KR20000057290A - 적층용 접착제 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하나 이상의 C2-C4-알킬 아크릴레이트 및 하나 이상의 C6-C12-알킬 아크릴레이트의 혼합물 (단량체 a) 5 내지 95 중량 %, 유리 전이 온도가 0 ℃ 초과이고 에틸렌계 불포화기 이외에 관능기를 함유하지 않는 에틸렌계 불포화 화합물 (단량체 b) 5 내지 30 중량%, 하나 이상의 산기 또는 산 무수물 기를 갖는 에틸렌계 불포화 화합물 (단량체 c) 0 내지 10 중량%, 및 또다른 에틸렌계 불포화 화합물 (단량체 d) 0 내지 60 중량%를 포함하는 중합체에 관한 것이다. 중량 표시는 유화 중합체를 기준으로 한다.

Description

적층용 접착제 {LAMINATION ADHESIVES}
본 발명은 중합체 중량을 기준으로 하여 하나 이상의 C2-C4-알킬 아크릴레이트 및 하나 이상의 C6-C12-알킬 아크릴레이트의 혼합물 (단량체 a) 5 내지 95 중량%, 유리 전이 온도가 0 ℃ 초과이고 에틸렌계 불포화기 이외에 관능기를 함유하지 않는 에틸렌계 불포화 화합물 (단량체 b) 5 내지 30 중량%, 하나 이상의 산기 또는 산 무수물기를 갖는 에틸렌계 불포화 화합물 (단량체 c) 0 내지 10 중량%, 및 또다른 에틸렌계 불포화 화합물 (단량체 d) 0 내지 60 중량%를 포함하는 중합체에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 상기 중합체의 접착제, 특히 적층용 접착제로서의 용도, 즉 라미네이트 제조용 용도에 관한 것이다.
예를 들면 유럽 특허 출원 제622 434호 또는 국제 특허 공개 제92/12213호에는 라미네이트 제조용 접착제, 즉 적층용 접착제로서의 중합체 수분산액의 용도가 기재되어 있다.
사실상, 적층용 접착제는 다수의 상이한 필요 조건을 만족하여야 한다. 예를 들면 적층용 접착제는 광범위하게 적용될 수 있어야 하는데, 즉 상이한 중합체 필름, 예를 들면 폴리에틸렌 (PE), 배향된 폴리프로필렌 (OPP), 폴리아미드 (PA) 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PETP)의 상호간의 접합 및 중합체 필름과 종이 등, 특히 알루미늄 호일 또는 금속화 중합체 필름의 접합에 균등하게 적합하여야 한다.
적층용 접착제는 기판에 대하여 양호한 접착성을 가져야 하고, 적층시킨 후 얻은 필름 라미네이트의 고강도를 유발하여야 한다.
필름 라미네이트는 종종 투명하기 때문에 적층용 접착제는 또한 미세 응결물이 없어야 할 뿐만 아니라 노화에 대해 내성이어야 하고 광에 대해 안정하여야 하고 발포화를 적게 나타내어야 한다.
적층 유닛에서의 공정은 전단에 대한 높은 안정성 및 양호한 유동 특성을 필요로 한다. 또한, 수성계는 일반적으로 용매 폐기물 및 용매 방출물을 피하는데 바람직하다.
제조되는 라미네이트의 높은 직후 강도가 특히 요구된다. 높은 직후 강도 (라미네이트의 제조 직후 측정되는 박리 강도)는 필름 라미네이트가 추가되는 공정에 빠르게 처리될 수 있는 잇점을 제공한다. 상기 추가되는 공정은 이중 라미네이트를 출발 물질로 하는 삼중 라미네이트의 제조, 또는 라미네이트에 대한 추가되는 수행 (절단, 펀칭, 접음, 밀봉)일 수 있다.
지금까지 공지되어 있는 중합체 수분산액은 적층용 접착제에 대한 필요 조건을 만족시킬 정도로 충분하지는 않다. 특히, 필름 라미네이트의 직후 강도는 매우 낮다.
본 발명의 목적은 이러한 상태를 개선하는 것이다.
본 발명자들은 상기 목적이 상기 정의된 중합체, 및 상기 중합체 또는 중합체 수분산액의 라미네이트 제조용 접착제-적층용 접착제로서의 용도에 의해 달성됨을 알게 되었다.
신규 중합체는 서두에 정의된 단량체 (a) 내지 (d)를 포함한다.
단량체 (a)는 하나 이상의 C2-C4-알킬 아크릴레이트 및 하나 이상의 C6-C12-알킬 아크릴레이트의 혼합물을 포함한다.
C2-C4-알킬 아크릴레이트는 특히 n-부틸 아크릴레이트 또는 에틸 아크릴레이트이다. n-부틸 아크릴레이트가 특히 바람직하다.
적합한 C6-C12-알킬 아크릴레이트의 예로는 n-헥실, 2-에틸헥실, 옥틸, 데실 및 도데실 아크릴레이트가 있다.
C8-알킬 아크릴레이트, 특히 2-에틸헥실 아크릴레이트가 바람직하다.
C2-C4-알킬 아크릴레이트의 비율은 각각의 경우 단량체 (a)의 총량을 기준으로 하여 바람직하게는 10 내지 90 중량%, 특히 바람직하게는 20 내지 75 중량%, 및 매우 특히 바람직하게는 30 내지 70 중량%이고, C6-C12-알킬 아크릴레이트의 비율은 바람직하게는 90 내지 10 중량%, 특히 바람직하게는 25 내지 80 중량%, 및 매우 특히 바람직하게는 30 내지 70 중량%이다.
단량체 (a)의 유리 전이 온도는 0 ℃ 미만이다.
단량체 (b)는 에틸렌계 불포화기 이외에 관능기, 즉 히드록실, 산, 산 무수물, 니트로, 에폭시 또는 1차, 2차 또는 3차 아미노기가 없는 단량체이다. 단량체 (b), 또는 보다 정확하게는 단량체 (b)의 단일단량체의 유리 전이 온도는 0 ℃ 초과, 바람직하게는 15 ℃ 초과이다.
중합체의 유리 전이 온도는 시차 열 분석 (DTA) 또는 시차 주사 열량법 (DSC)과 같은 통상적인 방법에 의해 측정될 수 있다 (예를 들면 ASTM 3418/82, 중간값 온도 참고).
가능한 단량체 (b)의 예로는 C1-C20-알킬 (메트)아크릴레이트, 탄소수 20 이하의 카르복실산의 비닐 에스테르, 탄소수 20 이하의 비닐방향족 화합물, 에틸렌계 불포화 니트릴, 및 비닐 할로겐화물이 있으며, 이의 유리 전이 온도는 상기 기재한 바와 같다.
특히 적합한 알킬 (메트)아크릴레이트로는 메틸 메타크릴레이트, 메틸 아크릴레이트, n-부틸 메타크릴레이트 및 t-부틸 아크릴레이트가 있다.
메틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트 및 부틸 메타크릴레이트가 바람직하다.
C1-C20카르복실산의 비닐 에스테르의 예로는 비닐 라우레이트, 스테아레이트, 프로피오네이트 및 아세테이트 및 베르사트산 비닐 에스테르가 있다.
적합한 비닐방향족 화합물로는 비닐톨루엔, α- 및 p-메틸스티렌, α-부틸스티렌, 4-n-부틸스티렌, 4-n-데실스티렌 및 바람직하게는 스티렌이 있다. 니트릴의 예로는 아크릴로니트릴 및 메타크릴로니트릴이 있다.
비닐 할로겐화물은 염소, 불소 또는 브롬에 의해 치환된 에틸렌계 불포화 화합물이며, 바람직하게는 염화비닐 및 염화비닐리덴이 있다.
단량체 (c)의 예로는 (메트)아크릴산, 말레산과 같은 카르복실기를 갖는 에틸렌계 불포화 단량체, 말레산 무수물 또는 말레산 모노에스테르 또는 푸마르산 모노에스테르와 같은 에틸렌계 불포화 산 무수물 또는 모노에스테르가 있으며, 중합체 중에 존재한다. 술포 또는 술포네이트기를 갖는 단량체는 신규 중합체의 필수 구성성분은 아니다.
또다른 단량체 (d)는 임의의 바람직한 유형일 수 있다. 바람직하게는 예를 들면 C1-C10-히드록시알킬 (메트)아크릴레이트, 또는 단량체 (b)하에 기재된 단량체가 있으며, 유리 전이 온도는 0 ℃ 미만이다.
신규 중합체는 바람직하게는
단량체 (a) 65 내지 95 중량%,
단량체 (b) 5 내지 25 중량%,
단량체 (c) 0 내지 10 중량%,
단량체 (d) 0 내지 10 중량%를 포함하고, 특히 바람직하게는
단량체 (a) 65 내지 92.5 중량%,
단량체 (b) 5 내지 25 중량%,
단량체 (c) 2.5 내지 10 중량%,
단량체 (d) 0 내지 10 중량%를 포함한다.
중합체의 유리 전이 온도는 상기 기재된 바와 같이 DTA 또는 DSC 방법에 의해 측정될 수 있다.
중합체의 유리 전이 온도는 바람직하게는 60 ℃ 미만이고, 특히 -50 내지 +60 ℃이며, 특히 바람직하게는 -30 내지 +40 ℃이고, 매우 특히 바람직하게는 -30 내지 +20 ℃이다.
중합체는 바람직하게는 유화 중합 반응에 의해 제조되므로 유화 중합체이다.
별법으로, 용액 중합 반응 및 물 중에서 후속적인 분산에 의해 제조될 수 있다.
유화 중합 반응의 경우 이온 및(또는) 비이온 유화제 및(또는) 보호 콜로이드, 또는 안정화제를 표면 활성 화합물로서 사용한다.
적합한 보호 콜로이드의 상세한 설명은 문헌 [Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Volume XIV/1, Makromolekulare Stoffe, Georg-Thieme Verlag, Stuttgart, 1961, 411-420면]에 기재되어 있다. 적합한 유화제로는 음이온계, 양이온계 및 비이온계 유화제가 있다. 유화제는 바람직하게는 표면 활성 물질을 수반할 때 배타적으로 사용되며; 보호 콜로이드와는 대조적으로 이의 분자량은 일반적으로 2000 g/몰 미만이다. 표면 활성 물질의 혼합물이 사용되는 경우 개별적인 성분은 물론 상용성이어야 하며, 소수의 예비 실험에 의해 조사될 수 있다. 표면 활성 물질로서 음이온계 및 비이온계 유화제를 사용하는 것이 바람직하다. 통상적으로 수반되는 유화제의 예로는 에톡실화 지방 알콜 (EO 단위: 3 내지 50, 알킬: C8내지 C36), 에톡실화 모노-, 디- 및 트리알킬페놀 (EO 단위: 3 내지 50, 알킬: C4내지 C9), 술포숙신산의 디알킬 에스테르의 알칼리 금속염 및 알킬 술페이트 (알킬: C8내지 C12), 에톡실화 알칸올 (EO 단위: 4 내지 30, 알킬: C12내지 C18), 에톡실화 알킬페놀 (EO 단위: 3 내지 50, 알킬: C4내지 C9), 알킬술폰산 (알킬: C12내지 C18) 및 알킬아릴술폰산 (알킬: C9내지 C18)의 알칼리 금속염 및 암모늄염이 있다.
또다른 적합한 유화제는 하기 화학식 (II)의 화합물이다.
상기 식 중, R5및 R6은 수소 또는 C4-C14-알킬이지만 둘다 수소는 아니고, X 및 Y는 알칼리 금속 및(또는) 암모늄 이온이다. R5및 R6은 바람직하게는 탄소수 6 내지 18, 특히 탄소수 6, 12 또는 16의 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 또는 수소이지만 둘다 수소는 아니다. X 및 Y는 바람직하게는 나트륨, 칼륨 또는 암모늄 이온이고, 나트륨이 특히 바람직하다. X 및 Y가 나트륨이고, R5는 탄소수 12의 분지쇄 알킬이고, R6은 수소 또는 R5인 화학식 (II)의 화합물이 특히 유리하다. 다수의 경우 모노알킬화 생성물의 비율이 50 내지 90 중량%인 공업 혼합물, 예를 들면 다우팩스 (Dowfax(R)) 2Al (Dow Chemical Cpmpany 제품)이 사용된다.
또한, 적합한 유화제는 문헌 [Houben-Weyl, 192 내지 208면]에 기재되어 있다.
시판되고 있는 유화제의 예로는 다우팩스 2Al, 에뮬란 (Emulan(R)) NP 50, 덱스트롤 (Dextrol(R)) OC 50, 에뮬게이터 (Emulgator) 825, 에뮬게이터 825 S, 에뮬란 OG, 텍사폰 (Texapon(R)) NSO, 넥카닐 (Nekanil(R)) 904 S, 루미텐 (Lumiten(R)) I-RA, 루미텐 E 3065, 디스포닐 (Disponil) FES 77, 루텐졸 (Lutensol) AT 18, 스테인나폴 (Steinapol) VSL 및 에뮬포 (Emulphor) NPS 25가 있다.
표면 활성 물질은 통상적으로 중합시키고자 하는 단량체를 기준으로 하여 0.1 내지 10 중량%의 양으로 사용된다.
유화 중합용 수용성 개시제의 예로는 퍼옥소디술푸르산의 암모늄염 및 알칼리 금속염, 예를 들면 나트륨 퍼옥소디술페이트, 과산화수소 또는 유기 과산화물, 예를 들면 t-부틸 히드로퍼옥시드가 있다.
환원-산화 (산화화원) 개시제계가 특히 적합하다. 통상적으로 하나 이상의 무기 환원제 및 무기 또는 유기 산화제를 포함한다.
산화 성분은 예를 들면 상기 기재된 유화 중합 반응 개시제를 포함할 수 있다.
환원 성분의 예로는 아황산의 알칼리 금속염, 예를 들면 아황산나트륨, 아황산수소나트륨, 소듐 디술파이트와 같은 피로황산의 알칼리 금속염, 아세톤 아황산수소염과 같은 지방족 알데히드 및 케톤의 아황산수소염 부가물, 또는 히드록시메탄술핀산 및 이의 염과 같은 환원제, 또는 아스코르브산이 있다. 또한, 산화환원 개시제계는 금속성 성분이 다수의 원자가 상태로 존재할 수 있는 가용성 금속 화합물을 포함할 수 있다.
공통 산화환원 개시제계의 예로는 아스코르브산/황산철(II)/소듐 퍼옥소디술페이트, t-부틸 히드로퍼옥시드/소듐 디술파이트, t-부틸 히드로퍼옥시드/Na 히드록시메탄술파네이트가 있다. 개별적인 성분, 예를 들면 환원 성분은 또한 혼합물, 예를 들면 히드록시메탄술핀산의 나트륨염 및 소듐 디술파이트의 혼합물일 수 있다.
이러한 화합물은 대부분 수용액의 형태로 사용되고, 보다 낮은 농도는 분산액 중 허용 가능한 물의 양에 의해 측정되고, 보다 높은 농도는 물 중 관련 화합물의 용해도에 의해 결정된다. 일반적으로 농도는 용액을 기준으로 하여 0.1 내지 30 중량%, 바람직하게는 0.5 내지 20 중량%, 및 특히 바람직하게는 1.0 내지 10 중량%이다.
개시제의 양은 일반적으로 중합하고자 하는 단량체를 기준으로 하여 0.1 내지 10 중량%, 바람직하게는 0.5 내지 5 중량%이다. 또한, 유화 중합 반응에 다수의 상이한 개시제를 사용할 수 있다.
중합 반응 동안에 조절제를 예를 들면 중합하고자 하는 단량체 100 중량부를 기준으로 하여 0 내지 0.8 중량부 사용할 수 있다. 이의 기능은 몰 질량을 감소시키는 것이다. 적합한 예로는 티올기를 갖는 화합물, 예를 들면 t-부틸 메르캅탄, 에틸헥실 티오글리콜레이트, 메르캅토에탄올, 메르캅토프로필트리메톡시실란 또는 t-도데실 메르캅탄이 있다. 복합체-필름 적층용 접착제로서 사용되는 경우 상기 조절제의 비율은 특히 중합하고자 하는 단량체 100 중량부를 기준으로 하여 0.05 내지 0.8 중량부, 바람직하게는 0.1 내지 0.5 중량부이다. 의도하는 용도가 고광택 필름 적층용 접착제인 경우 조절제의 사용은 덜 바람직하다. 조절제는 중합성 에틸렌계 불포화기를 함유하지 않는다. 이는 중합쇄의 종결을 유발하므로 중합체쇄에 말단으로 부착된다.
유화 중합 반응은 일반적으로 30 내지 130 ℃, 바람직하게는 50 내지 90 ℃에서 일어난다. 중합 매질은 물을 단독으로 또는 물과 메탄올과 같은 물-혼화성 액체의 혼합물을 포함할 수 있다. 바람직하게는 물은 단독으로 사용된다. 유화 중합 반응은 배치 공정으로서, 또는 단계 또는 구배 공정을 포함하는 공급 공정의 형태로 수행될 수 있다. 중합 혼합물의 일부가 초기 충전물로서 도입되고 중합 온도로 가열된 후 부분적으로 중합되며, 나머지 중합 혼합물은 하나 이상이 순수 또는 유화 형태로 단량체를 포함하는 일반적으로 다수의 공간적으로 분리된 공급 스트림에 의해 중합 대역에 후속적으로 공급되며, 상기 공급 스트림이 단계별 또는 농도 구배하에 연속적으로 공급되며, 이 동안 중합 반응이 유지되는 공급 공정이 바람직하다. 또한 종자 중합체가 예를 들면 입도의 우수한 조절을 얻기 위하여 초기 충전물로서 포함될 수 있다.
개시제가 유리 라디칼 수성 유화 중합 반응 동안에 중합 용기에 첨가되는 방식은 당업자들에게 익숙하다. 중합 용기에 초기 충전물 전체로 포함될 수 있거나, 연속적으로 또는 단계별로 유리 라디칼 수성 유화 중합 반응 동안에 소모되는 속도로 첨가될 수 있다. 각각의 개별적인 경우 당업자들에게 익숙한 바와 같이 개시제계의 화학적 성질 및 중합 온도에 따라 좌우될 것이다. 바람직하게는 일부는 초기 충전물로 포함되고 나머지는 중합 대역에 소모되는 속도로 공급된다.
잔류 단량체를 제거하기 위하여 실제 유화 중합 반응이 종결된 후에도, 즉 95 % 이상의 단량체 전환 후에도 개시제를 첨가하는 것이 통상적이다.
공급 공정의 경우 개별적인 성분은 측면을 통해 상부로부터 또는 반응기 바닥을 통해 기저부로부터 반응기에 첨가될 수 있다.
유화 중합 반응에서 중합체 수분산액은 일반적으로 고상물 함량 15 내지 75 중량%, 바람직하게는 40 내지 75 중량%로 얻는다.
반응기의 높은 공간/시간 수율을 위하여 매우 높은 고상물 함량의 분산액이 바람직하다. 고상물 함량 60 중량% 초과를 얻기 위하여 이중모드 또는 다중모드 입도가 달성되어야 하는데, 그렇지 않은 경우 점도가 지나치게 높아져 분산액을 더 이상 조작할 수 없기 때문이다. 신규 입자 생성물을 예를 들면 종자 (유럽 특허 제81 083호), 과량의 유화제 또는 미니에멀젼을 첨가함으로써 제조할 수 있다. 높은 고상물 함량에서의 저점도와 관련된 또다른 잇점은 높은 고상물 함량에서의 개선된 코팅 작용이다. 입자의 하나 이상의 신규 생성물은 필요로 하는 임의의 시간에 제조될 수 있다. 저점도에 대한 표적 입도 분포를 따른다.
신규 중합체는 접착제, 예를 들면 감압(pressure-sensitive) 접착제로서 사용될 수 있다. 중합체는 바람직하게는 수분산액의 형태로 사용된다.
신규 분산액은 특히 큰 표면적의 기판 접합, 즉 라미네이트 제조용 적층용 접착제로서 적합하다.
접착제, 특히 적층용 접착제로서 사용되는 경우 분산액은 또다른 통상적인 첨가제, 예를 들면 습윤제, 점증제, 보호 콜로이드, 광안정화제 또는 살생물제를 포함할 수 있다.
신규 중합체 또는 분산액은 접착제로서 사용되는 경우 바람직한 특성을 달성하기 위하여 점착 수지 (점착제) 또는 가소제의 첨가를 필요로 하지 않으며, 또한 가교결합제, 기타 반응성 성분 또는 공성분의 첨가를 필요로 하지 않는다.
적층용 접착제로서 사용되는 경우 신규 분산액은 큰 표면적의 기판에 바람직하게는 층 두께 0.1 내지 20 g/㎡, 특히 바람직하게는 2 내지 7 g/㎡으로 예를 들면 나이프 코팅, 브러싱 등에 의해 도포된다.
분산수를 증발시키는 잠시 후에 (바람직하게는 1 내지 60초 후) 코팅 기판은 제2 기판으로 적층될 수 있으며, 온도는 예를 들면 20 내지 200 ℃, 바람직하게는 20 내지 70 ℃이고, 압력은 예를 들면 1 내지 30 N/㎡, 바람직하게는 3 내지 20 N/㎡일 수 있다.
적합한 기판의 예로는 중합체 필름, 특히 폴리에틸렌, 배향 폴리프로필렌, 폴리아미드, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리아세테이트, 셀로판, 금속 (예, 알루미늄)으로 (증기) 코팅된 중합체 필름 (간단하게는 금속화 필름) 또는 이외에 종이, 카드 또는 금속 호일, 특히 알루미늄의 중합체 필름이 있다. 상기 호일 및 필름은 예를 들면 인쇄 잉크로 인쇄될 수 있다.
신규 중합체 또는 분산액은 고광택 필름 적층용 접착제, 및 바람직하게는 복합체-필름 적층용 접착제로서 사용될 수 있다.
고광택 필름 적층의 경우 종이 또는 카드는 투명 중합체 필름에 접합된다.
복합체-필름 적층의 경우 상기 기재된 기판 (종이 또는 카드는 제외)이 서로 접합될 수 있다. 예를 들면 상이한 중합체 필름이 서로 접합될 수 있다. 중합체 필름의 금속 호일, 예를 들면 알루미늄 또는 금속화 필름으로의 접합으로 특히 양호한 결과가 얻어진다.
본 발명의 잇점은 매우 광범위한 기판이 서로 접합, 즉 적층될 수 있다는 것이며, 신규 분산액은 기판에 대해 양호한 접착성을 가지고 접합 복합체에 고강도를 유발시킨다. 특히, 직후 강도는 매우 높으므로 추가되는 공정이 예를 들면 빠르게 수행될 수 있도록 한다.
I. 유화 중합체의 제조
중합체를 하기 방법에 따라 제조하였다.
초기 충전물 (표 1의 조성물 참조)을 85 ℃ (내부 온도)로 가열시켰다. 이어서 공급 스트림 1 및 공급 스트림 2를 개시하였다.
공급 스트림 2는 물 39.9 g 중 소듐 퍼옥소디술페이트 (개시제) 3.0 g을 포함하였다.
공급 스트림 1은 유화 단량체 혼합물을 함유하였다. 공급 스트림 2의 조성물은 표 1에 제시된 바와 유사하다.
공급 스트림 1을 3시간에 걸쳐 계량 첨가하였다. 공급 스트림 2의 20 %를 10분에 걸쳐 첨가하고 나머지를 2시간 50분 (방법 1) 또는 3시간 20분 (방법 2)에 걸쳐 첨가하였다. 공급 스트림의 종결 후에 중합을 85 ℃에서 30분 동안 계속하였다.
얻어진 유화 중합체의 조성물 1 내지 13을 하기 표 2에 나타내었다.
초기 충전물 및 공급 스트림 1의 조성물
초기 충전물 공급 스트림 1
H2O (g) 물 중 10 % 스티렌 종자 (g) 물 중 33 % 스티렌 종자 (g) H2O (g) 물 중 15 % SLS (g) 물 중 60 % IRA (g)
1 312 5 450 13.3 6.7
2 312 5 449.2 13.3 6.7
3 312 5 448.2 13.3 6.7
4 317.5 5 447.7 13.3 6.7
5 317.5 5 447.8 13.3 6.7
6 317.5 5 447.7 13.3 6.7
7 317.5 5 447.7 13.3 6.7
8 317.5 5 418.6 6.7
9 317.5 5 447.4 13.3 6.7
10 317.5 5 447.7 13.3 6.7
11 317.5 5 447.7 13.3 6.7
12 317.5 5 447.7 13.3 6.7
13 317.5 5 447.7 13.3 6.7
약어
SLS: 소듐 라우릴 술페이트
IRA: 루미텐 IRA
공급 스트림 1
물 중 45 % DOW (g) 물 중 15 % Ar. (g) 100 % t-DMC (g) 100 % DVB (g) 100 % 단량체 (g) 방법
1 14.4 2 1 1000 1
2 14.4 2 1000 1
3 14.4 2.5 1000 1
4 14.4 1.8 1000 1
5 14.4 2 1000 1
6 14.4 1.8 1000 1
7 14.4 1.8 1000 1
8 14.4 53.3 1.8 1000 1
9 14.4 1.8 1000 1
10 14.4 1.8 1000 1
11 14.4 0.22 1000 1
12 14.4 0.22 1000 1
13 14.4 0.22 1000 1
약어
DOW: 다우팩스 2A1
Ar.: 아릴술포네이트
t-DMC: t-도데실 메르캅탄
DVB: 디비닐벤젠
유화 중합체 조성물 (중량%)
AA IA GMA HEA BA MA MMA EHA S
1 3 56 5 8 28
2 3 0.5 0.5 51 10 7 28
3 3 56 8 28 5
4 3 56 10 28 3
5 3 51 33 13
6 3 46 38 13
7 3 43 41 13
8 3 46 38 13
9 3 46 13 38
10 3 51 33 13
11 3 51 33 13
12* 3 - 84 13
13* 3 84 - 13
약어
AA: 아크릴산
IA: 이타콘산
GMA: 글리시딜 메타크릴레이트
HEA: 2-히드록시에틸 아크릴레이트
BA: n-부틸 아크릴레이트
MA: 메틸 아크릴레이트
MMA: 메틸 메타크릴레이트
EHA: 에틸헥실 아크릴레이트
S: 스티렌
*비교용
II. 성능 시험
A) 복합체 필름
〈복합체 필름 제조 및 박리 강도 측정〉
유화 중합체의 분산액을 50 ℃로 가열된 다양한 필름 상에서 건조 필름 두께 2 내지 3 g/㎡으로 나이프 코팅하고 [폴리에틸렌 테레프탈레이트: PETP; 폴리아미드: PA; 폴리프로필렌 (코로나-미리 처리됨): PP, 알루미늄 Alu], 20초 후에 코로나-미리 처리된 폴리에틸렌 필름 (PE)으로 적층하였다. 이어서 얻어진 필름 라미네이트를 1일 동안 실온에서 표준 기후 조건하에 저장한 후 스트립 폭 15 ㎜로 절단하였다. 이어서 스트립을 각도 180。에서 속도 100 m/분으로 23 ℃에서 박리시켰다. 15 ㎜ 폭 스트립에 대한 박리 강도를 N으로 측정하였다. 결과를 하기 표 3에 나타낸다.
박리 강도 (N/15 ㎜)
중합체 PETP/PE PA/PE PP/BE Alu/PE PETP/Alu 금속화 PETP/PE*
1 3.1 2.4 2.3 3.3 3.5
2 2.8 2.5 2.2 3.2 3.3 3.3
3 2.7 3.0 2.8 4.5 4.0 3.2
4 3.8 3.7 3.0 4.5 5.1 3.1
5 3.1 3.0 2.4 4.7 4.0 2.9
6 2.3 3.2 2.4 3.0 3.4 2.5
7 2.8 3.0 2.7 3.7 3.7 2.3
8 2.9 3.0 2.5 3.8 3.3 3.0
9 3.2 3.2 2.3 3.8 3.0 2.7
10 2.5 2.6 2.0 3.7 2.2 1.4
11 2.9 3.3 2.7 3.8 3.6 3.1
12 0.5 0.6 0.7 1.3 1.3 0.6
13 2.2 2.5 2.1 3.1 3.8 1.8
*금속으로 증기 코팅된 PETP 필름
〈직후 강도 측정〉
신규 분산액의 또다른 잇점은 제조된 복합체의 높은 직후 강도인 것으로 여겨진다. 이러한 높은 직후 강도 (복합체 제조 직후에 측정된 박리 강도)는 필름 라미네이트가 추가되는 공정에 빠르게 처리될 수 있는 잇점을 제공한다. 이러한 추가되는 공정은 이중 라미네이트를 출발 물질로 하는 삼중 라미네이트의 제조이거나, 라미네이트 상에 추가되는 수행 (절단, 펀칭, 접음, 밀봉)일 수 있다. 비교 실시예는 이소시아네이트 가교결합제를 포함하는 아크릴 중합체 분산액 (Acronal(R)DS 3480)을 포함하는 2성분계이다.
직후 강도
중합체 PETP/PE PA/PE PP/PE ALU/PE PETP/ALU
3 1.5 2.0 2.0 3.0 2.4
아크로날 DS 3480 X 0.2 0.4 0.3 1.4 0.7
B) 고광택 필름
〈중합체 분산액 14 및 15 제조〉
〈중합체 14〉
초기 충전물:
물 312.0 g
0.05 % 스티렌 종자 5.0 g 강도 10.0 %
공급 스트림 1:
물 449.5 g
0.20 % 스테인나폴 NLS 13.3 g 강도 15.0 %
0.40 % 루미텐 IRA 8.0 g 강도 50.0 %
0.65 % 다우팩스 2Al 14.4 g 강도 45.0 %
0.10 % NaOH 4.0 g 강도 25.0 %
3.00 % 아크릴산 30.0 g 강도 100.0 %
56.00 % n-부틸 아크릴레이트 560.0 g 강도 100.0 %
5.00 % 스티렌 50.0 g 강도 100.0 %
8.00 % 메틸 메타크릴레이트 80.0 g 강도 100.0 %
28.00 % 2-에틸헥실 아크릴레이트 280.0 g 강도 100.0 %
공급 스트림 2:
0.30 % 소듐 퍼옥소디술페이트 3.0 g 강도 100.0 %
물 39.9 g
방법:
초기 충전물을 85 ℃로 가열하였다.
공급 스트림을 85 ℃에서 동시에 개시하였다.
공급 시간: 3시간에 걸친 공급 스트림 1
공급 스트림 2: 10분에 걸쳐 20 %, 2시간 50분에 걸쳐 나머지.
첨가 종결 후에 내부 온도 85 ℃에서 0.5시간 동안 중합을 계속하였다.
NaOH를 사용하여 pH 7-8로 조절하였다.
〈중합체 15〉
초기 충전물:
물 312.0 g
0.05 % 스티렌 종자 5.0 g 강도 10.0 %
공급 스트림 1:
물 451.6 g
0.20 % 스테인나폴 NLS 13.3 g 강도 15.0 %
0.40 % 루미텐 IRA 8.0 g 강도 50.0 %
0.65 % 다우팩스 2Al 14.4 g 강도 45.0 %
3.00 % 아크릴산 30.0 g 강도 100.0 %
56.00 % n-부틸 아크릴레이트 560.0 g 강도 100.0 %
5.00 % 스티렌 50.0 g 강도 100.0 %
8.00 % 메틸 메타크릴레이트 80.0 g 강도 100.0 %
28.00 % 2-에틸헥실 아크릴레이트 280.0 g 강도 100.0 %
공급 스트림 2:
0.30 % 소듐 퍼옥소디술페이트 3.0 g 강도 100.0 %
물 39.9 g
방법:
초기 충전물을 85 ℃로 가열하였다.
공급 스트림을 85 ℃에서 동시에 개시하였다.
공급 시간: 3시간에 걸친 공급 스트림 1
공급 스트림 2: 10분에 걸쳐 20 %, 2시간 50분에 걸쳐 나머지.
첨가 종결 후에 내부 온도 85 ℃에서 0.5시간 동안 중합을 계속하였다.
NaOH를 사용하여 pH 7-8로 조절하였다.
〈카드 및 폴리프로필렌 (코로나-미리 처리됨)으로 고광택 필름 적층〉
폴리프로필렌 필름의 미리 처리된 면을 접착제로 코팅하였다. 저온 공기에서 건조한 후에 카드를 위에 놓고 어셈블리를 실험실용 적층 롤러를 사용하여 하방으로 롤링시켰다. 크기로 절단한 후에 라미네이트를 롤러 프레스로 가압하였다.
약 180。 각도로 카드로부터 필름을 박리시킴으로써 접착성을 시험하였다.
평가:
1 = 종이 또는 페인트의 완전 인열
2 = 종이 또는 페인트의 부분 인열
3 = 카드 또는 필름의 접착 분열 (AC, AF)이 있는 양호한 접착성
4 = AC 또는 AF가 있는 불량한 접착성
5 = 카드 또는 필름에 대한 접착성이 없음
그루브 안정화도를 측정하기 위하여 라미네이트 샘플을 상기 제조한지 24시간 후에 제공하였다.
그루브 평가:
1 = 그루브는 완전히 만족스러움
2 = 그루브는 고립된 점에서만 약간 개방됨
3 = 그루브는 특정 점에서 확실히 개방됨
4 = 그루브는 완전히 개방됨
결과를 하기 표 4에 요약하였다.
중합체 접착성 그루브 상태
1일 후 1주 후 6주 후 1일 후 1주 후 6주 후
14 3 2-3 2-3 1 1 1
15 2 2 2 1 1 1

Claims (9)

  1. 중합체 중량을 기준으로 하여
    하나 이상의 C2-C4-알킬 아크릴레이트 및 하나 이상의 C6-C12-알킬 아크릴레이트의 혼합물 (단량체 a) 5 내지 95 중량%,
    유리 전이 온도가 0 ℃ 초과이고 에틸렌계 불포화기 이외에 관능기를 함유하지 않는 에틸렌계 불포화 화합물 (단량체 b) 5 내지 30 중량%,
    하나 이상의 산기 또는 산 무수물기를 갖는 에틸렌계 불포화 화합물 (단량체 c) 0 내지 10 중량%, 및
    또다른 에틸렌계 불포화 화합물 (단량체 d) 0 내지 60 중량%를
    포함하는 중합체.
  2. 제1항에 있어서, 단량체 (a)가 C2-C4-알킬 아크릴레이트 10 내지 90 중량% 및 C6-C12-알킬 아크릴레이트 90 내지 10 중량%를 포함하는 것인 중합체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    단량체 (a) 65 내지 95 중량%,
    단량체 (b) 5 내지 25 중량%,
    단량체 (c) 0 내지 10 중량%,
    단량체 (d) 0 내지 10 중량%를 포함하는 중합체.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    단량체 (a) 65 내지 92.5 중량%,
    단량체 (b) 5 내지 25 중량%,
    단량체 (c) 2.5 내지 10 중량%,
    단량체 (d) 0 내지 10 중량%를 포함하는 중합체.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 중합하고자 하는 단량체 100 중량부 당 조절제 0.05 내지 0.8 중량부의 존재하에 단량체의 유화 중합 반응에 의해 제조되는 중합체.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항 기재의 중합체 또는 상기 중합체의 수분산액의 접착제로서의 용도.
  7. 제6항 기재의 중합체 또는 이의 수분산액의 라미네이트 제조용 접착제로서의 용도.
  8. 제6항 기재의 중합체 또는 이의 수분산액을 사용함으로써 얻을 수 있는 라미네이트.
  9. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항 기재의 중합체의 수분산액을 접합하고자 하는 하나 이상의 기판 표면에 도포하고, 물을 제거한 후에 기판을 서로 접합시키는 것을 포함하는, 접합 복합체 또는 라미네이트의 제조 방법.
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