KR20040006119A - 수용성 아크릴 에멀젼형 점착제 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수용성 아크릴 에멀젼형 점착제 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 메타크릴산 알킬에스테르 65 ~ 70 중량%, 에틸렌글리콜 디글리시딜 에테르 1 ~ 3 중량%, 로진 5 ~ 10 중량%, 에톡시 알킬페놀 0.5 ~ 3 중량%, 물 20 ~ 25 중량%로 이루어짐으로써, 양면 접착 테이프에 적용할 경우 최근 점점 강화되고 있는 VOC(volatile organic compound) 규제에 적합하면서도 내수성, 내한성, 내열성이 동시에 우수한 양면 접착 테이프를 제조할 수 있는 개선된 수용성 아크릴 에멀젼형 점착제 조성물에 관한 것이다.

Description

수용성 아크릴 에멀젼형 점착제 조성물{A adhesive composition of water soluble acrylic emulsion}

본 발명은 아크릴 에멀젼형 점착제 조성물에 관한 것으로서, 특히 VOC( Volatile organic compound )규제에 적합하면서도 내수성, 내한성, 내열성이 동시에 우수한 양면 접착 테이프를 제조할 수 있는 수용성 아크릴 에멀젼형 점착제 조성물에 관한 것이다.

종래에 사용되어온 양면 테이프용 점착제는 주성분인 기초 수지를 용해하기 위하여 벤젠, 톨루엔, 크실렌 또는 초산에틸 등과 같은 휘발성 유기용제를 주로 사용해 왔다. 따라서 이러한 종래의 유기 용제형 점착제는 다량의 VOC( Volatile organic compound )가 휘발하기 때문에 대기 오염의 원인이 되는 것으로 지적되어 왔다.

최근 각종 환경 관련 규제가 점차 강화됨에 따라 유기 용제형 점착제 대신에 수용성 에멀젼형 점착제에 대한 개발이 시도되고 있다. 그러나 수용성 에멀젼형 점착제는 내수성, 내한성, 내열성 등을 동시에 만족시키기 어려운 한계가 있었다.

이에 본 발명의 발명자들은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 연구노력한 결과, 계면활성제로서 비이온성 계면활성제를 특정량 첨가할 경우 유기용제가 아닌 물을 용제로 사용하더라도 제조된 점착제 조성물의 물성을 향상시킬 수 있음을 알게되어 본 발명을 완성하였다.

따라서 본 발명은 유기용제를 사용하기 않으면서 내수성, 내한성 및 내열성이 동시에 우수한 수용성 아크릴 에멀젼형 점착제 조성물을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명은 메타크릴산 알킬에스테르 65 ~ 70 중량%, 에틸렌글리콜 디글리시딜 에테르 1 ~ 3 중량%, 로진 5 ~ 10 중량%, 에톡시 알킬페놀 0.5 ~ 3 중량%, 물 20 ~ 25 중량%로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수용성 아크릴에멀젼형 점착제 조성물을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

일반적으로 아크릴계 폴리머는 그 특성상, 분자량이 상당히 크다 하더라도 분자간의 얽힘이 적어서 충분한 응집력을 얻기는 어렵다. 따라서 아크릴계 폴리머의 유동성을 억제하고 실용 가능한 수준의 응집력을 갖도록 하기 위해서는 가교가 필요하다. 아크릴계 점착제는 이러한 가교 방법에 따라서 점착제의 특성이 변하므로 필요에 따라 적당한 가교방법을 선택해야 한다.

한편, 에멀젼형 점착제는 통상적으로 유화 중합법에 의해 제조되기 때문에 농도가 높고, 수지 고분자의 중합도가 높아서 응집력이 높은 점착제를 제조할 수 있다는 장점이 있으나, 내수성이나 내습성이 불량하고 분산계에 의해 가공적 성상의 문제를 발생시킬 우려가 있으며, 적당한 가교제를 찾기가 곤란하다는 어려움이 있다.

이에 본 발명의 수용성 아크릴 에멀젼형 점착제는 유화 중합법을 사용하되, 가교 시스템을 개선하고, 본 발명의 특징인 반응성 계면 활성제 와 점착성 부여 수지를 사용하였다.

본 발명에 따른 점착제 조성물은 기초수지와 가교제, 점착성 부여수지, 계면활성제 및 용제로 이루어진다.

먼저, 기초 수지로서 아크릴산 또는 메타크릴산 에스테르 65 ~ 70 중량%를 포함하는데, 우수한 점착성을 갖기 위해서는 C4 ~ C12의 알킬기를 가지는 아크릴산 또는 메타크릴산 에스테르를 포함하는 것이 좋고, 우수한응집력을 갖기 위해서는 저급 알킬기를 가지는 아크릴산 또는 메타크릴산 에스테르이나, 초산비닐, 스치렌 등 비교적 Tg( 유리전이온도 )가 - 70 ℃이상으로 높은 것을 포함 하는 것이 좋다. 또한, 응집력을 높이고 접착력을 향상시키기 위해서 기초수지에 제3관능기가 도입 될 수도 있다.

본 발명의 점착제 조성물은 상기 기초수지의 유동성을 유지하면서 응집력을 향상시킬 수 있도록 가교도를 조절하기 위하여 가교제 에칠렌글리콜 디글리시딜 에테르 1 ~ 3 중량%를 포함 하는데, 이때 사용량이 1 중량% 미만이면 충분한 가교가 이루어지지 않아 내열성이 저하하고, 3 중량%를 초과하면 지나친 가교가 이루어져 다른 첨가제와 혼화성이 저하된다. 일반적으로 아크릴 에멀젼형 점착제는 중합이 에멀젼 입자 내에서 이루어지며, 가교 시스템으로는 2개 이상의 중합성 이중결합을 가지는 모노머를 공중합하는 방법, 또는 상호 반응성이 있는 관능기 함유 모노머를 공중합 하는 방법 등이 이용 될 수 있으나, 본 발명에서는 내열성, 내수성, 기재 밀착성, 내한성 등을 개선하기 위하여 가교제를 사용하여 아크릴 입자내 또는 입자간 가교를 형성시키는 2차 가교 시스템을 이용한다.

본 발명에서 가교제 에칠렌글리콜 디글리시딜 에테르의 관능기인 글리시딜기는 중합 반응 이후, -CO-O-CH₂-COH- 결합으로 바뀌면서 2차 가교 시스템을 형성한다.

점착성 부여수지로는 로진을 포함하고, 바람직한 함량은 5 ~ 10 중량%인데, 이때 함량이 5 중량% 미만이면 가교 반응이 원활치 않으며, 10중량%를 초과하면 사용중 겔화가 용이하지 않아 진다.

계면 활성제는 유화중합에 있어서 필요 불가결한 성분이지만 성능면에서 보면 내수성, 내열성 등을 저하시키는 요인이 된다. 그 이유는 폴리머 입자 계면에 존재하는 계면 활성제가 피막 생성시, 융착 계면에 편재 하기 때문이다.본 발명에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 비이온성 계면활성제인 에톡시 알킬페놀( Ethoxylated alkyl phenol )을 포함한다. 비이온성 계면 활성제는 1분자 중에 라디칼 중합이 가능한 이중결합이 있고, 모노머와 공중합하기 때문에 폴리머 입자에 유리되어 있지 않으며, 피막 생성 후, 점착제 층에 편재되지 않기 때문에 점착제 수지 조성물의 내수성 및 내한성을 향상시켜 준다. 비이온성계면활성제의 바람직한 함량은 0.5 ~ 3 중량% 이며, 사용량이 0.5 중량% 미만이면 내수,내한성등의 점착내구성(점착력)이 저하하고, 3중량%를 초과하면 폴리머의 분산작용을 억제한다.

마지막으로 용제로는 물 20 ~ 25 중량%를 포함하는데, 물의 양이 20중량% 미만이면 유화중합시 기초수지와 첨가베의 적절한 분산이 이루어 지지 않아 점착성능 발휘가 어려워 지며, 25 중량% 를 초과하면 점착제로서 요구되는 점착성능(접착강도)발휘가 어렵다.

이하, 실시예에 의거하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하겠는바,본 발명이 다음 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.

실시예

다음 표 1의 구성 성분 및 함량으로 이루어지는 양면 테이프용 점착제 조성물을 제조한다.

구 분	구성 성분	함 량(중량%)
기초수지	메타크릴산 알킬에스테르	68
가교제	에틸렌글리콜 디글리시딜 에테르	2
점착성 부여수지	로 진	7
계면활성제	에톡시 알킬페놀	1
용 제	물	22

비교예

다음 표 2의 구성 성분 및 함량으로 이루어지는 양면 테이프용 점착제 조성물을 제조한다.

구 분	구성 성분	함 량(중량%)
기초수지	메타크릴산 알킬에스테르	55
가교제	톨루엔 디이소시아네이트	2
점착성 부여수지	로 진	18
용 제	톨루엔	25

상기 실시예 및 비교예에 따라 제조된 점착제 조성물을 사용하여 통상적인 방법으로 양면 접착 테이프를 제조하고, 각각 다음과 같은 방법으로 물성을 측정한 다음, 그 결과를 표 3에 나타내었다.

구 분	실시예	비교예
	내수성	내한성	내열성	내수성	내한성	내열성
접착력( Kg/25mm)	강판/PET 필름	0.85	0.9	0.8	0.65	0.75	0.8
	PP / PET 필름	0.75	0.7	0.7	0.7	0.65	0.65
정하중박리(mm)	강판/PET 필름	3.0	3.0	3.5	3.5	3.5	4.0
	PP / PET 필름	4.0	4.0	4.0	4.5	4.5	4.5

< 시험방법 >

1)내수성 : 40℃ 에서 72시간 이후 상온에서 4시간 방치

2)내한성 : - 10℃ 에서 4시간 이후 상온에서 4시간 방치

3)내열성 : 80℃ 에서 72시간 이후 상온에서 4시간 방치

4)접착력 : 180도 박리, 박리속도 50mm/분, 접착면적 25mm x 50mm

5)정하중 박리 : 강판은 200g 추, PP는 10g 추를 걸어서 60분 경과 한후, 시편의 변형량 측정, 접착면적 25mm x 50mm

상기 표3의 결과에 따르면, 본 발명의 수용성 아크릴 에멀젼형 점착제 조성물은 종래의 용제형 점착제 조성물에 비하여 내수성, 내한성 및 내열성이 훨씬 우수하다는 것을 알 수 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 수용성 아크릴 에멀젼형 점착제 조성물을 사용하여 양면 접착 테이프를 제조하면 최근 점점 강화되고 있는 VOC 규제에 적합하면서도 내수성, 내한성, 내열성이 동시에 우수한 양면 접착 테이프를 제조할 수 있다.

Claims (1)

1. 메타크릴산 알킬에스테르 65 ~ 70 중량%, 에틸렌글리콜 디글리시딜 에테르 1 ~ 3 중량%, 로진 5 ~ 10 중량%, 에톡시 알킬페놀 0.5 ~ 3 중량%, 물 20 ~ 25 중량%로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수용성 에멀젼형 점착제 조성물.