KR20050070445A

KR20050070445A - 아크릴 에멀젼형 감압접착성 조성물 및 그 제조방법과이를 이용한 감압접착 테이프, 그리고 그 적용 물품

Info

Publication number: KR20050070445A
Application number: KR1020030099983A
Authority: KR
Inventors: 김동수; 강낙규; 고재환
Original assignee: 김동수; 강낙규; 고재환
Priority date: 2003-12-30
Filing date: 2003-12-30
Publication date: 2005-07-07
Also published as: KR100554952B1

Abstract

본 발명은 아크릴 에멀젼형 감압접착성 조성물 및 그 제조방법과 이를 이용한 감압접착 테이프, 그리고 그 적용 물품에 관한 것으로서,

본 발명에 따른 조성물은 n-옥틸아크릴레이트를 적어도 10중량% 함유하는 탄소수 4이상의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴산 알킬에스테르 (A) 55∼99중량%, (B) 초산비닐 1∼30중량% (C) 관능기 모노머(불포화 카르본산) 0.1∼20중량%를 분자 내에 2중 결합을 갖는 음이온성 반응성 유화제 존재 하에 유화중합 하여 만들어진 유리전이온도 -70℃∼-10℃인 아크릴 에멀젼으로 구성되며, 본 발명에 따른 제조방법은 음이온성 반응성 유화제 수용액을 제공하고, 상기한 모노머들과 음이온성 반응성 유화제 및 물을 포함하는 모노머 에멀젼을 제공한 다음, 중합개시제의 존재 하에, 상기한 유화제 수용액에 상기한 모노머 에멀젼을 연속적으로 적하한 다음, 숙성시키는 것으로 이루어지며,

본 발명은 발포스티렌 등과 같은 단열패널, 석고보드와 같은 마감패널 등과 아연도금 강재 철판 등의 접착에 있어 하절기의 고온역으로부터 동절기의 저온역에 이르기까지 넓은 환경 온도 영역에 걸쳐 우수한 밀착성, 유지력 및 접착력을 나타낸다.

Description

아크릴 에멀젼형 감압접착성 조성물 및 그 제조방법과 이를 이용한 감압접착 테이프, 그리고 그 적용 물품{ACRYL EMULSION TYPE PRESSURE-SENSITIVE ADHESIVE COMPOSITIONS, PREPARING METHODS THEREOF, PRESSURE-SENSITIVE ADHESIVE TAPE UTILIZING THE SAME, AND APPLIED ARTICLES THEREOF}

본 발명은 아크릴 에멀젼형 감압접착성 조성물 및 그 제조방법과 이를 이용한 감압접착 테이프, 그리고 그 적용 물품에 관한 것이며, 더욱 상세하게는, 평활면 또는 거친면 등을 갖는 각종 피착체 또는 기재(基材:substrate)에 대하여 하절기의 고온역으로부터 동절기의 저온역에 이르기까지 넓은 환경 온도 영역에 걸쳐 밀착성이 양호하고 충분한 유지력과 접착력을 나타내며 또한 시간 경과에 따라 서서히 점착성이 접착성으로 전환되어, 접착력이 증가되는 아크릴 에멀젼형 감압 접착성 조성물 및 그 제조방법과 이를 이용한 전사형 또는 양면 감압접착 테이프, 그리고 그 적용 물품에 관한 것이다.

일반적으로 점착성 테이프, 점착성 라벨, 점착성 시트 등에 널리 적용되는 감압 접착제는 거의 대부분 천연 고무계를 중심으로 하는 고무계와 아크릴계로 대별될 수 있다.

여기서 상기한 고무계 감압 접착제는 일반적으로 점착성(tack property)이 풍부하고 상온 및 저온에서 점착 밸런스가 우수하다는 장점은 있으나, 대체적으로 내열성과 내후성이 부족하다는 문제점이 있다.

한편, 아크릴계 감압 접착제는 일반적으로 내열성과 내후성이 우수하고 또 다양한 요구 물성에 따라 공중합 모노머를 용이하게 선택할 수가 있다는 장점은 있으나, 대체적으로 고무계 감압 접착제에 비하여 저온에서 쉽게 경화되어 점착성이 감소되는 경향이 있으므로 동절기의 저온 조건하에 있어서는 상온 조건 하에 비해 피착체 또는 기재에 대한 충분한 밀착성 및 유지력을 나타내기 곤란할 뿐만 아니라 작업성이 열등해지게 된다는 문제점이 있다.

따라서, 아크릴계 감압 접착제에 있어서 저온 조건 하에 피착체에 대한 밀착성 등을 양호하게 유지시킬 목적으로 공중합체의 유리 전이온도를 저하시키고자 2-에칠 헥실 아크릴레이트를 공중합하여 낮은 유리전이온도의 공중합체를 얻기 위한 방법이 종래 제안되어 있기는 하나, 그럼에도 저온 조건 하에 있어서의 피착체에 대한 밀착성은 여전히 충분히 만족스러운 것은 못되었다.

한편, 아크릴계 감압 접착제는 용제형과 에멀젼형으로 분류될수 있는데, 용제형에 있어서는 상기한 바와 같은 문제를 해소하기 위한 다양한 방법이 시도되고는 있으나 도공 건조 시에 휘발하는 용제의 회수가 곤란하고, 작업성, 설비 코스트, 환경 위생상의 문제 등이 여전히 존재하며, 에멀젼형은 용제형에 비해 고중합도의 폴리머가 만들어지고 도공 건조 시에 용제의 회수 문제는 없으나 접착제 층에 유화제가 잔류하여 피착체의 표면이 오염되어 점착성이 저하되는 결점이 있다.

따라서, 본 발명의 첫 번째 목적은 하절기의 고온역으로부터 동절기의 저온역에 이르기까지 넓은 환경 온도 영역에 걸쳐 평활면 또는 거친면 등을 갖는 다양한 각종 피착체 또는 기재에 대하여 우수한 밀착성, 유지력 및 접착력을 나타내고 시간 경과에 따라 점차 접착력이 증대되는 아크릴 에멀젼형 감압접착성 조성물을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 두 번째 목적은 상기한 첫 번째 목적에 따른 아크릴 에멀젼형 감압접착성 조성물의 효과적인 제조방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 세 번째 목적은 상기한 첫 번째 목적에 따른 아크릴 에멀젼형 감압접착성 조성물이 도포된 감압접착 테이프, 특히 건축 내장 작업용 양면 감압접착 테이프를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 네 번째 목적은 상기한 세 번째 목적에 따른 양면 감압접착 테이프가 적어도 부분적으로 적용된 물품, 특히 건축 내장재를 제공하기 위한 것이다.

상기한 본 발명의 첫 번째, 세 번째 및 네 번째 목적은 (A) n-옥틸아크릴레이트를 적어도 10중량% 포함하는 탄소수 4이상의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴산 알킬 에스테르 55∼98.9중량%, (B) 초산비닐 1∼30중량%, (C) 불포화 카르본산 0.1∼20중량%, 선택적으로 (D) 상기한 (A) 내지 (C)성분과 공중합 가능한 모노머를 0.01∼30중량%를, 분자 내에 2중 결합을 갖는 음이온성 반응성 유화제 존재 하에 유화중합 하여 제조되는 유리전이온도가 -70℃∼-10℃이고 고형분 함량 45~75중량%, 점도 500~5000cps/25℃, PH 5.5~8.5의 수성 아크릴 에멀젼으로 구성되는 아크릴 에멀젼형 감압접착성 조성물을 제공하는 것에 의해 원활히 달성될 수 있다.

상기한 본 발명의 두 번째 목적은 (A) 음이온성 반응성 유화제 수용액을 제공하는 단계, (B) n-옥틸아크릴레이트를 적어도 10중량% 포함하는 탄소수 4이상의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴산 알킬 에스테르 55∼98.9중량%, 초산비닐 1∼30중량%, 불포화 카르본산 0.1∼20중량%와, 음이온성 반응성 유화제 및 물을 포함하는 모노머 에멀젼을 제공하는 단계, (C) 중합개시제의 존재 하에, 상기한 유화제 수용액에 상기한 모노머 에멀젼을 50~90℃의 온도에서 연속적으로 적하하는 단계 및, (D) 60~90℃의 온도에서 2~5시간 동안 숙성시키는 단계로 구성되는 아크릴 에멀젼형 감압접착성 조성물의 제조방법에 의해 효과적으로 달성될 수 있다.

이하, 본 발명에 관하여 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 아크릴 에멀젼형 감압접착성 조성물은 (A) n-옥틸아크릴레이트를 적어도 10중량% 포함하는 탄소수 4이상의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴산 알킬 에스테르 55∼98.9중량% (B) 초산비닐 1∼30중량% (C) 불포화 카르본산 0.1∼20중량%를 분자 내에 2중 결합을 갖는 음이온성 반응성 유화제 존재 하에 유화중합 하여 제조되는 유리전이온도가 -70℃∼-10℃이고 고형분 함량 45~75중량%, 점도 500~5000cps/25℃, PH 5.5~8.5의 수성 아크릴 에멀젼을 포함한다.

선택적으로는 상기한 (A)∼(C)성분과 공중합 가능한 모노머를 (D) 성분으로서 0.01∼30중량% 더욱 함유할 수도 있다.

또한 선택적으로는 상기한 (A)∼(C)성분 또는 상기한 (A)∼(D)성분을 포함하는 아크릴 에멀젼형 감압접착성 조성물이 경화제가 배합된 2액형 감압접착성 조성물이거나, 또는 상기한 (A)∼(C)성분 또는 상기한 (A)∼(D)성분을 포함하는 아크릴 에멀젼형 감압접착성 조성물이 그 조성물 100중량부에 대하여 연화 온도가 100℃ 이상의 로진계 점착성 부여 수지를 1∼50중량부 더욱 함유시킨 감압접착성 조성물일 수 있다.

상기한 바와 같이 본 발명에 따른 아크릴 에멀젼형 감압접착성 조성물은 (A)성분, (B)성분 및 (C)성분을 유화 중합에 의한 공중합에 의해 제조되는 것이나, 필요에 따라서는 (D)성분을 더욱 포함시켜 공중합 해서 제조될 수도 있다.

단, (A)성분으로는 전부가 n-옥틸 아크릴레이트이거나, 또는 n-옥틸 아크릴레이트와 알킬기의 탄소수 4이상, 바람직하게는 알킬기의 탄소수 4∼12의 다른 아크릴산 에스테르를 병용 사용하되 n- 옥틸 아크릴레이트는 적어도 공중합 성분에 대하여 10중량% 이상 함유하는 것을 필요로 한다.

10중량% 이상의 n-옥틸 아크릴레이트, 초산비닐, 그리고 이에 더하여 음이온성의 반응성 유화제를 사용하는 것에 의하여 평활면 또는 거친면 등을 갖는 각종 피착체에 대하여 하절기의 고온역으로부터 동절기의 저온역에 이르기까지 접합이 양호하고 충분한 유지력과 접착력을 나타내는 아크릴 에멀젼형 감압접착성 조성물의 제조가 가능해진다.

상기한 (A)성분으로서는 n-옥틸 아크릴레이트를 필수적으로 요구하는 외에 알킬기의 탄소수가 4이상, 바람직하게는 알킬기의 탄소수가 4∼12인 다른 (메타)아크릴산 알킬 에스테르를 감압 접착제로써 요구되는 물성에 따라 n-옥틸 아크릴레이트와 병용할 수 있다.

탄소수 4∼12의 알킬기를 갖는 상기한 (메타)아크릴산 알킬 에스테르의 구체적인 예로서는, n-부틸 아크릴레이트, 아밀 아크릴레이트, 2-에틸 헥실 아크릴레이트, 헵틸 아크릴레이트, 이소 옥틸 아크릴레이트, n-노닐 아크릴레이트, 이소 노닐 아크릴레이트, 데실 아크릴레이트, 라우릴 아크릴레이트 등을 들 수 있다.

상기한 (C)성분의 불포화 카르본산의 구체적인 예로서는, 아크릴산, 메타아크릴산, 말레인산, 무수 말레인산, 이타콘산, 크로톤산, 푸말산 등을 들 수 있다.

상기한 (D)성분으로서의 공중합 가능한 모노머의 구체적인 예로서는, 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 이소프로필 아크릴레이트, 메틸 메타 아크릴레이트, 에틸 메타 아크릴레이트, 이소프로필 메타 아크릴레이트, 부틸 메타 아크릴레이트, 아밀 메타 아크릴레이트, 2-에틸 헥실 메타 아크릴레이트, 헵틸 메타 아크릴레이트, n-옥틸 메타 아크릴레이트, 이소 옥틸 메타 아크릴레이트, 메타 아크릴산 라우릴, 2-하이드록시 에틸 아크릴레이트, 2-하이드록시 에틸 메타 아크릴레이트, 2-하이드록시 프로필 아크릴레이트, 2-메톡시 에틸 아크릴레이트, 2-에톡시 에틸 메타 아크릴레이트, 2-부톡시 에틸 아크릴레이트, 2-부톡시 에틸 메타 아크릴레이트, 글리시딜 아크릴레이트, 글리시딜 메타 아크릴레이트, 아크릴 아미드, N-메티롤 아크릴 아미드, 메타 아크릴 아미드, 비닐 프로피온산, 비닐버세틱산 등을 들 수 있다.

상기한 (A),(B) 및 (C)성분 표시한 모노머 혼합물의 비율은 (A)성분이 55∼98.9중량%, 양호하게는 60∼95중량%, (B)성분이 1∼30중량%, 양호하게는 5∼20중량%, (C)성분이 0.1∼20중량%, 양호하게는 0.1∼20중량%이다.

또한 (A)성분, (B)성분 및 (C)성분으로만 이루어질 경우는 (A)성분은 85중량% 이상이 양호하고 89중량% 이상이면 보다 양호하다.

여기서 (A)성분의 사용비율이 55중량% 보다 적을 경우에는 응집력이 높아져서 피착체에의 점착력이 떨어지고 98.9중량% 보다도 높을 경우에는 응집력이 떨어져 높은 온도에서 접착제 층의 응집 파괴가 일어나 접착력이 떨어지게 될 우려가 있으므로 바람직하지 못하다.

또한 n-옥틸 아크릴레이트의 사용비율은 10중량% 이상 함유하는 것이 필요하고 15중량% 이상이면 양호하고 20중량% 이상이면 보다 양호하다. 또한 사용비율의 상한은 감압 접착제로서 요구되는 물성에 따라 다를 수 있으나, 공중합하는 다른 모노머의 사용비율을 고려하여 98.9중량%이다. 만일 10중량% 보다 적을 경우에는 저온에서의 피착체에 대한 밀착성 및 유지력이 양호하지 못하게 될 우려가 있다.

위에서 n-옥틸 아크릴레이트의 사용비율이 10중량% 이상이라고 하는 것은 예를 들면 알킬기의 탄소수가 4∼12의 아크릴산 에스테르를 총 55중량% 사용할 경우 10중량% 이상의 n-옥틸 아크릴레이트와 45중량% 이하의 n-옥틸 아크릴레이트 이외의 상기한 다른 아크릴산 에스테르를 사용함을 의미하며, 또한 알킬기의 탄소수가 4∼12의 아크릴산 에스테르를 총 98.9% 사용할 경우 10중량% 이상의 n-옥틸 아크릴레이트와 88.9% 이하의 n-옥틸 아크릴레이트 이외의 상기한 다른 아크릴산 에스테르를 사용하는 것을 의미한다.

(B)성분으로서의 초산비닐은 수지의 응집력을 증대시키고 내열성을 향상시키므로 고온역에서의 점착력 저하를 억제하는 효과를 나타낸다. 그 사용비율이 1중량% 보다 적을 경우에는 내열성 향상 효과가 적어지고 30중량% 보다 많을 경우에는 응집력이 높아져서 상온역보다 저온역에서의 접착력이 저하될 우려가 있다.

한편 (C)성분은 그 사용비율이 0.1중량%보다 적을 경우 접착제의 기계적 안정성이 저하하고, 5중량%보다도 많을 경우 응집력이 높아질 뿐만 아니라 상온역 및 저온역에서의 점착력 저하를 초래하게 될 염려가 있고, 또한 에멀젼 제조 시 중합성이 양호하지 못하게 될 우려가 있다.

(D)성분으로서 상기한 (A)∼(C)성분과 공중합 가능한 모노머는 수지의 응집력을 증대시키는 효과가 있고, 상기한 (A)∼(C)성분과 병용하여 응집력의 조정에 사용된다. (D)성분을 사용하는 경우에는 0.1중량%보다 적으면 (D)성분을 첨가하는 효과가 없고 (D)성분의 사용비율이 30중량% 보다도 많으면 접착력이 저하될 염려가 있다.

본 발명에 있어서의 유화 중합에 사용되는 유화제로서는 음이온성 반응성 유화제가 바람직하게 사용될 수 있다.

음이온성 반응성 유화제로는 중합성 불포화 결합을 가진 음이온성의 것으로서, 예를 들면 2중 결합과 음이온성기를 갖는 외에, 에스테르기, 에테르기, 수산기 등을 갖고 있는 것일 수도 있다.

상기한 음이온성기로는 예를 들면 술폰산기, 카르본산기, 인산기, 황산기, 또는 이들의 염 등을 들 수 있으며, 상기한 에스테르기로는 예를 들면 카르본산 에스테르, 인산 에스테르, 술폰산 에스테르 등이 있다.

한편, 비이온성의 반응성 유화제도 일반의 유화중합에 이용되어지는데 음이온성 유화제와 비교하여 유화력이 낮은 것 및 중합 안정성의 점으로부터 비이온성 유화제보다 음이온성 유화제가 양호하다.

본 발명에 있어 바람직하게 사용될 수 있는 음이온성 반응성 유화제의 구체적인 예로는 이에 한정되는 것은 아니나 다음에 나타내는 구조식으로 표시되는 것들을 들 수 있다.

[구조식 1]

[구조식 2]

[구조식 3]

[구조식 4]

상기한 바와 같은 음이온성 반응성 유화제는 어느 1종을 단독으로 사용하더라도 무방하고 임의의 2종 이상을 조합하여 사용하더라도 무방하다.

이와 같이 음이온성 반응성 유화제를 사용하여 유화중합 하는 것에 의해 유화제의 피착체로의 이행이 억제되어 본 발명에 따른 감압점착성 조성물을 사용하는 테이프 등의 박리 시에 피착체로의 이행에 의한 오염이 없다.

본 발명에 있어서 음이온성 반응성 유화제의 사용량은 모든 모노머 성분[(A)∼(C) 또는 (A)∼(D)성분]의 합계량에 대하여 0.2∼10중량%로 하는 것이 양호하고 0.5∼5중량%의 범위가 보다 양호하다. 0.2중량% 보다 적을 경우 유화중합반응 시에 응집물의 발생이 많고 10중량% 보다 많을 경우 피착체로의 오염성이 현저하다. 이들 반응성 유화제의 상업적 예로서는, 아데카리아숍 SE-10N(일본 욱전화공업(주)), 라테물 S-180(일본 KAO사), 에레미놀 JS-2(일본 삼양화성공업(주)), 아쿠아론 HS-10(일본 제일공업제약), 안톡스 MS-60(일본 유화제) 등이 있다.

유화중합에 있어서는 비반응성 유화제, 중합개시제, 분자량조절제, 기타 첨가제를 첨가할 수도 있음은 물론이다.

음이온성 반응성 유화제는 일반 유화중합에 사용되어지는 비반응성 유화제와 병용하여 사용 할 수도 있는데, 이러한 비반응성 유화제의 구체적인 예로서는 다음과 같은 것들을 들 수 있다.

음이온성인 것으로서는 올레인산 칼륨, 라우릴 황산나트륨, 도데실 벤젠 술폰산 나트륨, 알킬 나프탈렌 술폰산 나트륨, 디알킬 설포 호박산 나트륨, 폴리 옥시 에틸렌 알킬 에테르 황산나트륨 등이 있다.

비이온성인 것으로서는 폴리 옥시 에틸렌 알킬 에테르, 폴리 옥시 에틸렌 알킬 알릴 에테르, 폴리 옥시 에틸렌 옥시 프로필렌 블록 폴리머, 폴리 옥시 에틸렌 글리콜 지방산 에스테르, 폴리 옥시 에틸렌 솔비탄 지방산 에스테르 등이 있다.

양이온성인 것으로서는 스테아릴 아민 염산염, 라우릴 트리메틸 암모니움 클로라이드, 트리 메틸 옥타 데실 암모니움 클로라이드 등이 있다.

양쪽성인 것으로서는 라우릴 베타인, 라우릴 디메틸 아민 옥사이드 등이 있다. 이들 유화제의 사용량은 공중합 성분에 대하여 5.0중량% 이하인 것이 양호하나, 3.0중량% 이하의 것이 보다 양호하다. 5.0중량% 보다 많을 경우 내오염성을 저하시키는 경향이 있다.

중합개시제로는 과산화물계 개시제, 아조계 개시제 와 과황산염계 개시제가 있다. 과산화물계 개시제로는 예를 들면 벤조일 퍼옥사이드, 라우로일 퍼옥사이드, 메틸 에틸 케톤 퍼옥사이드, t-부틸 하이드로 퍼옥사이드, 과산화수소 등이 있으며, 아조계 개시제로는 예를 들면 아조비스 이소 부티로니트릴, 아조비스 시아노 펜탄산, 등이 있다. 과황산염계 개시제로는 예를 들면 과황산 암모늄, 과황산 칼륨, 과황산 나트륨 등이 있다.

분자량 조절제로는 예를 들면 치오글리콘산, 부틸 메르캅탄, 도데실 메르캅탄, 옥틸 메르 캅탄, 라우릴 메르캅탄, 이소 프로필 알코올, 메탄올 등이 있다.

본 발명에 따른 아크릴 에멀젼의 유화중합에 적합한 방법으로서는, 이하에 한정되는 것은 아니나, 유화제 수용액에 대하여 중합개시제의 존재 하에 각종 모노머 성분, 유화제와 물로 구성되는 에멀젼을 가하는 것으로 수행되고, 보다 양호하게는 유화제 수용액에 중합 개시제를 가하고 이것에 모노머 에멀젼을 적하하는 것으로 수행된다.

이때, 중합 온도는 50∼90℃가 양호하고 60∼80℃의 것이 보다 양호하다. 또, 모노머 에멀젼의 첨가 종료 후 숙성 반응을 행하는 것이 양호하다. 그 때의 반응온도는 양호하게는 60∼90℃, 보다 양호하게는 60∼80℃이고 반응시간은 양호하게는 2∼5시간, 보다 양호하게는 3∼4시간이다.

기타 첨가제로는 필요에 따라 방부제, 곰팡이 방지제, 증점제, 습윤제(wetting agent), 소포제, 점착성 부여 수지, 가소제 등을 배합하여 사용할 수 있다. 또한, pH조절제로서 암모니아수, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 탄산나트륨 등을 사용할 수 있다. 이들 첨가제는 유화중합 시보다는 중합 종료 후 첨가하는 것이 바람직하다. 방부제, 곰팡이 방지제, 증점제의 첨가량은 수지에 대하여 0.01∼3.0중량%가 양호하며 0.01중량% 보다 적을 경우 충분한 첨가 효과를 얻지 못하고 3.0중량% 보다 많을 경우 피착체에 대한 오염 원인이 되는 경향이 있다.

한편, 점착성 부여 수지, 가소제의 첨가량은 수지에 대하여 2.0∼20.0중량%가 양호하고 5.0∼15.0중량%가 보다 양호하다. 2.0중량% 보다 적을 경우 첨가제의 충분한 효과를 얻기가 어렵고 20.0중량% 보다 많을 경우 피착체에 대한 오염 원인이 되는 경향이 있다.

전술한 바와 같이 소망하는 특성이나 필요성 등에 따라 적절한 첨가제를 부가적으로 첨가하여 본 발명에 따른 아크릴 에멀젼형 감압접착성 조성물을 제조할 수 있다.

한편, 상대적으로 낮은 접착력이 요구되는 경우에는 얻어진 아크릴 에멀젼형 감압접착성 조성물에 경화제를 배합시킨 2액형 감압접착성 조성물을 사용함으로써 조성물의 점착력을 상대적으로 저하시킬 수도 있다. 배합가능한 경화제로는 에폭시계 화합물, 이소시아네이트계 화합물, 멜라민계 화합물, 킬레이트 화합물이 있으며 포트라이프가 긴 에폭시계 화합물이 양호하고, 에폭시계 화합물에 있어서도 2관능성 이상인 것이 보다 양호하다.

이러한 에폭시계 화합물의 구체적인 예로는 글리세롤 글리시딜 에테르, 솔비톨 폴리 글리시딜 에테르, 펜타에리스리톨 폴리 글리시딜 에테르, 트리 메티롤 프로판 폴리 글리시딜 에테르 등이 있다. 이들 경화제의 사용량은 아크릴 에멀젼형 감압접착성 조성물의 고형분 함량 기준으로 2중량% 미만이 양호하다. 2중량% 이상인 경우 접착제가 딱딱해져 피착체에의 밀착성, 유지력이 저하되고 또 포트라이프(가사 시간)가 짧아지는 경향을 나타내게 된다.

본 발명에 따른 아크릴 에멀젼형 감압접착성 조성물의 적용 대상 피착체(예컨대, 발포체 등)로서는 특별한 제한은 없고 선택적이나, 발포체인 경우에는 발포 비율이 10∼40배 정도인 것이 바람직할 수 있다. 이러한 발포체로는 예를들면 폴리우레탄폼, 폴리스티렌폼, ABS수지폼, 폴리에틸렌폼, 폴리프로필렌폼, EDMA폼, 클로로프렌폼, 염화비닐수지계폼, 페놀수지폼, 아크릴수지폼 등이 있는데 특히 우레탄폼, 폴리에틸렌폼 등이 등이 실용적이다.

본 발명에 따른 아크릴 에멀젼형 감압접착성 조성물을 피착체에 부착시키기 위해서는 이형지 또는 박리지 상에 본 발명의 상기한 조성물을 도공량 20~60gr/m² 으로 도포하여 90∼120℃ × 1∼5분 정도 열풍에 의한 열처리를 행하여 건조시킨 후 상기한 피착체에 전사하는 전사형 테이프이거나, 또는 제한적인 것은 아니고 임의적인 것이기는 하나 20∼100㎜, 바람직하게는 25∼50㎜의 폭을 가지는 발포 아크릴 폼 또는 발포 PE폼 등과 같은 재질로 성형되는 스트립에 본 발명의 상기한 조성물을 도공량 10~100gr/m² 으로 도포한 후 건조시킨 양면 감압접착 테이프의 형태로 제조하여 간편하고도 편리하게 사용할 수도 있다.

본 발명의 아크릴 에멀젼형 감압접착성 조성물은 특히 폴리올레핀계 수지의 접착제로서 유용하여 자동차공조용 배관의 이음매, 시-일재, 가전용품 단열재, 완충재 등에 이용되고 양면 감압접착 테이프의 형태로 건축 단열재 시공, 마감재시공 등에 응용되고 고중량물이 아닌 경량물인 경우 유리, 석재, 목재, 플라스틱 등 인테리어 작업 시 유용하게 사용될 수 있다.

[실시예]

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 하며, 이들 실시예는 본 발명을 예증하기 위한 것일 뿐 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

실시예 1: 감압접착성 조성물의 합성

교반장치, 환류냉각기, 온도계 및 적하 로드를 구비한 반응기에 물 160gr 및 유화제로서 라테물 S-180(KAO CHEMICAL-반응성 음이온 활성제) 10gr을 넣고 65℃로 승온하였다.

이어서, 교반하면서 과황산암모늄 10% 수용액 12gr을 가하고 모노머 성분으로서 아크릴산 10gr, 2-에틸 헥실 아크릴레이트 400gr, n-옥틸아크릴레이트 100gr, 비닐아세테이트 60gr, 라테물S-180(KAO케미칼-반응성음이온유화제)20gr 및 물 200gr으로 이루어진 모노머 에멀젼을 적하 로드에서 반응기내로 4시간동안 연속적으로 적하하였다. 이때 중합 온도는 65℃를 유지하였으며 적하 종료 후에는 65~75℃에서 숙성반응을 3시간 30분동안 수행하였다. 반응 종결 후 반응액을 40℃로 냉각하고 25% 암모니아수 5.5gr 및 소포제로서 DEFOAMER- EDW(H.S케미칼제조) 0.2gr을 첨가하여 고형분 함량 58.5중량%, 점도 3,500cps/25℃, PH 7.5의 수성 에멀젼을 제조하였다.

실시예 2∼7

표 1에 나타낸 바와 같은 종류와 양의 모노머 성분, 반응성 유화제 및 비반응성 유화제를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 반응조건으로 반응시켜 수성 에멀젼을 제조하였으며 이를 이용하여 감압접착 테이프를 만들어 평가하였으며, 그 결과를 표 2에 나타낸다.

실시예 8

실시예 1에서 얻어진 아크릴 에멀젼 감압접착성 조성물 100gr에 M-85((주)대양화학 제조 멜라민수지)를 5.0gr 배합하고 이것을 이용하여 동일한 방법으로 감압접착 테이프를 만들어 평가하였으며, 그 결과를 표 2에 나타낸다.

비교예 1∼ 6

표 3에 나타낸 바와 같은 종류와 양의 모노머 성분, 반응성 유화제 및 비반응성 유화제를 이용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 반응조건으로 반응시켜 수성 에멀젼을 제조하였으며 이를 이용하여 감압접착 테이프를 만들어 평가하였으며, 그 결과를 표 4에 나타낸다.

시험예 : 아크릴 에멀젼형 감압접착성 조성물의 성능 평가

(점착가공시료의 제작)

본 발명에 따른 실시예 1 내지 8의 아크릴 에멀젼형 감압접착성 조성물과 비교예 1 내지 6의 아크릴 에멀젼형 감압접착성 조성물을 도공량이 40gr/m² 되게 박리지상에 어플리케이터를 이용, 도공하고 100℃에서 5분간 열풍 건조기로 건조 후 두께 2mm인 폴리에틸렌 발포체에 전사하고 실온에서 48시간 양생하여 점착 가공시료를 제작하였다.

<감압 접착제의 성능 평가>

◎ 접착력의 측정 (180°박리법)

폭 25mm, 길이 250mm의 점착 가공시료를 KS A 1107의 점착력 측정 방법에 준하여 측정하였다.

◎ 초기 점착력 (볼 시험법)

폭 25mm, 길이 400mm의 점착 가공시료를 KS A 1107의 초기 점착력 측정방법에 준하여 경사 30°의 볼택크 측정기를 이용하여 20℃에서 측정하였다.

◎ 저온 점착력 (택크)

상기 볼 시험법으로 5℃에서 측정하였다.

◎ 상온 유지력

폭 25mm, 길이 150mm의 점착 가공시료를 KS A 1107의 유지력 시험방법으로 20℃에서 측정하였다.

◎ 내열 유지력

상온 유지력 시험방법과 동일하게 하되 온도는 60℃에서 측정하였다.

◎ 내후성 시험

점착 가공시료를 SUS 304판에 부착 2Kg 고무롤러로 2회 왕복 압착시킨 후 내후성 촉진 시험기를 이용 60℃ 분위기 자외선 조사 4시간, 40℃ 분위기 습도 90%에서 4시간 등 8시간을 1사이클로 3사이클 24시간 후 상온에서 1시간 방치하고 접착력을 측정하였다.

〔표 1〕


		성분	실 시 예
		성분	1	2	3	4	5	6	7	8
모노머성분	아크릴산	C	10	10	10	10	10	10	10	10
	비닐아세테이트	B	60	60	35	60	60	60	60	60
	2-E H A	A	400	350	400	375	450	300	100	400
	M M A	D			25
	n-O A	A	100	100	100	100	10	200	400	100
	n-B A	A		50		25
음이온성반응성유화제	종 류		S-180	S-180	S-180	S-180	S-180	S-180	S-180	S-180
	반응기내 투입량		10	10	10	10	10	10	10	10
	모노머 에멀젼용		20	20	20	20	20	20	20	20
경화제	종 류									M-85
경화제	배 합 량									100/5

〔표 2〕


		실 시 예
		1	2	3	4	5	6	7	8
물 성	접착력 (g/25mm)	1,750	1,600	1,680	1,700	1,800	1,540	1,320	1,400
	초기접착력 (20℃)	24	23	24	24	27	22	18	18
	저온 택크 (5℃)	20	19	20	20	23	17	14	14
	상온유지력 (20℃)	A	A	A	A	A	A	A	A
	내열 유지력(60℃)	A	A	A	A	A	A	A	A
	내후성 (g/25mm)	2,140	1,940	2,080	1,980	2,100	2,050	1,760	1,520

〔표 3〕
				성분	비 교 예
				성분	1	2	3	4	5	6
모노머성분			아크릴산	C	10	10	10	10	10	10
			비닐아세테이트	B	60	60	45	40	40	40
			2-E H A	A	400	350	400	400	350	300
			M M A	D			25	20	20	20
			n-O A	A	100	100	100	100	100	150
			n-B A	A		50			50	50
음이온성	반응성유화제		종 류		S-180	S-180	S-180	S-180	HS-10	HS-10
			반응기내 투입량		10	10	5	5	10	10
			모노머 에멀젼용		20	20	15	10	10	10
비반응성		유화제	종 류		DBS-60	DBS-60	DBS-60	NP-1020	NP-1020	NP-1020
			반응기내 투입량		10	5	10	10	10	10
			모노머 에멀젼용		10	5	10	20	20	20
★ DBS-60 : 도데실 벤젠 술폰산 나트륨 (미원상사 제조, 순도60%)★★ NP-1020 : 폴리 옥시 에틸렌 노닐 페닐 에테르 (동남합성제조 순도 100%)

〔표 4〕
		비 교 예
		1	2	3	4	5	6
물 성	접착력 (g/25mm)	1,650	1,700	1,720	1,540	1,440	1,600
	초기접착력 (20℃)	24	24	23	23	23	23
	저온 택크 (5℃)	22	21	20	20	19	19
	상온유지력 (20℃)	A	A	A	A	A	A
	내열 유지력(60℃)	C	C	B	C	C	C
	내후성 (g/25mm)	1,890	1,870	2,000	1,770	1,650	1,850

본 발명에 따른 아크릴 에멀젼형 감압접착성 조성물은 하절기의 고온역에서 동절기의 저온역에 이르기까지 폭 넓은 온도 범위 조건하에서도 각종 피착체에 대하여 우수한 밀착성, 유지력 및 접착력을 나타내고 경시 변화에 따라 점차 접착력이 증가하는 특성을 나타내므로, 자동차공조용 배관의 이음매, 시-일재, 가전용품 단열재, 완충재 등에 이용될 수 있으며, 특히 양면 감압접착 테이프의 형태로 제조하는 경우 건축 단열재 시공, 마감재 시공 등에 효과적으로 응용될 수 있고 고중량물이 아닌 경량물인 경우 유리, 석재, 목재, 플라스틱 등 인테리어 작업 시 유용하게 사용될 수 있으며, 단열재나 마감재 또는 건축 내장재를 계절에 관계없이 편리하고도 간편하게 마무리 시공할 수가 있으며 코스트를 현저히 절감할 수가 있다.

Claims

(A) n-옥틸아크릴레이트를 적어도 10중량% 포함하는 탄소수 4이상의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴산 알킬 에스테르 55∼98.9중량%,

(B) 초산비닐 1∼30중량%,

(C) 불포화 카르본산 0.1∼20중량%를

분자 내에 2중 결합을 갖는 음이온성 반응성 유화제 존재 하에 유화중합 하여 제조되는 유리전이온도가 -70℃∼-10℃이고 고형분 함량 45~75중량%, 점도 500~5000cps/25℃, PH 5.5~8.5의 수성 아크릴 에멀젼으로 구성되는 아크릴 에멀젼형 감압접착성 조성물.
제1항에 있어서, 상기한 (A) 내지 (C) 성분에 더하여 (D)성분으로서 상기한 (A) 내지 (C)성분과 공중합 가능한 모노머를 0.01∼30중량% 더욱 포함하는 아크릴 에멀젼형 감압접착성 조성물.
제1항에 있어서, 경화제가 2중량%를 초과하지 않는 양으로 더욱 배합되는 2액형의 아크릴 에멀젼형 감압접착성 조성물.
제1항에 있어서, 상기한 아크릴 에멀젼형 감압접착성 조성물 100중량부에 대하여 연화 온도가 100℃ 이상인 로진계 점착성 부여 수지가 1∼50중량부의 양으로 더욱 포함되는 아크릴 에멀젼형 감압접착성 조성물.
하기의 단계로 구성되는 아크릴 에멀젼형 감압접착성 조성물의 제조방법:

(A) 음이온성 반응성 유화제 수용액을 제공하는 단계;

(B) n-옥틸아크릴레이트를 적어도 10중량% 포함하는 탄소수 4이상의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴산 알킬 에스테르 55∼98.9중량%, 초산비닐 1∼30중량%, 불포화 카르본산 0.1∼20중량%와, 음이온성 반응성 유화제 및 물을 포함하는 모노머 에멀젼을 제공하는 단계;

(C) 중합개시제의 존재 하에, 상기한 유화제 수용액에 상기한 모노머 에멀젼을 50~90℃의 온도에서 연속적으로 적하하는 단계; 및

(D) 60~90℃의 온도에서 2~5시간 동안 숙성시키는 단계.
제5항에 있어서,

상기한 음이온성 반응성 유화제가 하기의 구조식 1 내지 4로 표시되는 화합물의 적어도 1종이고,

(구조식 1)

(구조식 2)

(구조식 3)

(구조식 4)

상기한 중합개시제가 벤조일 퍼옥사이드, 라우로일 퍼옥사이드, 메틸 에틸 케톤 퍼옥사이드, t-부틸 하이드로 퍼옥사이드, 과산화수소, 아조비스 이소 부티로니트릴, 아조비스 시아노 펜탄산, 과황산 암모늄, 과황산 칼륨, 과황산 나트륨 으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 1종의 화합물인 아크릴 에멀젼형 감압접착성 조성물의 제조방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 아크릴 에멀젼형 감압접착성 조성물이 도포, 건조된 전사형 감압접착 또는 양면 감압접착 테이프.
제7항에 따른 감압접착 테이프가 적어도 부분적으로 적용된 건축용 단열재, 마감재 또는 내장재로서의 패널 또는 플레이트.