르의 총중량을 기준으로 하여 α-올레핀 약 40 내지 약 95 중량%, 일산화탄소 약 1 내지 약 15 중량% 및 에틸렌계 불포화 카르복실산 에스테르 약 4 내지 약 45 중량%를 포함하는 제품.
  18. 제14항에 있어서, α-올레핀이 에틸렌이고, 열경화성 수지가 페놀 수지 및 멜라민 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 제품.
  19. 제18항에 있어서, 삼원 공중합체가 α-올레핀, 일산화탄소, 에틸렌계 불포화 카르복실산 에스테르의 총중량을 기준으로 하여 α-올레핀 약 50 내지 약 80 중량%, 일산화탄소 약 5 내지 약 12 중량% 및 에틸렌계 불포화 카르복실산 에스테르 약 15 내지 약 38 중량%를 포함하는 제품.
  20. 열경화성 수지와 α-올레핀, 일산화탄소, 에틸렌계 불포화 카르복실산 에스테르 단량체의 삼원 공중합체를 포함하는 필름 (여기서, 삼원 공중합체의 용융 온도가 열경화성 수지의 경화 온도보다 낮음)을 기판에 부착시키는 것을 포함하는 제품 제조 방법.
  21. (a) 제1 기판,
    (b) 제2 기판, 및
    (c) 열경화성 수지와 α-올레핀, 일산화탄소, 에틸렌계 불포화 카르복실산 에스테르 단량체의 삼원 공중합체를 포함하며, 제1 기판과 제2 기판 사이에 위치하고 각각의 기판에 부착된 필름 (여기서, 삼원 공중합체의 용융 온도가 열경화성 수지의 경화 온도보다 낮음)
    을 포함하는 제품.
  22. 열경화성 수지와 α-올레핀, 일산화탄소, 에틸렌계 불포화 카르복실산 에스테르 단량체의 삼원 공중합체를 포함하는 필름 (여기서, 삼원 공중합체의 용융 온도가 열경화성 수지의 경화 온도보다 낮음)을 제1 기판과 제2 기판 사이에 위치시키고 각각의 기판에 부착시키는 것을 포함하는 제품의 제조 방법.
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