KR20040030189A - 수분산형 점착제 조성물 및 점착 제품 - Google Patents

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나가츠히데키
고우노신이치
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Abstract

본 발명은 아크릴계 또는 고무계 수분산형 점착제 조성물, 및 폴리알킬렌 글리콜, 폴리비닐피롤리돈, 폴리(비닐 알콜) 및 폴리((메트)아크릴산)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 친수성 중합체를 포함하고, 친수성 중합체의 양이 아크릴계 또는 고무계 수분산형 점착제 조성물중의 고형분 100중량부당 0.5 내지 15중량부인 수분산형 점착제 조성물에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 수분산형 점착제 조성물로부터 형성된 점착제 층을 갖는 점착 제품에 관한 것이다.

Description

수분산형 점착제 조성물 및 점착 제품{AQUEOUS DISPERSION TYPE PRESSURE-SENSITIVE ADHESIVE COMPOSITION AND PRESSURE-SENSITIVE ADHESIVE PRODUCT}
본 발명은 수분산형 점착제 조성물 및 점착 제품에 관한 것이다.
점착제는 마스킹 테이프, 양면 테이프, 표면보호 필름, 포장용 테이프 등에 널리 사용된다. 유기 용매를 함유하지 않는 수분산형 점착제는 환경 보호, 자원 절약, 안전성 등을 감안하여 개발되어 왔으며 그 사용량은 증가하는 추세이다. 이러한 수분산형 점착제중에서, 고무계 수분산형 점착제는 피착체의 선택성이 적고, 저온에서의 접착성도 우수하므로 현재 가장 널리 사용되고 있다. 아크릴계 수분산형 점착제는 그의 우수한 접착 특성, 내후성 등의 점에서 종래의 고무계 수분산형 점착제를 대신하여 널리 보급되고 있다.
한편, 예를 들어 마스킹 테이프는 다음의 문제점을 가졌다. 마스킹 테이프는 도장, 밀봉 등을 할 때 피착체를 마스킹하기 위한 테이프이지만, 장마철 또는 겨울철의 저온에서의 작업시에 피착체 표면에 결로 현상이 발생하는 경우, 접합시에 충분한 접착력이 얻어질 수 없어 테이프 이동 또는 박리가 발생하므로 작업성이저하되게 된다. 양면 테이프 등도 결로면에 대해 작업할 경우 동일한 문제점을 가졌다.
수용성 중합체를 주성분으로서 함유하는 점착 테이프는 결로면에 대해 만족스러운 접착력을 갖는 접착 테이프로서 개시되었다. 그러나, 예를 들어 흡수/팽윤에 의해 용출된 저분자량 성분이 박리시에 오염을 초래하고 점착제가 불충분한 응집력을 가져 박리시에 접착제 찌꺼기가 남으므로 만족스러운 결과가 얻어지지 않았다.
따라서, 본 발명의 목적은 결로면 또는 습윤면에 대해서도 양호한 초기 점착력을 발현할 수 있는 수분산형 점착제 조성물 및 점착 제품을 제공하는 것이다.
본 발명자들은 상기 목적을 달성하기 위해 예의 검토한 결과, 특정한 친수성 중합체가 특정한 양으로 수분산형 점착제 조성물에 가해질 경우, 결로면 또는 습윤면에 대한 접착제의 초기 점착력이 향상된다는 것을 발견하였다. 본 발명은 이에 따라 완성되었다.
본 발명은 아크릴계 또는 고무계 수분산형 점착제 조성물, 및 폴리알킬렌 글리콜, 폴리비닐피롤리돈, 폴리(비닐)알콜 및 폴리((메트)아크릴산)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 친수성 중합체를 포함하고, 친수성 중합체의 양이아크릴계 또는 고무계 수분산형 점착제 조성물중의 고형분 100중량부당 0.5 내지 15중량부인 수분산형 점착제 조성물을 제공한다.
아크릴계 수분산형 점착제 조성물은 바람직하게는 1종 이상의 (메트)아크릴산 C4-12알킬 에스테르로부터 유도된 단위를 주 단량체 단위로서 포함하는 아크릴계 중합체를 기본 중합체로서 함유한다. 친수성 중합체는 500 내지 5,000,000의 중량평균 분자량을 가질 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 수분산형 점착제 조성물로부터 형성된 점착제층을 갖는 점착 제품을 제공한다. 수분산형 점착제 조성물로부터 형성된 이 점착제층은 다공성 기재의 한 면 이상에 배치될 수 있었다.
<수분산형 점착제 조성물>
아크릴계 또는 고무계 수분산형 점착제 조성물은 아크릴계 수분산형 점착제 조성물 및 고무계 수분산형 점착제 조성물을 포함한다. 아크릴계 또는 고무계 수분산형 점착제 조성물은 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.
아크릴계 수분산형 점착제 조성물은 기본 중합체로서 아크릴계 중합체를 함유하는 아크릴계 점착제를 포함한다. 상기 아크릴계 중합체는 (메트)아크릴산 에스테르 단위를 주 단량체 단위로서 포함하고 임의적으로 1종 이상의 공중합성 단량체로부터 유도된 공단량체를 함유할 수 있다. 상기 아크릴계 중합체는 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다. 주 단량체 단위를 형성하기 위한 (메트)아크릴산 에스테르로서 사용되는 것은 바람직하게는 (메트)아크릴산 C4-12알킬 에스테르이다.
(메트)아크릴산 C4-12알킬 에스테르의 예는 n-부틸 (메트)아크릴레이트, 이소부틸 (메트)아크릴레이트, sec-부틸 (메트)아크릴레이트, t-부틸 (메트)아크릴레이트, 펜틸 (메트)아크릴레이트, 이소펜틸 (메트)아크릴레이트, 네오펜틸 (메트)아크릴레이트, 헥실 (메트)아크릴레이트, 헵틸 (메트)아크릴레이트, 옥틸 (메트)아크릴레이트, 이소옥틸 (메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메트)아크릴레이트, 노닐 (메트)아크릴레이트, 이소노닐 (메트)아크릴레이트, 데실 (메트)아크릴레이트, 이소데실 (메트)아크릴레이트, 운데실 (메트)아크릴레이트, 및 도데실 (메트)아크릴레이트를 포함한다. 상기 (메트)아크릴산 C4-12알킬 에스테르는 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.
1종 이상의 (메트)아크릴산 C4-12알킬 에스테르가 주 단량체 단위로서 아크릴계 중합체에 혼입되는 것이 바람직하다. 따라서, (메트)아크릴산 C4-12알킬 에스테르로부터 유도된 단량체 단위의 비율이 아크릴계 중합체중의 모든 단량체 단위를 기준으로 50중량% 이상인 것이 바람직하다. 그의 비율은 바람직하게는 60중량% 이상, 더욱 바람직하게는 70중량% 이상이다. (메트)아크릴산 C4-12알킬 에스테르로부터 유도된 단량체 단위 함량의 상한은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 아크릴계 중합체중의 모든 단량체 단위를 기준으로 100중량%(바람직하게는 99중량%, 더욱 바람직하게는 98중량%)일 수 있다. 결론적으로, (메트)아크릴산 C4-12알킬 에스테르로부터 유도된 단량체 단위의 비율은 예를 들어 모든 단량체 단위를 기준으로 50 내지 98중량%일 수 있다. (메트)아크릴산 C4-12알킬 에스테르로부터 유도된 단량체 단위의 함량이 모든 단량체 단위를 기준으로 50중량% 미만인 경우, 충분한 박리력 및 응집력을 나타내는 점착제가 수득되지 않을 수 있다.
상기 (메트)아크릴산 C4-12알킬 에스테르중에서 부틸 아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, 이소노닐 아크릴레이트, 도데실 아크릴레이트 (라우릴 아크릴레이트), 부틸 메타크릴레이트, 및 도데실 메타크릴레이트 (라우릴 메타크릴레이트)가 본 발명에서 바람직하다.
아크릴계 중합체중의 공단량체 단위로서 혼입되는 공중합성 단량체는 (메트)아크릴산 C4-12알킬 에스테르 등의 종류에 따라 적당하게 선택된다. (메트)아크릴산 C4-12알킬 에스테르와 공중합될 수 있는 단량체의 예는 메틸 (메트)아크릴레이트, 에틸 (메트)아크릴레이트, n-프로필 (메트)아크릴레이트, 및 이소프로필 (메트)아크릴레이트와 같은 (메트)아크릴산 C1-3알킬 에스테르; 트리데실 (메트)아크릴레이트, 테트라데실 (메트)아크릴레이트, 펜타데실 (메트)아크릴레이트, 헥사데실 (메트)아크릴레이트 및 스테아릴 (메트)아크릴레이트와 같은 (메트)아크릴산 C13-18알킬 에스테르; 사이클로헥실 (메트)아크릴레이트, 보르닐 (메트)아크릴레이트 및 이소보르닐 (메트)아크릴레이트와 같은 (메트)아크릴산 환식 탄화수소 에스테르; (메트)아크릴산, 이타콘산, 말레산, 푸마르산, 크로톤산 및 이소크로톤산 또는 그의무수물과 같은 카복실-함유 단량체; 나트륨 비닐설포네이트와 같은 설포-함유 단량체; 스티렌 및 치환된 스티렌과 같은 방향족 비닐 화합물; 아크릴로니트릴과 같은 시아노-함유 단량체; 에틸렌 및 부타디엔과 같은 올레핀; 비닐 아세테이트와 같은 비닐 에스테르; 염화비닐; 아크릴아미드, 메타크릴아미드, N-비닐피롤리돈 및 N,N-디메틸(메트)아크릴아미드와 같은 아미드기-함유 단량체; 하이드록시알킬 (메트)아크릴레이트 및 글리세롤 디메타크릴레이트와 같은 하이드록실-함유 단량체; 아미노에틸 (메트)아크릴레이트 및 (메트)아크릴로일모르폴린과 같은 아미노-함유 단량체; 사이클로헥실말레이미드 및 이소프로필말레이미드와 같은 이미드기-함유 단량체; 글리시딜 (메트)아크릴레이트 및 메틸글리시딜 (메트)아크릴레이트와 같은 에폭시기-함유 단량체; 및 2-메타크릴로일옥시에틸 이소시아네이트와 같은 이소시아네이트기-함유 단량체를 포함한다. 또한, 공중합성 단량체로서는 트리에틸렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 디에틸렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 에틸렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 테트라에틸렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 네오펜틸 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사(메트)아크릴레이트 및 디비닐 벤젠과 같은 다작용성 공중합성 단량체(다작용성 단량체)가 사용될 수 있다. 상기 공중합성 단량체는 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.
본 발명에서 가교제는 상기 다작용성 단량체 대신(또는 그와 함께) 사용할 수 있다. 상기 가교제는 아크릴계 중합체 제조를 위한 중합 이후 및 피착체로의도포 이전에 첨가되어 점착제의 응집력을 향상시킬 수 있다. 통상 사용되는 가교제를 상기 가교제로서 사용할 수 있다. 예를 들어, 그것은 수용성 가교제 또는 유용성 가교제일 수 있다. 가교제는 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 수용성 가교제의 예는 폴리에틸렌 글리콜 디글리시딜 에테르와 같은 에폭시 가교제, 수분산성 이소시아네이트 가교제, 옥사졸린 가교제, 아지리딘 가교제, 친수화된 카보디이미드 가교제, 활성 메틸올기 또는 활성 알콕시메틸기를 함유하는 가교제, 금속 킬레이트 가교제, 멜라민 수지 가교제 및 과산화물 가교제를 포함한다. 유용성 가교제의 예는 N,N,N',N'-테트라글리시딜-m-크실렌디아민과 같은 에폭시 가교제, 헥사메틸렌 디이소시아네이트와 같은 이소시아네이트 가교제, 및 유용성 카보디이미드 가교제를 포함한다. 가교제의 사용량은 특별히 한정되지 않으며, 아크릴계 점착제에 일반적으로 사용되는 양일 수 있다.
상기 공중합성 단량체는 그로부터 형성되는 단위의 함량이 모든 단량체 단위를 기준으로 50중량% 미만이 되도록 하는 양으로 사용될 수 있다.
아크릴계 중합체는 공지 또는 통상의 중합 방법(특히 유화 중합법)에 의해 상기 단량체로부터 제조될 수 있다. 또한, 일반적으로 일괄 차징(charging) 방법(일괄 중합 방법), 단량체 적하 방법, 단량체 에멀션 적하 방법 등을 채용할 수 있다. 단량체 및 다른 성분을 적하하는 경우, 이들은 연속적으로 적하되거나 분할하여 적하될 수 있다. 중합 온도는 중합 개시제 등의 종류에 따라 예를 들어 5 내지 100℃의 범위로부터 적당하게 선택될 수 있다.
중합에 사용되는 중합 개시제의 예는 2,2'-아조비스이소부티로니트릴, 2,2'-아조비스(2-아미디노프로판) 디하이드로클로라이드, 2,2'-아조비스[2-(5-메틸-2-이미다졸린-2-일)-프로판] 디하이드로클로라이드, 2,2'-아조비스(2-메틸프로피온아미딘) 디설페이트, 및 2,2'-아조비스(N,N'-디메틸렌이소부티르아미딘) 디하이드로클로라이드와 같은 아조계 개시제; 과황산 칼륨 및 과황산 암모늄과 같은 과황산염; 벤조일 퍼옥사이드, t-부틸 하이드로퍼옥사이드 및 과산화수소와 같은 과산화물계 개시제; 과황산염과 아황산수소나트륨의 조합물, 과산화물과 아스코르브산 나트륨의 조합물 등의 과산화물과 환원제를 조합한 레독스(redox)계 개시제 등을 포함한다. 그러나, 중합 개시제가 이들로 제한되는 것으로 간주되지는 않아야 한다. 중합 개시제는 수용성 개시제 또는 유용성 개시제일 수 있다. 중합 개시제의 사용량은 그의 종류, 단량체의 종류 등에 따라 적당하게 선택될 수 있다. 그러나, 그의 양은 일반적으로 예를 들어 단량체 성분 100중량부당 약 0.01 내지 1중량부의 범위로부터 선택될 수 있다.
중합에는 연쇄이동제를 사용할 수 있다. 연쇄이동제를 사용함으로써 아크릴계 중합체의 분자량을 조절할 수 있다. 연쇄이동제의 예는 예컨대 라우릴 메르캅탄, 글리시딜 메르캅탄, 메르캅토아세트산, 2-메르캅토에탄올, 티오글리콜산, 2-에틸헥실 티오글리콜레이트 및 2,3-디메르캅토-1-프로판올과 같은 통상의 연쇄이동제를 포함한다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다. 연쇄이동제의 사용량은 일반적으로 단량체 성분 100중량부당 약 0.001 내지 0.5중량부이다.
중합시에 중합 안정성을 확보하기 위해 추가로 유화제를 사용할 수 있다.상기 목적을 위해 유용한 유화제의 예는 라우릴 황산 나트륨, 라우릴 황산 암모늄, 나트륨 도데실벤젠설포네이트, 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르 황산 나트륨, 폴리옥시에틸렌 알킬페닐 에테르 황산 암모늄, 폴리옥시에틸렌 알킬페닐 에테르 황산 나트륨, 및 나트륨 폴리옥시에틸렌 알킬 설포숙시네이트와 같은 음이온성 유화제; 및 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르, 폴리옥시에틸렌 알킬페닐 에테르, 폴리옥시에틸렌 지방산 에스테르, 및 폴리옥시에틸렌/폴리옥시프로필렌 블록 중합체와 같은 비이온성 유화제를 포함한다. 또한, 예컨대 프로페닐기와 같은 라디칼-반응성 기를 상기 유화제에 혼입하여 수득된 라디칼-중합성 유화제가 유용하다. 상기 유화제는 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다. 유화제의 사용량은 중합 안정성 및 기계적 안정성의 관점에서 예를 들어 바람직하게는 단량체 성분 100중량부당 0.5중량부 이상, 더욱 바람직하게는 1.0중량부이상이다. 한편, 내수성을 향상시키는 관점에서, 그의 양은 바람직하게는 5중량부 이하, 더욱 바람직하게는 3중량부 이하이다.
단량체 조성 및 각 단량체의 사용량 또는 배합 비율은 1종 이상의 (메트)아크릴산 C4-12알킬 에스테르로부터 유도된 단위를 주 단량체 단위로서 포함하는 아크릴계 중합체가 수득되는 한, 적당하게 선택될 수 있다. 그러나, 양호한 점착성을 발현시키기 위해서는, 가능하면 중합체의 유리 전이점(Tg)이 통상 -20℃ 이하로 되도록 조성 및 배합 비율을 결정하는 것이 바람직하다.
아크릴계 중합체의 중량평균 분자량은 약 200,000 이상(예컨대, 200,000 내지 1,000,000), 바람직하게는 약 250,000 내지 900,000, 더욱 바람직하게는 약 300,000 내지 800,000이다.
아크릴계 점착제에서, 아크릴계 중합체는 수분산액 상태로 함유된다. 따라서, 아크릴계 중합체는 유화액 형태로 함유될 수 있다. 아크릴계 중합체가 유화액 형태로 함유되는 경우, 중합을 통해 아크릴계 중합체를 제조할 때 유화제를 임의적으로 사용하여 유화된 아크릴계 중합체를 제조할 수 있다. 다르게는, 여러 중합 방법중 임의의 것에 의해 제조된 아크릴계 중합체를 유화제로 유화시킬 수 있다. 즉, 아크릴계 중합체를 함유하는 유화액은 1종 이상의 (메트)아크릴산 C4-12알킬 에스테르를 임의적으로 1종 이상의 공중합성 단량체와 함께 유화 중합시켜 수득된 아크릴계 중합체 유화액이거나, 유화 중합 이외의 중합 방법으로 아크릴계 중합체를 수득한 후 중합체를 유화제와 함께 물에 분산시켜 제조된 아크릴계 중합체 유화액일 수 있다.
한편, 고무계 수분산형 점착제 조성물은 천연 고무 라텍스를 주성분으로서 포함하는 고무계 점착제로 이루어졌다. 이 고무계 점착제는 필요에 따라 저작되었거나 아크릴계 또는 다른 단량체가 그래프팅된 천연 고무의 라텍스를 함유할 수 있다. 수분산형 점착제 조성물에서, 아크릴계 수분산형 점착제 조성물은 아크릴계 점착제를 주성분으로서 함유하는 수분산형 점착제일 수 있는 반면, 고무계 수분산형 점착제 조성물은 고무계 점착제를 주성분으로서 함유하는 수분산형 점착제 조성물일 수 있다.
아크릴계 또는 고무계 수분산형 접착제 조성물은 필요에 따라 pH 조절을 위해 염기(예: 암모니아수) 또는 산을 함유할 수 있으며 추가로 점착제에 통상 사용되는 첨가제를 함유할 수 있다. 상기 첨가제의 예는 박리조정제, 점착부여제, 가소제, 연화제, 충전제, 착색제(예: 안료 및 염료), 산화방지제 및 계면활성제를 포함한다.
<친수성 중합체>
본 발명의 수분산형 점착제 조성물에는 1종 이상의 친수성 중합체가 아크릴계 또는 고무계 수분산형 점착제 조성물중의 고형분 100중량부당 0.5 내지 15중량부(바람직하게는 1 내지 13중량부, 더욱 바람직하게는 1.5 내지 10중량부)의 양으로 함유된다. 친수성 중합체의 함유 비율이 수분산형 점착제 조성물중의 고형분 100중량부당 0.5중량부 미만인 경우, 결로면 또는 습윤면에 대한 점착력의 향상 효과가 저하될 수 있다. 한편, 그의 비율이 15중량부보다 큰 경우, 점착제의 점도가 증가하게 되어 도포성에 영향을 줄 수 있다. 친수성 중합체를 혼입시키는 방법은 이를 아크릴계 점착제 또는 고무계 점착제와 함께 함유시키는 한 임의의 방법을 사용할 수 있다. 예를 들어, 아크릴계 수분산형 점착제 조성물의 경우, 아크릴계 점착제의 구성을 위한 아크릴계 중합체가 중합에 의해 제조되기 전에 친수성 중합체를 혼입시킬 수 있다. 그러나, 아크릴계 중합체 제조를 위한 중합에 악영향을 미치지 않기 위해서, 친수성 중합체를 수용액의 형태로 아크릴계 중합체 제조를 위한 중합 이후에 첨가하는 것이 바람직하다.
친수성 중합체로서는 폴리알킬렌 글리콜, 폴리비닐피롤리돈, 폴리(비닐 알콜), 또는 폴리((메트)아크릴산)을 사용할 수 있다. 상기 친수성 중합체는 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다. 폴리알킬렌 글리콜의 예는 폴리에틸렌 글리콜 및 폴리프로필렌 글리콜과 같은 단독중합체 및 에틸렌 글리콜/프로필렌 글리콜 공중합체와 같은 공중합체를 포함한다. 폴리비닐피롤리돈으로서는 폴리비닐피롤리돈이 단독중합체로서 바람직하다. 그러나, 비닐피롤리돈과 1종 이상의 다른 공중합성 단량체의 공중합체가 또한 친수성인 한 사용될 수 있다. 폴리(비닐 알콜)로서는 공지 또는 통상의 폴리(비닐 알콜)을 사용할 수 있다. 폴리(비닐 알콜)은 친수성이 있는 한 비누화도로 특별히 한정되지 않는다. 폴리((메트)아크릴산)으로서는 폴리(아크릴산) 또는 폴리(메타크릴산)과 같은 단독중합체 또는 아크릴산/메타크릴산 공중합체와 같은 공중합체를 사용할 수 있다. 이들 이외에, 아크릴산 및/또는 메타크릴산과 1종 이상의 다른 공중합성 단량체의 공중합체가 또한 친수성인 한 사용가능하다.
친수성 중합체의 중량평균 분자량은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 약 0.5×103내지 5×106(바람직하게는 약 0.8×103내지 3×106, 더욱 바람직하게는 약 2×103내지 1×106)의 범위에서 선택될 수 있다. 친수성 중합체의 중량평균 분자량이 너무 낮으면, 결로면 또는 습윤면에 대한 점착력의 향상 효과가 감소되는 경우가 있다. 한편, 중량평균 분자량이 너무 높으면 점착제의 점도가 증가하게 되어 도포성에 영향을 미칠 수 있다. 친수성 중합체의 중량평균 분자량이 2×103내지 1×106인 경우, 결로면 또는 습윤면에 대한 접착력 향상 효과 및 도포성 사이의 균형이 매우 우수하다.
친수성 중합체의 특히 바람직한 예는 그의 첨가량, 중량평균 분자량 및 결로면 또는 습윤면에 대한 접착력 향상 효과, 도포성 등의 균형의 관점에서 폴리에틸렌 글리콜 및 폴리비닐피롤리돈이다.
본 발명의 수분산형 점착제 조성물(즉, 친수성 중합체를 함유하는 수분산형 점착제 조성물)은 폴리알킬렌 글리콜, 폴리비닐피롤리돈, 폴리(비닐 알콜), 및 폴리((메트)아크릴산)으로부터 선택된 1종 이상의 친수성 중합체를 아크릴계 또는 고무계 수분산형 점착제 조성물중의 고형분 100중량부당 0.5 내지 15중량부의 양으로 함유한다. 이때문에, 본 발명의 접착제 조성물은 수분산형 점착제 조성물임에도 불구하고 결로면 또는 습윤면에 대한 충분한 초기 점착력을 나타낼 수 있다. 게다가, 점착제는 박리시에 흡수/팽윤에 의해 용출된 저분자량 성분으로 인한 오염의 문제 또는 불충분한 응집력으로 인해 접착제 찌꺼기가 남는 문제를 억제하거나 예방한다. 아크릴계 또는 고무계 점착제가 수성 조성물이므로, 안전성, 환경 위생 등의 관점에서 그의 사용이 바람직하다. 또한, 아크릴계 또는 고무계 점착제 본래의 점착 특성은 온전하거나 거의 온전하게 유지되며, 아크릴계 또는 고무계 점착제 본래의 우수한 점착 특성이 나타날 수 있다. 따라서, 본 발명의 수분산형 점착제 조성물은 점착 제품에서 점착제 층을 형성하기 위한 수분산형 점착제로서 유용하다.
<점착 제품>
본 발명의 점착 제품의 예는 점착 테이프, 점착 시트, 점착 필름 및 점착 라벨을 포함한다. 점착 제품은 친수성 중합체를 함유하는 수분산형 점착제 조성물로부터 형성된 점착제 층을 갖는다. 이 친수성 중합체를 함유하는 수분산형 점착제 조성물로부터 형성된 점착제 층은 예를 들어 기재의 한면 이상 또는 박리 필름 상에 배치될 수 있었다. 즉, 점착 제품은 친수성 중합체를 함유하는 수분산형 점착제 조성물로부터 형성된 점착제 층을 포함하는 한, 기재를 갖는 점착 제품이어도 기재를 갖지 않는 점착 제품이어도 좋다.
기재의 예는 폴리프로필렌 필름, 폴리올레핀 필름, 에틸렌/프로필렌 공중합체 필름, 폴리에스테르 필름, 폴리이미드 필름, 폴리(염화비닐) 필름, 및 폴리(비닐 아세테이트) 필름과 같은 플라스틱 필름; 금속박; 및 다공성 기재를 포함한다. 본 발명에서는 기재로서 다공성 기재를 사용하는 것이 바람직하다. 다공성 기재의 예는 화지(和紙), 크래프트지(紙) 및 크레이프지와 같은 종이계 다공성 기재; 부직포 및 직포와 같은 파브릭계 다공성 기재를 포함한다. 이들중 결로면 또는 습윤면에 대한 초기 점착력을 향상시키는데 특히 효과적인 기재는 점착 제품이 마스킹 테이프인 경우 화지이고; 점착 제품이 양면 테이프와 같은 점착 테이프인 경우 부직포이다.
바람직한 화지는 고해된 목재 펄프로부터 또는 목재 펄프와 합성 단섬유와의 혼합물로부터 제조된 것이다. 합성 단섬유를 구성하는 합성 중합체의 예는 비닐론, 나일론, 폴리에스테르, 폴리프로필렌 및 폴리(염화비닐)와 같은 다양한 합성중합체를 포함한다.
부직포로서는 예를 들어 일반적인 섬유 및 펄프로부터 시트 형성에 의해 제조된 것을 바람직하게 사용할 수 있다.
다공성 기재의 기본 중량은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 5 내지 200g/m2이다. 더욱 특히, 다공성 기재의 기본 중량은 일반적으로 다공성 기재가 화지인 경우 20 내지 100g/m2이고, 부직포인 경우 10 내지 20g/m2이다.
기재는 목적으로 하는 점착 제품에 따라 적당하게 선택되는 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 그의 두께는 약 5 내지 300㎛일 수 있다. 더욱 특히, 기재의 두께는 바람직하게는 강도, 끈기(nerve) 등의 관점에서 화지 기재의 경우 40 내지 200㎛(특히 50 내지 100㎛)이고 부직포 기재의 경우 일반적으로 30 내지 50㎛이다.
기재는 단층 또는 다층 구조일 수 있다.
기재(특히 다공성 기재)에는 목적에 따라 함침 처리 또는 충전(filling) 처리 및 임의의 다양한 공지 또는 통상의 처리, 예컨대 박리 처리를 수행할 수 있다.
본 발명의 점착 제품은 점착 제품의 종류에 따라 통상의 점착 제품을 제조하는 공정에 의해 제조될 수 있다. 예를 들어, 점착 제품이 기재를 갖는 경우, 기재에 대한 하도 처리 및 백 사이징(back sizing) 처리 또는 배면 처리와 같은 처리를 수행하여 친수성 중합체를 함유하는 수분산형 점착제 조성물을 기재의 한면 이상(한면 또는 양면)에 건조 기준으로 약 5 내지 300㎛ 두께로 직접 도포한 후 도막을 건조시켜 제품을 제조할 수 있다. 다르게는, 세퍼레이터에 점착제 조성물을 건조기준으로 약 5 내지 300㎛의 두께로 도포하고, 피막을 건조시킨 후, 건조 피막을 기재로 전사하여 제품을 수득할 수 있다. 이와 같이, 점착 제품(예컨대, 롤 형태의 점착 테이프)을 제조할 수 있다.
수분산형 점착제 조성물을 도포하기 위해, 통상적으로 사용되는 코터(coater), 예컨대 그라비어 롤 코터, 리버스-롤 코터, 키스-롤 코터, 딥 롤 코터, 바 코터, 나이프 코터 또는 스프레이 코터를 사용할 수 있다.
본 발명에서는 점착제를 보호하기 위해 점착제 층 위에 박리 필름을 포개놓는 것이 바람직하다. 박리 필름을 사용하지 않는 경우, 기재의 배면에 실리콘 박리처리제 또는 장쇄알킬 박리처리제와 같은 박리처리제 처리를 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 수분산형 점착제 조성물은 결로면 또는 습윤면에 대한 충분한 초기 점착력을 나타낼 수 있다.
본 발명은 하기 실시예를 참조하여 더욱 상세히 설명되지만, 이 실시예들에 의해 한정되는 것으로 간주되어서는 안된다. 본원에서, 모든 부는 중량부이다.
아크릴계 점착제의 제조예
온도계, 교반기, 질소 도입관 및 환류 응축기가 장착된 반응 용기에 물 75부중에서 2-에틸헥실 아크릴레이트 46부, 부틸 아크릴레이트 2.5부, 아크릴로니트릴 1부, 아크릴산 0.5부 및 나트륨 라우릴 설페이트 1부를 유화시켜 제조된 유화액을 도입하였다. 교반하면서 실온(25℃)에서 1시간 동안 질소 치환을 수행하였다. 이후 여기에 2,2'-아조비스(2-아미디노프로판) 디하이드로클로라이드(중합 개시제)0.025부를 첨가하였다. 생성된 혼합물을 60℃의 온도에서 3시간 동안 중합시켰다(제 1 단계 중합). 이후, 과황산칼륨 0.1부를 추가로 용기에 첨가하였다. 물 33부중에서 2-에틸헥실 아크릴레이트 46부, 부틸 아크릴레이트 2.5부, 아크릴로니트릴 1부, 아크릴산 0.5부 및 나트륨 라우릴 설페이트 1부를 유화시켜 제조된 유화액을 여기에 70℃에서 3시간 동안 적가하였으며, 이 동안에 반응 혼합물은 중합되었다(제 2 단계 중합). 생성된 반응 혼합물을 75℃에서 2시간 동안 숙성시킨 후, 실온으로 냉각한 다음, 10% 암모니아수로 중화시켰다. 이와 같이, 점착제(종종 "점착제 A"라 지칭됨)를 수득하였다.
실시예 1
점착제 A의 고형분 100부에 폴리에틸렌 글리콜(중량평균 분자량 500,000) 2부 및 유용성 에폭시 가교제(상표명 "테트라드(Tetrad) C", 미츠비시 가스 케미칼 캄파니 인코포레이티드(Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc.) 제조) 0.3부를 첨가하였다. 생성된 조성물을 기본 중량 30g/m2의 화지(기재)의 한면에 건조후 두께가 20㎛로 되도록 도포하고, 피막을 건조시켰다. 이와 같이, 점착 테이프를 수득하였다.
실시예 2
점착제 A의 고형분 100부에 폴리비닐피롤리돈(중량평균 분자량 900,000) 10부 및 유용성 에폭시 가교제(상표면 "테트라드 C", 미츠비시 가스 케미칼 캄파니 인코포레이티드 제조) 0.3부를 첨가하였다. 생성된 조성물을 기본 중량 30g/m2의화지(기재)의 한면에 건조후 두께가 20㎛로 되도록 도포하고, 피막을 건조시켰다. 이와 같이, 점착 테이프를 수득하였다.
실시예 3
점착제 A의 고형분 100부에 폴리에틸렌 글리콜(중량평균 분자량 1,000) 10부 및 유용성 에폭시 가교제(상표면 "테트라드 C", 미츠비시 가스 케미칼 캄파니 인코포레이티드 제조) 0.3부를 첨가하였다. 생성된 조성물을 기본 중량 30g/m2의 화지(기재)의 한면에 건조후 두께가 20㎛로 되도록 도포하고, 피막을 건조시켰다. 이와 같이, 점착 테이프를 수득하였다.
비교예 1
점착제 A의 고형분 100부에 유용성 에폭시 가교제(상표면 "테트라드 C", 미츠비시 가스 케미칼 캄파니 인코포레이티드 제조) 0.3부를 첨가하였다. 생성된 조성물을 기본 중량 30g/m2의 화지(기재)의 한면에 건조후 두께가 20㎛로 되도록 도포하고, 피막을 건조시켰다. 이와 같이, 점착 테이프를 수득하였다.
비교예 2
점착제 A의 고형분 100부에 폴리에틸렌 글리콜(중량평균 분자량 1,000) 0.3부 및 유용성 에폭시 가교제(상표면 "테트라드 C", 미츠비시 가스 케미칼 캄파니 인코포레이티드 제조) 0.3부를 첨가하였다. 생성된 조성물을 기본 중량 30g/m2의 화지(기재)의 한면에 건조후 두께가 20㎛로 되도록 도포하고, 피막을 건조시켰다. 이와 같이, 점착 테이프를 수득하였다.
평가 방법
피착체인 유리를 23℃×65%RH의 항온항습실 내에 설치되어 있는 설정 온도 0℃의 상자 내에 1시간 동안 보관하였다. 그 후, 유리를 상자로부터 꺼냈다(이때, 유리 표면은 결로 상태 또는 습윤 상태였다). 10초 후, 유리 위에 18mm 폭으로 절단된 점착 테이프(실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 2에서 수득된 점착 테이프)를, 테이프 위에서 2kg 롤러를 앞뒤로 굴려 접합시켰다. 접합한 지 10초 후에, 테이프를 180° 각도 및 300mm/분의 박리 속도로 박리시켜 유리의 결로면 또는 습윤면에 대한 점착력(종종 "습윤면 점착력"이라 지칭)(N/18mm폭)을 측정하였다. 이 측정의 결과를 표 1에 나타낸다.
실시예 비교예
1 2 3 1 2
친수성중합체 종류 PEG PVP PEG 없음 PEG
Mw 500,000 900,000 1,000 - 1,000
양 2 10 10 - 0.3
점착력(N/18mm폭) 0.6 0.6 0.2 0.02 0.03
·PEG: 폴리에틸렌 글리콜·PVP: 폴리비닐피롤리돈·Mw: 중량평균 분자량·친수성 중합체의 양은 점착제 A의 고형분 100중량부당의 비율임
표 1은 결로면 또는 습윤면에 대한 점착력 면에서 실시예 1 내지 3에서 수득된 점착 테이프가 비교예 1 및 2의 점착 테이프보다 우수하다는 것을 보여준다. 따라서, 실시예의 점착 테이프가 습윤면에 대해 양호한 점착력을 갖는다는 것이 확인되었다.
본 발명이 그의 특정한 실시양태를 참조하여 상세히 기술되었지만, 그의 의의 및 범주에서 벗어나지 않고 다양한 변화 및 변경이 이루어질 수 있음이 당해 분야의 숙련자에게는 명백할 것이다.
본 발명에 따른 수분산형 점착제 조성물 및 점착 제품은 결로면 또는 습윤면에 대해서도 양호한 초기 점착력을 발현할 수 있다.

Claims (5)

  1. 아크릴계 또는 고무계 수분산형 점착제 조성물, 및 폴리알킬렌 글리콜, 폴리비닐피롤리돈, 폴리(비닐 알콜) 및 폴리((메트)아크릴산)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 친수성 중합체를 포함하고, 친수성 중합체의 양이 아크릴계 또는 고무계 수분산형 점착제 조성물중의 고형분 100중량부당 0.5 내지 15중량부인 수분산형 점착제 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    아크릴계 수분산형 점착제 조성물이 1종 이상의 (메트)아크릴산 C4-12알킬 에스테르로부터 유도된 단위를 주 단량체 단위로서 포함하는 아크릴계 중합체를 기본 중합체로서 함유하는 수분산형 점착제 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    친수성 중합체의 중량평균 분자량이 500 내지 5,000,000인 수분산형 점착제 조성물.
  4. 제 1 항에 따른 수분산형 점착제 조성물로부터 형성된 점착제 층을 갖는 점착 제품.
  5. 제 4 항에 있어서,
    점착제 층이 다공성 기재의 하나 이상의 면 위에 수분산형 점착제 조성물로부터 형성되는 점착 제품.
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