KR20070106718A - 자가-접착성 라미네이트 - Google Patents

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KR20070106718A
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laminate
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adhesive layer
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웬-펭 리우
제임스 더블유. 스톤
도날드 피. 쉐퍼
루쯔 에이치. 레이첼
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프리마크 알더블유피 홀딩스, 인크.
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Abstract

장식적인 라미네이트는 접착제 층으로 코팅된 라미네이트 기재를 포함한다. 접착제 층은 아크릴 중합체를 포함하는 물리적으로 세팅하는 무-용제 접착제 물질 층이다. 접착제 층은 실온에서 자가-접착제이다. 접착제-코팅된 라미네이트 기재는, 캐리어 상에 도포된 후에 적어도 0.2 N/㎟의 필링력을 갖는다. 접착제-코팅된 라미네이트 기재의 제조 방법은, 코팅 물질로서 이들의 사용법, 및 접착제-코팅된 라미네이트 기재 및 캐리어 물질의 복합재료 또한 제공된다.

Description

자가-접착성 라미네이트 {SELF-ADHESIVE LAMINATE}
이 출원의 주체는 2005년 2월 11일에 출원된 임시 특허 출원 제 60/652,257호 및 2004년 8월 12일에 출원된 국제 특허 출원 제 PCT/EP2004/009001호에 관한 것이다. 국제 특허 출원 제 PCT/EP2004/009001호는 차례로 2003년 8월 14일에 출원된 독일 특허 출원 제 DE 2003 103 7351호에 기초한 우선권을 주장한다. 이렇게 관련된 특허 출원들의 발표는 이에 의해 그들의 전체 및 부분을 참고문헌으로 병합하고, 특히 이후에 나타난 부분들에 한정되지 않은 것도 포함한다.
본 발명은 아크릴 중합체를 포함하는 접착제 물질의 자가-접착제 층으로 코팅된 장식적인 라미네이트 기재에 관한 것이다. 더 나아가, 본 발명은 그러한 라미네이트의 제조를 위한 방법에 관한 것이다.
라미네이트 시트(아니면, "라미네이트 기재"으로 부름)는 일반적으로 일상생활의 많은 영역에서 장식적인 목적을 위해 사용된다. 예를 들면, 창문 덮개 또는 창문 안감, 층계, 및 바닥, 및 가구 코팅, 상업 분야뿐만 아니라 개인도 사용한다.
라미네이트 시트는 종종 경화시킬 수 있는 합성 수지를 함유하고, 높은 압력 하에서 열로 프레스된 셀룰로즈 시트로 만들어진다. 하나 또는 두 개의 시트면 위에 하나 또는 그 이상의 시트는 장식적인 색 또는 장식을 나타낸다. 그러한 (고압 출표지 또는 HPL로 알려진) 라미네이트 시트는 단단하고, 예를 들면, Resopal GmbH 사(Wilsonart International company)에 의한 RESOPAL® 상표를 들 수 있다.
두꺼운 마분지, 불판, 또는 벽, 바닥 또는 천정 마무리 광내기 또는 다른 목적을 위한 합판과 같은 캐리어 기재 위에 라미네이트 시트의 도포는 수성 접착제를 행해질 수 있다. 우수한 질과 안정성의 코팅을 얻도록, 접착제의 타입의 여하에 따라, 여러 조건들이 정확하게 유지되어야만 한다. 알려진 도포 방법에 따르면, 라미네이트 시트와 캐리어는 접착제 도포 후, 즉시 또는 짧은 대기 시간 후에, 전형적으로 함께 연결된다. 함께 연결되는 것은 2 내지 5bar 의 압착하는 압력 하에 최대 120℃ 온도에서 종래의 방법에 따라 수행된다.
더 나아가, 접착제 도포는 전형적으로 라미네이트 시트 및/또는 캐리어 표면에 걸쳐 균일하게 분포되어 휘는 현상을 피하도록 한다. 이것은 특히, 도포 양이 가능한 한 낮게 유지되는, 물을-포함한 접착제 시스템에 있어서 사실이다.
균일하지 않은 접착제 도포 및 압착하는 압력의 부정확한 유지, 압착하는 온도, 및/또는 압착하는 시간으로는, 접합하는 동안, 만족스럽지 못한 결과를 얻을 수 있다. 그러므로, 예를 들어, 과도하게 높은 온도는 휨 및 물질 손상을 이끌 수 있다. 한편, 낮은 온도 또는 압력은 때때로 불충분한 접착으로 끝난다. 접착제 시스템에 여하에 따라, 압착 압력 및 압착 온도는 전형적으로 몇 분과 몇 시간 사이에 유지되어야만 한다. 필요하다면, 마지막 경화를 얻기 위해 하룻밤을 기다려야만 한다.
용제를-포함하는 접촉 접착제를 갖고 작업하는 것은 일반적으로 작업 보호 및 사고 방지 규칙에 고수할 것을 요구한다. 더욱이, 용제를-포함하는 접착제의 사용은 일반적으로 건강 및 환경 정책 관점에서 문제가 되는 것으로 분류된다. 카세인 풀과 같은, 물을 토대로 한 분산 접착제의 사용은 종종 캐리어 표면의 부분적 팽창을 이끄는데, 이는 종종 사실인데, 예를 들면, 캐리어 물질로써 파티클 보드를 사용할 때를 들 수 있다. 그 결과, 약간 주름진 또는 균일하지 않게 편평한 표면이 얻어진다. 더욱이, 물- 또는 용제를-포함하는 접착제의 건조는 몇 시간이 필요로 할 수 있다.
에폭시드, 폴리에스테르, 또는 폴리우레탄 접착제와 같은 반응 접착제는 또한, 건강과 관련되고, 정확한 지식 및 처리 조건의 유지를 필요로 한다.
종래의 접착제와 접착 방법은 전형적으로, 예를 들면, 균일하고 높은 압착 압력의 사용 및 온도 유지를 위한 장비의 높은 경비를 필요로 하였다. 접착제의 여하에 따라, 경화는 몇 시간을 필요로 하는데, 예를 들면, 충분한 접착제가 얻어질 때까지이다.
전술한 환경은 특히, 개인적인 영역 또는 장인의 영역에 대한, 라미네이트 시트의 성공적인 공정 및 사용을 종종 비교적 어렵게 한다. 개선되고, 효율적이며, 안전하고, 비용이 적게 드는 장식적인 라미네이트 판넬을 필요로 하고 있다.
본 발명의 일반적인 목적은 개선된 접착제-코팅된 라미네이트 기재를 제공하는 것이며, 특히, 나무, 금속 또는 광물 보드와 같은 물질을 위한 장식적인 또는 보호성의 라미네이트 덮개로써 사용하기 위한 것이다.
본 발명의 더욱 구체적인 목적은 전술한 하나 또는 그 이상의 문제점을 극복하기 위한 것이다. 상업적인 분야에서의 필요성에 추가하여, 단순한 공정 또는 도포에 관한 개인적인 사용자의 요구가 고려되어지고 충족된다.
본 발명의 또 다른 목적은, 긴 대기 시간의 감수 없이, 캐리어 기재 표면 위에 빠르게 그리고 굳게 접착하는, 장식적인 접착제-코팅된 라미네이트 기재를 제공하기 위한 것이다.
캐리어 위의 라미네이트의 빠르고 단단한 접착은 도포하는 동안 높은 압력 또는 높은 온도의 사용 및 정확한 유지 없이 성취될 수 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 캐리어 위의 접착제의 도포 및 핸들링을 간소화 또는 제거하는 것이다. 특히, 캐리어 위의 접착제의 균일한 도포를 얻는 어려움은 그 대신 라미네이트 기재에 접착제를 균일하게 도포함으로써 피해진다.
더욱이, 본 발명의 목적은 물 또는 용제의 사용 없이, 접합될 수 있고, 건강상 관점과 안전 측면에서 가능한 한 흠 잡을 수 없는 장식적인 라미네이트 기재를 제공하기 위한 것이다.
마지막으로, 본 발명의 목적은 캐리어 위의 도포 후, 균일한 평면상의 표면을 제공하는 장식적인 라미네이트 기재를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일반적인 목적은 접착제 층으로 코팅된 개선된 장식적인 라미네이트 기재를 통해 적어도 부분적으로 달성될 수 있다. 접착제 층은 아크릴 중합체를 포함하는, 물리적으로 세팅하는 무-용제 접착제 물질의 층을 포함할 수 있다. 접착제 층은 실온에서 자가-접착제이다.
본 발명은 더 나아가, 라미네이트 기재, 라미네이트 기재에 도포된 무-압력 감응식 접착제 층, 및 무-압력 감응식 접착제 층에 도포된 자가-접착제 층을 포함하는 라미네이트를 포함한다. 무-압력 감응식 접착제 층은 장벽 층(예."프라이머")으로서 자가-접착제 층의 라미네이트 기재로의 침투를 예방하고 초벌칠 한 표면을 갖는 라미네이트 기재를 제공하는 역할을 한다. 자가-접착제 층은 아크릴 중합체를 포함하는, 물리적으로 세팅하는 무-용제 접착제 물질의 층을 포함한다. 자가-접착제 층은 실온에서 자가-접착제이고, 이는 활성화를 위한 가열이 요구되지 않는다는 것을 의미하며, 압력의 존재 또는 부존재, 또는 광 수동 압력(light manual pressure)과 접촉하여 수동적으로 활성화될 수 있다.
본 발명은 또한 본 발명의 라미네이트의 생산을 위한 방법을 포함한다.
더 나아가, 캐리어 및 접착제-코팅된 라미네이트 기재의 복합재료 및 캐리어의 코팅을 위한 접착제-코팅된 라미네이트 기재의 사용이 제공된다.
접착제 층을 갖는 장식적인 라미네이트는 유효하게 만들어지는데, 상기 접착제 층은 실온에서 자가-접착제인, 물리적으로 세팅하는 무-용제 접착제의 층이며, 라미네이트 시트는 실온에서 캐리어 위의 도포 후, 적어도 0.2N/mm2의 박리 (peeling-off) 강도를 갖는 것을 특징으로 한다. 쉽사리 예측 가능하지 않은 방식으로, 긴 대기 시간을 없이 캐리어 위에 빠르게 굳게 부착하는 라미네이트를 유효하게 만드는 것이 가능하다.
더 나아가, 하기의 이점은 본 발명에 의해 성취된다. 캐리어 위의 접착제-코팅된 라미네이트 기재의 도포는 높은 압력과 고온의 사용 없이 이루어질 수 있다. 접착제-코팅된 라미네이트 기재 상에, 예를 들면 수동적으로, 단순한 짧은 압착 압력은 일반적으로 캐리어에 순간 접착을 위해 충분하다. 추가적으로, 접착제-코팅된 라미네이트 기재는 캐리어 위해 안정적으로 접착한다. 그래서, 예를 들면, 캐리어로부터 접착제-코팅된 라미네이트 기재의 높은 박리 강도를 획득한다. 더 나아가, 높은 박리 저항 및 높은 정적인 전단 응력이 성취된다. 또한, 더 오랜 시간에 걸쳐, 접착제-코팅된 라미네이트 기재와 캐리어의 복합재료의 온도 하중으로, 접착은 안정적으로 유지되고 캐리어로부터 장식적인 접착제-코팅된 라미네이트 기재의 박리가 나타나지 않는다. 박리 강도, 전단 응력, 및 박리 저항과 같은 접착 특징은 또한, 본질적으로 온도하중을 유지한다. 전술한 특징들은 이미 적은 도포량 또는 접착제의 층 두께를 달성하여, 물질을 모아두는 방식으로 사용될 수 있다. 또 다른 이점은 접착제 도포가 마지막 사용자 자신에 의해 책임지어질 필요 없다는 점에서 찾을 수 있다. 라미네이트 기재의 이면은 이미 접착제를 구비하고, 즉시 가공될 수 있다 - 즉, 관찰되어야 하는, 접착제의 처리 조건, 균일한 도포 등이 없이, 캐리어 위에서 이 도포될 수 있다. 라미네이트 기재는 이미 접착제를 구비하고, 본 발명에 따라, 비교적 오랜 시간에 걸쳐 저장될 수 있다. 전형적으로 종래의 접착제 시스템에 해당되는 것처럼, 접착제의 도포 후 라미네이트 기재를 캐리에 즉시 도포시킬 필요는 없다. 본 발명의 접착제-코팅된 라미네이트 기재는 특히, 캐리어 상에 도포 후 균일하고 편평한 표면을 제공한다. 게다가, 본 발명에 따라 플레이트를 접합하는 동안, 용제와 분산제를 사용할 필요 없게 하는데, 이는 특히, 환경과 건강 측면과 관련해 이롭다. 마지막으로, 본 발명에 따르면, 사용된 접착제는 비교적 낮은 증발로 그다지 휘발성이 아닌 가소제만을 함유한다.
전술한 이점들은 개인 사용자 및 장인을 위해, 기계적 장비 없이 접착제-코팅된 라미네이트 기재를 설치하기에 비교적 간단함과 용이함을 제공한다. 공정은 공정을 위해 사용되어야 하는 기계 또는 특별한 기구 없이, 부지에서 직접적으로 이루어질 수 있다. 간단하고 빠른 도포 가능성에 의해, 본 발명에 따른, 접착제-코팅된 라미네이트 기재는 또한, 특히, 가정에서의 사용자가 가구, 문 표면, 벽, 등의 질을 높이고 덮기에 적당하다.
다른 목적들과 이점들은 당업자가 첨부된 청구항과 관련하여 하기의 자세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명의 접착제-코팅된 라미네이트 기재를 제조하기 위한 공정을 개략적으로 예증한 도면.
도 2는 발명의 접착제-코팅된 라미네이트 기재를 제조하기 위한 대안적인 공정을 예증한 도면.
본 발명은 직접적으로 또는 간접적으로, 라미네이트 기재의 한 면에 도포된 자가-접착제 층을 갖는 장식적인 라미네이트 기재를 제공한다. 본 발명의 일실시예에서, 실온에서 자가-접착제 층은 아크릴 중합체를 포함하는, 물리적으로 도포된 무-용제 접착제 물질을 포함한다. 본 발명의 접착제-코팅된 라미네이트 기재는 개 선된 결합력 또는 접착, 온도 및 습도 저항성 및 캐리어에 접착될 때 적당한 전단 응력 또는 크리프(creep) 저항을 제공한다. 접착제-코팅된 라미네이트 기재는 마지막 사용자에 의해, 전형적으로 알려진 접착제 시스템에 비교하여 비교적 쉽게 도포된다.
발명에 따르면, "라미네이트 기재"는 예를 들면, 에폭시, 멜라닌 수지, 열가소성 플라스틱, 현상 플라스틱, 우레아-포름알데히드 수지와 같은 합성 수지로 적셔지거나 코팅되는, 종이 또는 천 스트립 또는 유리 섬유 매트의 조립(buildup)(라미네이팅으로 불림)에 의해 그리고 압력과 열을 사용함으로써 생산되는, 유리 섬유 천, 종이, 나무, 직물, 플라스틱 필름, 종이를 기초로 한 라미네이트, 라미네이트 천, 라미네이트 나무와 같은 물질들을 포함한다. 그 기술분야에서는, 라미네이트 기재는 "라미네이트(laminates)"으로 지시되고, 또한, 인쇄된 회로, 항공기, 자동차, 보트 건설, 날씨-저항 덮개, 스포츠 기어 (예를 들면, 스키어) 및 장식적인 목적과 같은 많은 다른 용도를 위해 플레이트, 둥근 막대(rod), 튜브, 길고 구조를 주조하는 아티클과 같은 다양한 실시예에서 사용된다.
본 발명의 일실시예에서, 라미네이트 기재로서 고-압 라미네이트("HPL")의 사용은 더욱 특히 유리하다는 것이 증명되었다. HPLs는 경화시킬 수 있는 수지를 함유한 섬유상의 스트립, 바람직하게는, 종이의 층, 및 선택적으로, 하나 또는 그 이상의 장식적인 층들을 갖고, 여기에서, 장식적인 층들은 장식적인 색깔 및/또는 패턴들을 구비하고, 바람직하게는, 멜라민을 주원료로 한 수지를 함유한다. 스트립은 열과 약 5mPa 또는 그 이상의 높은 압력 하에 함께 결합된다. 발명에 따르면, 지속적으로 생산되는 라미네이트(CPL)는 또한 라미네이트 기재로서 사용될 수 있다.
본 명세서에 제공된 하기의 가르침이 당업자에 의해 평가될 것처럼, 다양하고 선택적인 타입, 형태, 라미네이트 기재들의 윤곽은 본 발명의 라미네이트의 사용에 있어 유효하다. 상기 물질에 관한 그러한 대안과 세부사항은, 예를 들면, 현재 기술적 문헌에서, 예를 들면, 326쪽의 "Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry" 4번째 판, 15권, 및 ISO 4586-1 및 ISO 4586-2의 1부 내지 6부, 기준 DIN EN 438에서 찾아볼 수 있고, 각각 여기서, 전체는 본 명세서에 참고문헌으로 변합된다.
본 발명의 일실시예에서, 라미네이트 기재는 장식적인 고-압 라미네이트로, 바람직하게는, 섬유의 스트립이 적어도 경화시킬 수 있는 수지로 채워지고, 그 후, 열의 동시 사용에 의해 압착되며, 유리하게는, 약 120℃ 내지 150℃의 범위의 온도, 및 적어도 7mPa의 압력에서 이뤄져, 수지가 처음에 흐르고 그 후 굳어지는 방법에 의해 생산된다. 고밀도, 유리하게는 약 1.35 g/cm3 와 원하는 표면 특징들을 갖는 균일하게 밀집된 물질은 바람직하게 획득된다. 이 방법의 범위 내에서, 연속적이지 않은 다중-단계 압착이 사용된다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 섬유 스트립이 열-경화시킬 수 있는 수지로 채워지고, 그 후, 연속적으로 바람직하게는, 약 140 내지 약 200℃ 범위에서 고온에서 이중-밴드 압착기로 압착되는 라미네이트 기재는 특히 유리하다고 증명되었 다. 그러한 방법은 특히, 연속적으로 생산되는 라미네이트(CPLs)를 생산하는데 유용하다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 플라스틱 라미네이트, 특히, 적어도 하나의 폴리에스테르 수지로 채워진, 종이 스트립으로 만들어진 폴리에스테르 라미네이트는 라미네이트 기재로서 사용된다. 라미네이트 한 쪽 또는 양 쪽면은 그로 인해, 유리하게 폴리에스테르 수지로 채워진 장식적인 종이를 갖는다. 이러한 폴리에스테르 라미네이트의 생산은 유리하게 연속적으로 이루어진다.
본 발명의 라미네이트 두께는 자유롭게 선택될 수 있는데, 원칙적으로, 도포 분야에 따라서; 0.2mm 내지 20mm 또는 0.3 내지 15mm의 범위에 있다. 더욱 바람직하게는, 두께는 또한, 0.5mm 내지 3.0mm 또는 0.6 내지 2.5mm 범위에 있을 수 있다. 일실시예에서, 두께 0.6 내지 1.6mm는 특히 바람직하고 0.6 내지 1.2mm 가 더욱 더 바람직하다.
본 발명의 특히 바람직한 일실시예에서, 물리적으로 세팅하는 무-용제 접착제 물질은 라미네이트 기재의 적어도 한 면 위에 자가-접착제 층을 형성하는데 사용된다. 여기에서 사용된 것처럼, "무-용제"는 용제 또는 분산제로 작용하는 물과 유기 액체를 함유하지 않는 도포된 접착제 층을 말하는 것이다. 일실시예에서, 자가-접착제 층은 아크릴 중합체 또는 공중합체를 포함하는 접착제 물질의 적어도 일부에서 형성된다.
본 발명의 특히 바람직한 일실시예에서, 접착제는 비닐 아세테이트-에틸렌 및 아크릴의 삼량체를 포함한다. 그러한 삼량체의 예는 Air Product and Chemicals, Inc., Allentown, Pennsylvania로부터 이용할 수 있고, FLEXBOND 153 상표 하에 판매된다. 예를 들면, FLEXBOND AF75 및 FLEXBOND EAF60과 같은 다른 FLEXBOND 접착제는 본 발명의 라미네이트를 형성하는데 유용하다.
본 발명의 일실시예에서, 자가-접착제 층은 적어도 하나의 탄성 중합체, 적어도 하나의 그다지 휘발성이 아닌 가소제, 및 적어도 하나의 탄화수소 수지를 포함한다. 접착제 층의 추가적인 성분(들)은 자연 고무, 폴리이소부틸렌 고무, 에틸렌-프로필렌 고무(EPR), 스티렌-부타디엔 고무, 에틸렌-프로필렌-디엔-삼량체 고무(EPDM), 부틸 고무, 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체, 에틸렌-(메타)아크릴 산 공중합체, 에틸렌-(메타)아크릴레이트 공중합체, 에틸렌(메타)아크릴 산-(메틸)아크릴레이트 삼량체 및 아크릴레이트 고무로부터 선택되는 탄성률계 성분이다. 탄성 중합체는 또한 하기에 기재된 것처럼 블록 공중합체일 수 있다. 탄성률계 성분(들)은 아크릴 중합체, 예를 들어, 아크릴 및/또는 아크릴레이트기 (예. 상기에 기재된 비닐 아세테이트-에틸렌-아크릴 삼량체)를 포함하는 중합체와 결합될 수 있다. 다른 탄성 중합체들은 아크릴 중합체와 결합할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에서, 추가적인 탄성 중합체는 약 300,000~3,500,000 g/mol, 바람직하게는 약 400,000-1,500,000 g/mol, 및 더욱 바람직하게는 (GPC에 따르면) 약 800,000 g/mol 의 평균 분자량를 갖는 높은 분자량 폴리이소부틸렌 고무이다. 폴리이소부틸렌 고무는 스티렌, 고리-치환된 스티렌, 디비닐벤젠, 이소프렌, 인덴, 1,3-부타디엔, 시클로펜타디엔으로부터 선택되는 하나 또는 그 이상의 코모노머와 혼성중합될 수 있다. 폴리이소부틸렌 고무에서 이소부 텐의 분율(fraction)은 약 90%이다.
본 발명의 일실시예에서, 탄성 중합체의 총 중량 분율은 접착제의 건식 중량에 비해, 약 10 내지 약 70중량%이고, 바람직하게는 약 30 내지 약 60중량%이다. 이 양에서, 아크릴 중합체(예. 비닐 아세테이트-에틸렌-아크릴 삼량체)는 접착제 조성물의 적어도 약 10중량%를 구성해야 하고, 다른 탄성 중합체가 또한 존재하는지 여하에 따라 약 70중량%까지 구성할 수 있다. 접착제 조성물의 균형은 가소제 약 15-40중량%, 탄화수소 수지의 약 15-30중량%, 및 약 0.01-2중량% 산화방지제를 포함한다.
가소제는 약 800 내지 약 5000g/mol 분자량의 낮은-분자량 폴리이소부틸렌일 수 있다. 낮은 분자량 폴리이소부틸렌의 중량 분율은 접착제의 총 중량에 비해 약 18 내지 약 25중량%일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 접착제에서 사용될 수 있는 이소부틸렌 중합체는 Bayer AG로부터 BAYER BUTYL (이소부틸렌과 이소프렌의 공중합체) 및 POLYSAR BUTYL XL(이소부틸렌, 이소프렌, 및 디비닐벤젠의 공중합체)의 상표 하에 얻어질 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 블록 공중합체는 비닐-방량족-단량체(블록 A)의 적어도 두 말단, 및 적어도 하나의 중간 블록 (블록 B)을 갖는 탄성 중합체로서 사용될 수 있는데, 복합 디엔을 포함하거나 또는 에틸렌-부틸렌 공중합체 또는 에틸렌-프로필렌 공중합체로부터 형성된다. 원자 배열은 생산의 방법 여하에 따라, 선상(linear), 그라프트(grafted), 또는 별-모양일 수 있다.
가장 간단한 형태의 전형적인 블록 공중합체는 폴리스티렌-폴리부타디엔-폴리스티렌(SBS) 또는 폴리스티렌-폴리이소프렌-폴리스티렌(SIS), 또는 폴리스티렌-폴리에틸렌/폴리부티렌-폴리스티렌 구조를 갖는다. 전형적인 방사상 또는 별 중합체는 B-블록이 3 또는 4개의 (방사상) 또는 그 이상의 가지(별)를 갖는 것을 포함한다.
공중합체의 엔드 블록A는 하나 또는 그 이상의 비닐-방향족 단량체로부터 형성되고, 이 단량체들은 유리하게는, 스티렌, 알파-메틸스티렌 및 비닐톨루엔과 같은 고리-알킬레이티드 스티렌, 및 비닐나프탈렌과 같은 다환(polycyclic)비닐-방향족 화합물로부터 선택된다. 스티렌과 알파-메틸스티렌이 바람직하다. 스티렌은 특히 바람직하다. 말단 블록 A처럼 세워진 블록은 또한, 한 번 또는 여러 번, 말단에 추가되어 중합체 고리의 중간에 존재할 수 있다.
블록 공중합체의 중간 블록 B는 복합 디엔을 포함하는 경우, 복합 디엔이 우세한 한, 복합 디엔의 단일 중합체, 여러 복합 디엔의 공중합체, 또는 스티렌 또는 알파-메틸스티렌과 같은 복합 디엔과 비닐-방향족 화합물로부터의 공중합체일 수 있다. 복합 디엔은 바람직하게는, 부타디엔, 이소프렌, 2,3-디메틸-1,3-부타디엔 및 피페릴렌과 같은 4-8 탄소 원자를 갖는 화합물로부터 선택되고, 여기에서 부타디엔과 이소프렌이 바람직하다.
블록 B는 복합디엔을 포함하는 경우, 부분적으로 또는 완전히 수소화될 수 있다. 추가적으로, A-블록은 또한 부분적으로 또는 완전히 수소화될 수 있다.
A-블록의 평균 분자량은 약 5000-125,000 g/mol이고, 바람직하게는 약 6000- 60,000g/mol (GPC에 따른 중량 평균)이다. B-블록의 평균 분자량은 약 10,000-300,000g/mol이고, 바람직하게는 약 30,000-150,000g/mol(GPC에 따른 중량 평균)이다. 블록 공중합체의 총 중량은 바람직하게는 약 25,000 내지 약 350,000g/mol이고, 더욱 바람직하게는 약 35,000-300,000 g/mol(GPC에 따른 중량 평균) 이다. 유리하게는, A-블록의 분율은 블록 공중합체에 비해 약 5-65중량%이고, 더욱 바람직하게는 약 35-50중량%이다. 또 다른 유리한 범위는 약 5-30중량%이다.
전술한 블록 공중합체의 생산의 세부사항은, 예를 들면, EP 0 537 115 A1 및 US 특허 제 3,239,478; 3,427,269; 3,700,633; 3,753,936; 및 3,932,327호에서 찾을 수 있고, 각 명세서는 본 명세서에 전체적으로 참고문헌으로 병합된다.
전술한 중합체는 개별적으로 또는 또 다른 것과의 혼합으로 사용될 수 있다.
추가적인 열 가소성 탄성 중합체로서 사용될 때, 블록 공중합체의 중량 분율은 바람직하게는, 접착제의 총 중량에 비해 약 5-50중량%이고, 더욱 바람직하게는 약 10-40중량%이다. 블록 공중합체의 중량 분율의 더욱 바람직한 범위는 약 12-25중량%이고, 더욱 바람직하게는 약 15-20중량%이다. 몇몇 도포에 있어서의 또 다른 유리한 범위는 약 30-40중량%이다.
본 발명의 일실시예의 범위 내에서, 제한 없이 사용될 수 있는 예시적인 블록 공중합체는 KRATON G1650, G1651, G1652, G1657, G4309 (다른 블록 길이의 선형 스티렌-에틸렌/부틸렌-에틸렌 블록 공중합체), KRATON RP-6906, KRATON DX1122, 및 KRATON D1118X 의 상표 하에 획득될 수 있다. 이러한 중합체들은 Kraton Polymers, LLC사로부터 이용 가능하다.
유리한 일실시예에서, 공표된 긴-기간 점착성을 증진시키기 위해, 접착제는 (약 120℃보다 더 높은) 높은 온도에서 낮은 휘발성(증발 손실 또는 원자 이동)을 갖는 합성 가소제를 함유한다.
접착제에서 함유된 가소제는 높은 끓는점과 증기 압력을 갖는 합성 가소제이고, 이 합성 가소제는 그다지 휘발성이 아니고, 접착제로부터 오직 약간의 증발만을 나타낸다.
가소제는 유리하게는, 미네랄 오일, 파라핀 오일, 올레핀 올리고머, 및 낮은 분자량을 갖는 중합체로부터 선택된다. 올리고머로서, 예를 들면, 폴리프로필렌, 폴리부텐 (예. 전술한 낮은 분자량 폴리이소부틸렌), 수소화된 폴리이소프렌, 수소화된 부타디엔, 등을 사용할 수 있고, 여기에서, 분자량은 유리하게 약 350 내지 약 10,000g/mol이다.
가소제의 중량 분율은 바람직하게는 접착제의 총 중량에 비해, 약 0-40중량%, 및 더욱 바람직하게는 15-40중량%, 또는 약 15-30중량%이다.
더 나아가, 탄화수소 수지는 공표된 표면 점착성을 달성하기 위해 선택적으로 접착제에 더해질 수 있다. 표면 접착성(점착성)은 어셈블리(assembly)동안 낮은 압착력과 관련하여 공표된 점착성을 가능하게 한다.
접착제에 함유된 탄화수소 수지(점착성 부여제)기는 바람직하게는 예를 들면, 검(gum) 수지, 나무 수지, 쇠기름 오일 수지, 증류액 수지, 및 로진, 수소화된 수지, 디머라이즈드(dimerized) 수지, 중합된 수지와 같은 천연 및 변형 수지를 들 수 있다.
이와 마찬가지로, 글리세롤 및 전술한, 중성 및 변형된 수지의 펜타에리트리톨 에스테르가 사용될 수 있다.
점착성 부여제로서 접착제에 사용될 수 있는 다른 수지는 폴리테르펜 수지, 수소화된 폴리테르펜 수지, 스티렌/테르펜, 알파-메틸스티렌/테르펜, 및 비닐톨루엔/테르펜과 같은 중성 테르펜의 공중합체 및 삼량체이다. 또한, 사용 가능한 수지는 페놀-변형된 테르펜 수지이며 이것은, 예를 들면, 테르펜과 페톨의 응축에 의해 얻어질 수 있다. 마지막으로, 석유를 기초로 한, 지방족, 시클로지방족, 방향족 및 지방족/방향족 수지는 또한, 탄화수소 수지로서 사용될 수 있다. 본 발명에 따라 사용될 수 있고 전문가들에게 알려져 있는 다른 수지는, EP 0 537 15 A1 에서 기재되어 있고, 이 명세서 전체가 본 명세서에 참고문헌으로 병합된다예를 들면, 검, 수지, 나무 수지, 쇠기름 오일 수지, 증류액 수지, 및 로진, 수소화된 수지, 디머라이즈드(dimerized) 수지, 중합된 수지.
탄화수소 수지의 중량 분율은 접착제의 총 중량에 비해 약 0-80중량%, 더욱 바람직하게는 약 10-50중량%, 및 더욱 더 바람직하게는 약 15-30중량%이다.
본 발명의 일실시예에서, 자가-접착제 층 및/또는 접착제 물질은 선택적으로, 당업자에게 알려지고 사용 가능한, 일반적인 안정제, 산화방지제, 및 다른 보조물, 충전제, 및/또는 첨가제를 포함한다. 산화방지제는 유리하게, 방해되는 페놀 및 황- 및 인- 을 함유하는 페놀과 같은 다기능성 페놀로부터 선택될 수 있다. 그러한 안정제 및 첨가제의 개략은 참고로서 본 명세서에 전체적으로 병합되는 US 6,143,818 및 EP 0 537 115 A1에 주어진다. 안정제의 중량 분율은 바람직하게는, 접착제의 총 중량에 비해, 약 0.1-2중량% 및 바람직하게는 약 0.1-1중량%이다.
본 발명의 자가-접착제 라미네이트는 바람직하게 높은 점착성, 강한 순간 접착성{점착성(tack)}, 및 또한 높은 응집력 및 우수한 전단 응력 또는 크리프(creep) 저항성을 갖는다. 높은 응집력 및 우수한 전단 응력 또는 크리프 저항성의 특성으로 인해, 도포된 접착제 층 또는 도포된 라미네이트는 기계적으로 쌓아올릴 수 있다. 유리하게는, 본 발명의 일실시예에서, 도포된 접착제 층은 또한 물, 약산, 및 알칼리에 대한 저항성을 갖는다. 물 또는 다른 용제 또는 분산제가 없는 접착제 물질을 사용하는 것은, 흡수력을 갖는 캐리어 기재를 갖는 접착제 물질이 액체로 인한 접착제 물질의 어떠한 팽창도 일으키지 않는다는 것을 의미한다. 본 발명의 일실시예에서, 사용된 접착제 물질은 팽창이 일어나지 않는다.
본 발명의 일실시예에서, 앞서 기재된 접착제 물질이 사용되는데, 이는 약 100%의 고체 함량, 약 1 g/㎤(20℃에서)의 밀도, 160℃에서 약 15,000 - 65,000 mPas의 점도, 150 - 190℃의 처리 온도, 약 90 - 135℃의 연화점(DIN 52011), 실온에서 약 5 - 15 ㎏의 정적 전단 응력 저항성(DIN EN 1973에 기초함), 약 35 - 65 N/25 ㎜의 박리 저항성, 및 약 60℃ 내지 약 105℃, 보다 바람직하게는 약 65℃ 내지 약 97℃의 전단 응력 손실 온도(측정 방법은 아래의 예를 참고)를 갖는다.
본 발명의 특히 바람직한 실시예에서, 라미네이트 시트 상에 도포된 접착제 층은, 보호를 위해서, 바람직하게 예를 들어 실리콘 페이퍼 또는 필름으로 만들어진 방출(release) 층으로 덮여진다. 이러한 상태에서, 라미네이트 시트는 오랜 시간 동안, 바람직하게는 최대 12개월 동안, 이들의 접착성을 잃거나 일부 상당한 손 실을 겪지 않고 저장될 수 있다.
앞서 기재된 접착제 층을 라미네이트 기재 상에 도포하는 양, 또는 첨가 레벨(add-on level)은 일반적으로 약 80 내지 약 300 g/㎡, 바람직하게는 약 140 내지 약 240 g/㎡, 보다 바람직하게는 약 150 내지 약 200 g/㎡이다. 본 발명의 일실시예에서, 접착제 층의 첨가 레벨은 약 75 내지 약 150 g/㎡이다.
라미네이트 기재 상의 자가-접착제 층의 층 두께는 일반적으로 약 0.05 내지 약 0.50 ㎜, 또는 약 0.08 내지 약 0.30 ㎜, 보다 바람직하게는 약 0.14 내지 약 0.24 ㎜, 및 특히 약 0.15 내지 약 0.20 ㎜이다. 본 발명의 일실시예에서, 자가-접착제 층의 두께는 약 0.175 ㎜이다. 자가-접착제 층과 무-압력 감응식 접착제 층이 모두 사용되는 경우에는, 각각의 층의 두께가 약 0.125 ㎜일 수 있다. 접착제 층은 롤러 코팅기 또는 다른 적합한 코팅 디바이스를 사용하여 도포될 수 있다. 각각의 접착제 층은 바람직하게 물을 주원료로 한 에멀션(emulsion)을 사용하여 방출 층 또는 라미네이트 기재에 도포되지만, 접착제 층은 유기 용제를 주원료로 하는 에멀션 또는 고온-용융물을 사용하여 도포될 수 있다. 접착제 층은 바람직하게 우선 방출 페이퍼에 도포되고, 그런 다음 건조되지만, 접착제 층이 우선 또한 라미네이트 기재에 도포될 수 있다. 접착성 에멀션의 도포 후에, 100℃에서 5분간 건조하여 도포된 무-용제 접착 층을 형성한다.
본 발명에 따르면, 접착제-코팅된 라미네이트 기재의 도포에 관한 압축 시간은 5초 미만이다. 유리하게는, 1 내지 3초의 압축 시간이 다음에 언급되는 기계적 특성을 갖는 캐리어 상에 접착성을 유발하기에 충분하다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 캐리어 표면상에 접착제-코팅된 라미네이트 기재를 도포하는데 필요한 압착 압력은 최대 2 bar이다. 바람직하게는 필요한 압착 압력이 약 0.2 - 1 bar이고, 보다 바람직하게는 약 0.3 - 0.6 bar이다. 일반적으로, 완전한 접착을 얻기 위해, 손에 의한(manually) 약한 압력이면 충분하다. 더 큰 표면을 갖는다면, 롤러를 사용한 균일한 압력이 유리하다.
본 발명의 일실시예의 접착제-코팅된 라미네이트 기재의 도포는 바람직하게 약 5℃ 내지 약 35℃ 범위의 온도에서 수행된다. 유리하게는, 접착제-코팅된 라미네이트 기재가 실온에서 캐리어 상에 도포될 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 캐리어 상에 도포된 접착제-코팅된 라미네이트 기재를 캐리어로부터 박리시키기 위해 필요한, 박리 강도(peeling-off force)는 적어도 약 0.2 N/㎟이다. 바람직하게 박리 강도는 약 0.2 내지 약 2 N/㎟, 보다 바람직하게는 약 0.5 내지 약 1.5 N/㎟, 특히 더 바람직하게는 약 0.8 내지 약 1.2 N/㎟이다. 박리 강도의 이러한 값은 바람직하게, 접착제-코팅된 라미네이트 기재가, 실온에서 전술한 압착 압력, 또는 손으로(manually) 또는 롤러에 의한 약한 압력에 의해 도포되는 경우, 얻어질 수 있다. 박리 강도는, 본 명세서에 참고문헌으로 전체가 병합되어 있는, 유럽 기준(European norm) EN 311에 기재된 방법에 따라 결정된다.
대안적으로 박리 강도는, 압착 압력이 전술한 값의 범위를 넘어 증가한다는 점에서, 증가할 수 있다. 그러나 이것은 본 발명을 위해 필수적이지 않으며, 원하는 경우 선택적으로 수행될 수 있다.
이와 같이, 캐리어로부터 접착제-코팅된 라미네이트 기재의 박리 강도는, 라미네이트 기재 및 접착 층이 캐리어 상에 접합(cement)되기 전 또는 전합되는 동안 짧게 가열된다는 점에서, 증가될 수 있다. 이러한 측정은 필수적이지 않으며 거의 선택적이다. 게다가 박리 강도는, 만일 접착제가 도포된 라미네이트 기재의 표면이 접착제의 도포 이전에 보통의 분쇄된(grinding) 작용제로 조도화된 경우에, 영향을 받을 수 있다.
최종적으로, 접착제, 즉 접착성-첨가(imparting), 예비 페인트 또는 프라이머(primer)용 보통의 접착성 프라이머 작용제로 도포된 라미네이트 기재의 표면을 보호하는 것은 유리할 수 있으나 반드시 필요한 것은 아니다. 일반적인 접착성 프라이머 작용제는, 예를 들어 에틸렌-아크릴아미드 공중합체, 중합 이소시안산염, 및 반응성 실리콘-유기 화합물을 포함한다.
본 발명의 일실시예의 접착제-코팅된 라미네이트 기재는 적어도 2시간에 걸쳐 최대 80℃의 온도 하중(load)까지, 캐리어 물질, 특히 파티클 보드(particle board)로부터 라미네이트 기재의 박리가 나타나지 않는다는 것을 특징으로 한다. 특히 박리는, 약 50℃ 내지 약 70℃의 온도 하중에서 적어도 2시간 이후에는 본 발명에 따른 라미네이트 복합재료, 및 캐리어가 관측되지 않는다. 접착제-코팅된 라미네이트 기재는 실온에서, 주변 공기로 충진된 노 안에서 캐리어 상에 도포된 라미네이트 기재의 샘플을 주입함으로써 테스트되었다. 이것은 노의 내부 공기의 온도 및 수분 함량이 주변 공기와 동일하다는 것을 의미한다. 예시적인 조건은 테스트 초기에서 약 20 - 23℃의 온도 및 60 - 65%의 상대 습도이다. 후속적으로, 노는 닫히고 80℃로 가열되며, 적어도 2시간 동안 이 온도를 유지한다.
본원 발명의 접착제-코팅된 라미네이트 기재는 캐리어의 다른 유형에 따라 도포될 수 있는데, 캐리어의 유형은 특별히 제한되지 않는다. 바람직한 캐리어 물질은 멜라민(melamine)으로 코팅된 파티클 보드, 라미네이트로 코팅된 캐리어 판, 두꺼운 마분지(chip board), 중간-밀도의 섬유 판, 단단한 섬유 판, 플라이우드(plywood) 보드, 박판 시트(veneer sheet), 단단한 목재, 벌집, 거품(foam), 금속 판, 시트 금속, 광물 캐리어, 천연 또는 인공 바위, 타일, 및 석고 회반죽 보드가 있다.
본 발명은 복합재료를 추가로 고려하고 이들을 포함하는데, 이는 앞서 언급된 캐리어 및 캐리어 상에 접착되는 접착제-코팅된 라미네이트 기재 중 하나를 포함한다. 유리하게는 라미네이트 기재는, 금속, 세라믹, 유리, 코팅된 목재, 코팅된 파티클 보드 등과 같은 무-액체-흡수(비흡수성) 캐리어뿐만 아니라 코팅되지 않은 파티클 보드 및 코팅되지 않은 목재와 같은 액체-흡수(흡수성) 캐리어 상에 도포된다.
본 발명의 일실시예의 복합재료는 도포된 라미네이트 기재의 측면상의 균일하고 편평한 표면을 특징으로 한다. 따라서 장식(decorative) 층의 측면상의 최대 높이 차이는 약 0.05 - 0.5 ㎜이고, 보다 바람직하게는 약 0.05 - 0.2 ㎜이다. 균일도는 캐리어 상에 도포된 라미네이트 기재의 표면상의 광 소스(예를 들어 네온 튜브)의 일그러진 반사와 같은, 실제 파티클의 시각적인 조사에 의해 쉽게 결정될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른, 캐리어 상에 도포된 접착제-코팅된 라미네이트 기재는, 종래의 방법/접착제를 사용하여 캐리어 상에 도포된 라미네이트 기재와 비교하여, 일반적으로 보다 더 균일하고 보다 더 편평한 표면을 갖는다.
특히 유리하게는, 접착제-코팅된 라미네이트 기재가 흡수제 또는 액체-흡수 캐리어 상에 도포되는 경우, 이러한 특성은 그 자체로 명백하다. 이러한 경우, 라미네이트 기재는, 용제- 또는 분산제-함유 접착제로 도포되었던 시트보다, 더 균일하고 보다 더 편평한 표면을 형성한다.
또 다른 양상에서, 본 발명은 고려 도중에 앞서 언급된 캐리어 물질로부터 선택된 캐리어 물질의 코팅을 위해 앞서 기재된 접착제-코팅된 라미네이트 기재의 사용에 관한 것이다. 사용된 캐리어는 액체-흡수(흡수제) 및 또는 무-액체 흡수제 모두일 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 캐리어 물질의 복합재료 및 내부 및 외부 구조에서 접착제-코팅된 라미네이트 기재의 사용에 관한 것으로, 벽, 천장, 및 문의 덮개, 및 가구 및 가구의 일부의 제조 및 덮는 것이 있다.
앞서 기재된, 캐리어 물질, 특히 파티클 보드 상의 접착제-코팅된 라미네이트 기재의 접착 특성, 및 온도 하중을 갖는 박리 저항성 때문에, 복합재료는 또한 주방 작업 판과 같이 일시적으로 고온에 노출되는 가구의 일부를 생산하기에 적합하다.
본 발명은 또한 자가-접착제 층을 갖는 장식 라미네이트 기재의 제조 방법을 제공한다. 본 발명의 일실시예의 방법은, 접착제 물질이 150 - 190℃의 온도에서 라미네이트 기재 상, 유리하게는 장식 면 또는 장식 층의 반대되는 면상에 도포되고 후속적으로 냉각되는 것을 특징으로 한다.
유리하게는, 접착제가 고정 롤러 또는 노즐을 가지고 연속적으로 진전된 라미네이트 상에 도포된다. 라미네이트에 대한 접착제 도포 속도는 바람직하게 약 1 내지 30 m/min이다.
바람직하게 접착제는 라미네이트 기재 상에, 약 80 내지 약 300 g/㎡, 바람직하게는 약 140 내지 약 240 g/㎡, 보다 바람직하게는 약 150 내지 약 200 g/㎡의 양으로 도포된다.
도포된 접착제는, 유리하게는 실리콘 페이퍼 또는 실리콘 필름으로 만들어진, 방출 층으로 덮여지는 것이 유리하다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 라미네이트 기재는 이들에 도포된 두 개의 다른 접착제 층을 갖는다. 무-압력 감응식 접착제 층은 우선 라미네이트 기재의 한 측에 도포되고, 자가-접착제 층은 무-압력 감응식 접착 층에 도포되며, 이에 의해 라미네이트 기재 상에 간접적으로 도포된다. 자가-접착제 층은 아크릴 중합체를 포함하는, 물리적으로 세팅하는 무-용제 접착제 물질을 포함한다. 자가-접착제 층은 바람직하게 실온에서 자가-접착제이다. 방출 페이퍼 또는 방출 필름과 같은, 방출 층은 사용할 때 까지 접착제 특징 또는 점착성(tackiness)을 유지하기 위한 자가-접착제 층 위에 도포된다.
자가-접착제 층은 바람직하게는 비닐 아세테이트-에틸렌 및 아크릴의 삼량체를 포함한다. 무-압력 감응식 접착제 층은 약 20℃ 이상의 유리전이온도를 갖는 접 착 물질을 포함한다. 무-압력 감응식 접착제 층은 바람직하게 라미네이트 기재로부터 자가-접착제 층을 분리하는 장벽 층 또는 프라이머(primer)로서 기능을 한다. 무-압력 감응식 접착에 의해 제공된 장벽은 라미네이트 기재 상에 자가-접착제의 관통을 줄이거나 제거한다. 본 발명의 일실시예에서, 무-압력 감응식 접착제는 예를 들어, 폴리비닐 아세테이트이다. 무-압력 감응식 접착제 층은 또한 아래에 기재되는 아크릴 프라이머(primer)가 될 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 무-압력 감응식 접착제 층은 약 10 내지 약 30 g/㎡의 첨가 레벨(add-on level)을 갖고, 자가-접착제 층은 약 75 내지 약 100 g/㎡무-압력 감응식 접착제는 바람직하게 라미네이트 기재에 도포된 다음, 자가-접착제 층이 도포되기 전에, 적어도 부분적으로 경화되거나 건조된다. 무-압력 감응식 접착제의 층은 바람직하게, 향상된 온도 저항성을 제공하고, 캐리어 상에 도포 또는 최종 사용 이전에 라미네이트 기재의 저장 수명을 연장시킨다. 자가-접착제 층과 무-압력 감응식 접착제 층은 예를 들어 물을 주원료로 하는 에멀션, 용제를 주원료로 하는 에멀션, 또는 고온 용융물로 도포될 수 있다.
접착제가 코팅된 라미네이트 기재는 다음의 방법에 의해 제조될 수 있다. 우선 방출 층은 아크릴 중합체를 포함하는, 물리적으로 세팅하는 무-용제 접착제의 층으로 코팅된다. 이것은 적당하게는 약 35 - 75중량%, 또는 약 45 - 65중량%의 접착제 고형물을 함유하는, 수성 또는 다른 용제를 주원료로 하는 아크릴 접착제로 방출 층을 초기에 코팅함으로써 수행될 수 있다. 그런 다음 물 또는 다른 용제는, 건조하기에 충분한 시간인 1 - 15분, 또는 약 3 - 8분간 약 30 - 150℃, 적당하게 는 약 75 - 120℃에서 증발시켜 제거된다. 접착제 층은 약 50 - 500 마이크론, 또는 약 80 - 300 마이크론의 건식 두께, 및 이들의 두 배만큼 큰 습식 두께를 가질 수 있다.
적합한 방출 층은, 위스콘신주, Rhinelander의 Wausau Paper Co.로부터 구입 가능한 402-6010 유형의, 실리콘으로 코팅된 페이퍼이다. 여러 가지의 다른 플라스틱으로 코팅된 페이퍼 및 플라스틱 필름 또한 방출 층으로서 사용될 수 있다. 접착제 층은 열가소성 또는 열경화성일 수 있으며, 적합하게는 열가소성이다. 적합한 접착성 중합체는 비제한적으로 앞서 기재된 아크릴 중합체, 공중합체 및 삼량체(terpolymer)를 포함한다.
둘째로, 접착제는 라미네이트 기재 상의 접착제-코팅된 방출 층을 겹침으로써 라미네이트 기재의 표면에 도포될 수 있다. 만일 라미네이트 기재가 셀룰로오스를 주원료로 하는 높은 압력의 라미네이트, 또는 비교적 부드러운 표면을 갖는 또 다른 라미네이트일 경우, 접착제를 도포하기 전에, 표면에 모래를 뿌리거나 한편으로는 이들의 조도(roughness)를 증가시키지 않는 것이 바람직할 수 있다. 무-용제 접착제는 비교적 점성이 있거나 단단하여, 거친 표면에 존재하는 골 및 틈으로 쉽게 통과할 수 없을 것이다. 라미네이트 기재 표면이 비교적 부드러운 경우에는, 접착제가 전체 표면에 걸쳐 접촉할 수 있으며, 그 결과 우수한 접착성을 갖게 된다.
대안적으로, 라미네이트 기재의 표면은, 접착제를 도포하기 이전에 모래를 뿌리거나 초벌칠(primer)한다. 모래 뿌리기는 코팅에 의해 적합한 프라이머로 충진된 골 및 틈을 갖는 거친 표면을 생성한다. 적합한 프라이머는 간단한 건조를 포함 하는데, 용제를 주원료로 하는 프라이머는 도포될 접착제에 상응하는 중합체 성분을 갖는다. 예를 들어, 아크릴을 주원로 하는 프라이머는 아크릴을 주원료 하는 접착제 층에 우수한 유연성(affinity)을 갖는 아크릴을 주원료 하는 부드러운 표면을 형성하기 위해 건조시킨다. 한가지 적합한 폴리올레핀을 주원료로 하는 프라이머는 약 50중량%의 고체를 포함하고 상품명 459X로 Lord Chemlok에 의해 판매된다. 프라이머 코팅은 약 10 - 50 마이크론, 또는 약 15 - 40 마이크론의 건식 두께, 및 이들의 두 배만큼 큰 습식 두께를 가질 수 있다. 일단 프라이머가 건조되고 나면, 접착제는 라미네이트 기재의 초벌칠(primer)된 표면상에 도포된다.
세 번째로, 압력은 라미네이트 기재의 표면상에 접착제를 압착하기 위해 방출 층 상에 가해진다. 적당한 압력은 약 3 - 70 N/㎠, 적당하게는 약 10 - 50 N/㎠이다. 일단 접착제가 라미네이트 기재 위에서 압력을 받게 되면, 방출 층은 접착제를 노출시키기 위해 손으로 벗겨질 수 있다. 예를 들어 방출 층은 손으로 벗겨낼 수 있으며, 접착제 층은 벽, 바닥, 카운터 탑, 또는 다른 표면에 라미네이트 기재를 결합하기 위해 사용될 수 있다.
도 1은 라미네이트 기재 상에 접착제 층을 코팅하는데 유용한 예시적인 방법(10)을 개략적으로 설명한 도면. 방출 층(14)과 결합된 접착제 층(12)은 롤(16)로부터 감겨있지 않다. 이전의 층은, 닙 롤(nip roll)(20 , 22)에 의해 한정된 닙에 있는 라미네이트 기재(18)와, 라미네이트 기재(18)의 표면(17)과 마주보는 접착제 층(12)과 함께 주어진다. 일반적으로, 라미네이트 기재(18)는, 표면(17), 즉 접착제-코팅된 라미네이트 기재(28)가 벽, 바닥 또는 사물에 결합하기 위해 사용되는 표면이 이들의 뒤 표면이 되도록 위치된다.
도 2는 히터의 존재를 제외하고는 방법(10)과 유사한 대안적인 방법(11)을 개략적으로 설명한 도면. 접착제 층(12)은, 접착제 층(12)이 라미네이트 기재(18)의 표면(17)에 도포되고 압축되기 이전에, 내부 롤(20) 내에서 외부 적외선 히터(24) 및/또는 내부 히터(도시되지 않음)를 사용하여 가열될 수 있다. 대안적으로, 또는 추가적으로, 라미네이트 기재(18)은, 접착제 층(12)이 도포되기 이전에, 적외선 히터(26)를 사용하여 가열될 수 있다. 이들 중 한 경우에서, 가열은 약 30 - 120℃, 적합하게는 50 - 80℃의 온도일 수 있는데, 이는 접착제 층(12)을 부드럽게 하기에 충분히 높아야 하고 라미네이트 기재(18)에 대한 우수한 접착 결합을 준다. 방출 층(14)은 사물에 접착제-코팅된 라미네이트 기재(28)의 결합을 허용하기 위해 벗겨서 제거될 수 있다.본 발명의 실시예의 예는, 발명의 고안의 제한을 나타내지 않고 아래에 기재되어 있다.
1. 접착제-코팅된 라미네이트 기재의 제조
모든 데이터는 중량을 나타낸다.
180℃로 가열된 공급 용기로부터, 25%의 SIS, 15%의 SBS, 및 60%의 탄화수소 수지(10%의 폴리부텐의 함량)를 주성분으로 하는 접착제가 너비 60 ㎝의 롤러 상으로 전달되어 180℃로 가열되었다. 열가소성인 액체 접착제는 롤러를 통해 운반되었고, 15 m/min의 롤러로 전진된 HPL 시트상에 도포되었으며, 롤러와 HPL 시트 사이의 틈은 3 ㎜이고, 접착제는 180 g/㎡의 양으로 도포되었다. 실리콘 페이퍼는 여전히 따뜻한 접착제 층의 보호를 위해 도포되었다. 후속적으로, 접착제로 코팅된 HPL 시트는 냉각되었다.
2. 캐리어 물질 상에 접착제-코팅된 라미네이트 기재를 도포
상기 접착제-코팅된 라미네이트 기재가 실온에서 캐리어 상에 도포되었다. 접착제 층이 실리콘 방출 페이퍼로 덮여진 라미네이트는 우선 캐리어 상에 배열된다. 후속적으로, 방출 페이퍼는 부분적으로 가장자리, 바람직하게는 좁은 에지에서 잡아당겨지고, 접착제-코팅된 라미네이트 기재는 노출된 접착제 층을 갖는 에지에서 캐리어 상에 압축되었다. 그런 다음, 방출 페이퍼는 접착제-코팅된 라미네이트 기재 밑에서 차례로 연신되었고, 라미네이트 기재는 캐리어 상에서 인력으로 압축된다. 유리하게는, 접착제-코팅된 라미네이트 기재는 캐리어 기재 상에 단단한 고무 롤러를 가지고 균일하게 압축될 수 있다. 에지의 후속 방법은 보통의 의사, 파일, 절단기, 및 분쇄기와 함께 행해진다.
3. 복합재료의 기계적 특성
박리 저항
본 발명에 따른, 다양한 기재에 대한 자가-접착제 HPL의 박리 저항의 측정 값은 아래에 도시된다.
박리 저항은 EN 311에 따라 결정되었다. 접착제-코팅된 라미네이트 기재를 캐리어 상에서 압착하는 것은 손으로 약하게 누르거나 롤러를 가지고 수행된다.
캐리어 물질 박리 저항(N/㎟)
멜라민-대향하는 두꺼운 마분지 0.7 - 1.5
목재 물질(파티클 보드, 플라이우드, 멀티플렉스, MDP), 라미네이트 시트로 전코팅된(HPL + CPL) 0.7 - 1.5
코팅되지 않은 목재 물질(파티클 보드, 플라이우드, 멀티플렉스, MDF) 0.5 - 1.0
폴리스티렌 폼(foam) 0.2 - 0.5
석고 파티클 보드 0.2 - 0.5
연장된 운모 판 0.2 - 0.5
알루미늄, 알루미늄 벌집 0.2 - 0.5
위에서 주어진 모든 측정 값은 조도화된 HPL 시트에 기초한다. 부드러운 HPL 표면은, 만일 접착제가 건조 상태로 HPL 표면에 도포되는 경우 조도화된 표면보다 방출 층으로부터 다소 높은 박리 저항이 생기고, 접착제가 습식 상태로 HPL 표면에 도포되는 경우 다소 낮은 박리 저항이 생긴다.
시트 강도 감소 템퍼링의 측정
본 발명의 실시예에 따른 접착제 층을 가진 라미네이트 기재는 25 ㎜의 너비 및 70 ㎜의 길이로 절단되었다. 테스트용 조각은 25 ㎜의 세로 방향으로 접착제 면적과 겹치는 방식으로 캐리어 상에서 도포되었다. 자유롭게 500 g 중량의 테스트용 조각의 하단부가 고정되었다. 후속적으로, 테스트 설비(setup)가, 40℃에서 미리 가열되고 30분간 40℃로 남겨진 노에 주입되었다. 그런 다음, 노는, 테스트용 조각이 캐리어로부터 떼어질 때까지 1분당 0.37℃의 가열 속도로 가열되었다.
60℃와 105℃ 사이의 전단 응력 감소 온도는 본 발명에 따른 접착제-코팅된 라미네이트 시트를 가지고 측정되었다.
추가로 라미네이트 샘플(12.7㎝ ×20.3㎝)은 : 1) 자가-접착제 층을 형성하기 위한 FLEXBOND 153; 2) 자가-접착제 층을 형성하기 위한 FLEXBOND 153 및 무-압 력 감응식 접착제 층을 형성하기 위한 폴리비닐 아세테이트를 사용하여 제조되었다. 라미네이트 샘플은 두꺼운 마분지 및/또는 멜라민 캐리어에 도포되었고, 테스트를 위해 필요했다. 접착제 층은 약 5 마일(127 마이크론)로 도포되었고 100℃에서 5분간 건조되었다.
샘플은 80℃가 넘는 온도에서 접착성 및 라미네이트 순도를 유지함으로써 캐리어 상의 도포에 대한 온도 저항성을 증명했다. 샘플은 60℃의 오븐에 위치되었고, 온도는 층분리(delamination)가 관측될 때까지 매 두 시간마다 10℃씩 올라갔다.
각각의 추가 샘플은 1.5 개월 이상 75℃에서 라미네이트 순도를 유지시킴으로서 바람직한 오랜 기간의 저장 수명(shelf life)을 증명했다.
샘플은 14일에 걸쳐 65℃에서 95%의 습도 레벨에서 라미네이트 순도를 유지함으로써 습도 저항성을 증명했다.
추가 샘플은 0.2 N/㎟이 넘는(예를 들어, 각각 약 0.26 및 0.35N/㎟) 박리 강도를 갖춤에 따라 바람직한 전단 응력을 증명했다. 박리 저항성의 측정은 EN 311에 따라 달성되었다. 기재 상의 압착은 손으로 약하게 누르거나 롤러에 의해 수행되었다.
본 명세서에서 적당하게 설명식으로 기재된 본 발명은 본 명세서에서 구체적으로 나타내지 않은 임의의 요소, 부분, 단계, 구성 성분 또는 성분의 부재 중에 실험될 수 있다.
반면에 본 발명의 이전의 상세한 설명이 특정 바람직한 실시예에 관련해 기 재되고, 많은 상세한 설명이 설명의 목적을 위해 설정된 반면에, 본 명세서에 기재된 상세한 설명의 특정 부분 및 추가 실시예는 본 발명의 기본 원리로부터 벗어나지 않고 다양하게 고려될 수 있음은 당업자에게는 명백해질 것이다.
상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 아크릴 중합체를 포함하는 접착제 물질의 자가-접착제 층으로 코팅된 장식적인 라미네이트 기재에 관한 것이다. 더 나아가, 본 발명은 그러한 라미네이트의 제조를 위한 방법에 사용된다.

Claims (41)

  1. 접착제-코팅된 라미네이트(laminate) 기재로서,
    라미네이트 기재; 및
    기재의 표면을 코팅하는 접착제 층을 포함하고;
    접착제 층은 아크릴 중합체를 포함하는, 물리적으로 세팅하는 무-용제(solvent-free) 접착제 물질을 포함하고, 실온에서 자가-접착제인, 접착제-코팅된 라미네이트 기재.
  2. 제 1항에 있어서, 라미네이트 기재는 실온에서 캐리어 기재 상에 도포된 후에 적어도 약 0.2 N/㎟의 박리 강도(peeling-off force)를 갖는, 접착제-코팅된 라미네이트 기재.
  3. 제 1항에 있어서, 라미네이트 기재는 캐리어 기재 상에 도포된 후에 약 0.5 내지 약 1.5 N/㎟의 박리 강도를 갖는, 접착제-코팅된 라미네이트 기재.
  4. 제 1항에 있어서, 캐리어 기재로부터 라미네이트 기재의 박리는 적어도 약 2시간에 걸쳐서 적어도 약 80℃의 온도 하중(load)까지 나타나지 않는, 접착제-코팅된 라미네이트 기재.
  5. 제 1항에 있어서, 접착제 층은 약 10 내지 약 300 g/㎡의 첨가(add-on) 레벨을 갖는, 접착제-코팅된 라미네이트 기재.
  6. 제 1항에 있어서, 접착제 층은 약 75 내지 약 100 g/㎡의 첨가 레벨을 갖는, 접착제-코팅된 라미네이트 기재.
  7. 제 1항에 있어서, 접착제 층은 추가 열가소성 탄성중합체(elastomer), 블록 공중합체, 탄화수소 수지, 및 가소제(plasticizer) 중 적어도 하나를 추가로 포함하는, 접착제-코팅된 라미네이트 기재.
  8. 제 1항에 있어서, 아크릴 중합체는 비닐 아세테이트-에틸렌 및 아크릴의 삼량체(terpolymer)를 포함하는, 접착제-코팅된 라미네이트 기재.
  9. 제 1항에 있어서, 라미네이트 기재는 고압 라미네이트(HPL), 또는 연속적으로 생산된 라미네이트(CPL)를 포함하는, 접착제-코팅된 라미네이트 기재.
  10. 제 1항에 있어서, 방출(release) 층을 추가로 포함하며, 접착제 층은 라미네이트 기재와 방출 층 사이에 위치되는, 접착제-코팅된 라미네이트 기재.
  11. 제 10항에 있어서, 방출 층은 실리콘 방출 페이퍼 또는 실리콘 방출 필름을 포함하는, 접착제-코팅된 라미네이트 기재.
  12. 제 1항에 있어서, 무-압력 감응식 접착제 층을 추가로 포함하는, 접착제-코팅된 라미네이트 기재.
  13. 제 12항에 있어서, 무-압력 감응식 접착제 층은 라미네이트 기재와 자가-접착제 층 사이에 위치되는, 접착제-코팅된 라미네이트 기재.
  14. 제 13항에 있어서, 무-압력 감응식 접착제 층은, 약 20℃ 이상의 유리전이온도를 갖는 제 2 접착제 물질을 포함하는, 접착제-코팅된 라미네이트 기재.
  15. 제 14항에 있어서, 무-압력 감응식 접착제 층은 약 10 내지 약 30 g/㎡의 첨가 레벨을 갖는, 접착제-코팅된 라미네이트 기재.
  16. 제 1항에 있어서, 접착제 층은 롤러 코팅기(roller coater)에 의해 기재에 도포되는, 접착제-코팅된 라미네이트 기재.
  17. 캐리어에 도포된 제 1항에 따른 접착제-코팅된 라미네이트 기재를 포함하는, 복합재료.
  18. 제 17항에 있어서, 캐리어는 코팅되지 않은 파티클 보드, 코팅되지 않은 목재 재료, 금속, 세라믹, 유리, 코팅된 목재 재료, 코팅된 파티클 보드, 및 이들의 혼합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 복합재료.
  19. 제 1항의 접착제-코팅된 라미네이트 기재의 제조 방법으로서,
    약 150℃ 내지 약 190℃의 온도로 접착제 물질을 가열하는 단계;
    접착제 물질을 라미네이트 기재에 도포하는 단계; 및
    접착제 물질을 냉각시켜서 접착제 층을 형성 단계
    를 포함하는, 접착제-코팅된 라미네이트 기재의 제조 방법.
  20. 제 19항에 있어서, 접착제 물질은 롤러 코팅기를 사용하여 도포되는, 접착제-코팅된 라미네이트 기재의 제조 방법.
  21. 라미네이트로서,
    라미네이트 기재;
    라미네이트 기재에 도포된 무-압력 감응식 접착제 층; 및
    무-압력 감응식 접착제 층에 도포된 자가-접착제 층
    을 포함하고, 자가-접착제 층은 물리적으로 세팅하는 무-용제 접착제 물질을 포함하며, 자가-접착제 층은 실온에서 자가-접착제인, 라미네이트.
  22. 제 21항에 있어서, 자가-접착제 층 위에 위치된 방출 층을 추가로 포함하는, 라미네이트.
  23. 제 21항에 있어서, 무-압력 감응식 접착제 층은 약 20℃ 이상의 유리전이온도를 갖는 접착제 물질을 포함하는, 라미네이트.
  24. 제 21항에 있어서, 무-압력 감응식 접착제 층은 약 10 내지 약 30 g/㎡의 첨가 레벨을 포함하고, 자가-접착제 층은 약 75 내지 약 100 g/㎡의 첨가 레벨을 포함하는, 라미네이트.
  25. 제 21항에 있어서, 자가-접착제 층은 아크릴 중합체를 포함하는 접착제 물질을 포함하는, 라미네이트.
  26. 제 21항에 있어서, 자가-접착제 층은 비닐 아세테이트-에틸렌 및 아크릴의 삼량체를 포함하는, 라미네이트.
  27. 제 26항에 있어서, 무-압력 감응식 접착제 층은 폴리비닐 아세테이트를 포함하는, 라미네이트.
  28. 라미네이트 기재를 접착제로 코팅하는 방법으로서,
    아크릴 중합체를 포함하는, 물리적으로 세팅하는 무-용제 접착제 층으로 코팅된 방출 층을 제공하는 단계;
    라미네이트 기재 상에 접착제-코팅된 방출 층을 겹치게 함으로써, 라미네이트 기재의 표면에 접착제를 도포하는 단계; 및
    라미네이트 기재의 표면 위에 접착제를 압축하여 방출 층에 압력을 가하는 단계
    를 포함하고, 여기서 방출 층은 라미네이트 기재 상의 접착제를 노출시키기 위해 손으로 벗겨낼 수 있는, 라미네이트 기재를 접착제로 코팅하는 방법.
  29. 제 28항에 있어서, 라미네이트 기재는 셀룰로오스 스트립의 높은 압력 라미네이트를 포함하는, 라미네이트 기재를 접착제로 코팅하는 방법.
  30. 제 28항에 있어서, 접착제는 우선 라미네이트 기재의 표면에 모래를 닦지 않고서, 라미네이트 기재의 표면에 도포되는, 라미네이트 기재를 접착제로 코팅하는 방법.
  31. 제 28항에 있어서, 초벌칠 한 표면을 만들기 위해서, 라미네이트 기재의 표면을 초벌칠하는 단계를 추가로 포함하고, 접착제는 초벌칠 한 표면에 도포되는, 라미네이트 기재를 접착제로 코팅하는 방법.
  32. 제 31항에 있어서, 라미네이트 기재를 초벌칠 하기 이전에 라미네이트 기재의 표면에 모래로 닦는 단계를 추가로 포함하는, 라미네이트 기재를 접착제로 코팅하는 방법.
  33. 제 28항에 있어서, 압력은 한 쌍의 닙 롤(nip rolls) 사이에 라미네이트 기재 및 접착제-코팅된 방출 층을 통과시킴으로써 가해지는, 라미네이트 기재를 접착제로 코팅하는 방법.
  34. 제 28항에 있어서, 방출 층은 실리콘-코팅된 페이퍼를 포함하는, 라미네이트 기재를 접착제로 코팅하는 방법.
  35. 제 28항에 있어서, 물리적으로 세팅하는 무-용제 접착제 층은, 수성 아크릴을 주원료로 하는 접착제를 방출 층에 도포하고 방출 층 위의 접착제를 건조시킴으로써 제공되는, 라미네이트 기재를 접착제로 코팅하는 방법.
  36. 제 28항에 있어서, 물리적으로 세팅하는 무-용제 접착제 층의 두께는 약 50-500 마이크론인, 라미네이트 기재를 접착제로 코팅하는 방법.
  37. 제 28항에 있어서, 물리적으로 세팅하는 무-용제 접착제 층의 두께는 약 100-300 마이크론인, 라미네이트 기재를 접착제로 코팅하는 방법.
  38. 제 28항에 있어서, 방출 층에 압력을 가하기 이전에, 접착제 및 라미네이트 기재 중 적어도 하나를 가열하는 단계를 추가로 포함하는, 라미네이트 기재를 접착제로 코팅하는 방법.
  39. 제 31항에 있어서, 초벌칠 한 표면은 아크릴을 주원료 하는 프라이머(primer)를 포함하는, 라미네이트 기재를 접착제로 코팅하는 방법.
  40. 제 39항에 있어서, 프라이머의 건식 두께는 약 10-50 마이크론인, 라미네이트 기재를 접착제로 코팅하는 방법.
  41. 제 38항에 있어서, 접착제 및 라미네이트 기재 중 적어도 하나를 약 30-120℃의 온도로 가열하는 단계를 추가로 포함하는, 라미네이트 기재를 접착제로 코팅하는 방법.
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