KR20080026646A - 열가융성 접착제의 조력에 의한 직물 결합 방법 - Google Patents

열가융성 접착제의 조력에 의한 직물 결합 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하기 단계의, 2 개의 직물 (A) 및 (B) 를 결합시키는 방법에 관한 것이다: 1) 2 개의 열가융성 중합체 a1 및 a2 의 혼합물을 포함한 열가융성 접착제의 점적들을 직물 (A) 상에 적층시키는 단계로서, a2 의 용융 온도가 a1 의 용융 온도보다 50℃ 를 초과하게 더 높은 단계; 2) 분말 열가융성 중합체 b1 을 그 후 직물 (A) 상에 a1+a2 접착제의 점적들이 있는 측면으로 적층시키는 단계로서, 이 때 b1 의 용융 온도는 a1 의 용융 온도에서 20℃ 더 높거나 더 낮고, a1+a2 접착제의 점적들은 b1 분말을 보유하기에 충분히 점착성이 있는 단계; 3) 이어서 a1+a2 접착제의 점적들에 접착되지 않은 b1 의 분말을 제거하는 단계, 및; 4) 직물 (B) 를 b1 의 용융 온도 또는 그에 가까운 온도에서 직물 (A) 상의 상기 접착제의 점적들이 덮인 측면으로 가압하는 단계. 단계 3) 이후, 양면 중 하나가 접착제의 점적들로 덮인 직물 (A) 가 수득되는데, 이 때 상기 접착제의 점적들은, 하나는 직물 (A) 에 대해 a1+a2 혼합물로 이루어져 있고 다른 하나는 b1 으로 이루어진, 겹쳐진 2 개의 층들로 이루어진 것이다. 본 발명은 또한, 생성물로서 2 개 층을 가진 상기 접착제의 점적들로 덮인 상기 직물 (A) 에 관한 것이다. a1+a2 를 포함한 접착제의 하부 점적은 직물 (B) 를 b1 의 용융 온도 또는 그에 가까운 온도에서 직물 (A) 에 대해 가압할 때 용융되지 않아, 접착제의 점적이 직물 (A) 를 통과하는 것을 방지한다.
직물 결합 방법, 핫-멜트 접착제, 점적, 융점

Description

열가융성 접착제의 조력에 의한 직물 결합 방법 {METHOD FOR BONDING TEXTILES WITH THE AID OF A THERMOFUSIBLE ADHESIVE}
핫-멜트 (hot-melt) 접착제는 실온에서 고체이나 가열시 점성의 액체로 되는 열가소성 수지이다. 이 점성의 액체 (또는 페이스트) 를 제 1 직물에 도포한 후, 제 2 직물로 덮는다. 냉각시 상기 두 직물 간 접착이 일어난다. 상기 접착제는 약어 HMA 로 표기되며, 또한 "핫 멜트"로도 불린다.
두 직물을 함께 결합하는 것은 직물 산업에서 표준 작업이다. 상기 작업은, 예를 들어, 의복의 안감 또는 보강 부분을 고착시키는데 유용하다. 핫-멜트 접착제는 코폴리아미드 중합체로부터 형성되어 사용되며, 이를 직물 (A) 상에 점적 (spot) 들로 적층시킨 후, 직물 (B) 를 직물 (A) 상의 상기 접착제의 점적들이 코팅된 측면으로 열간 가압한다. 직면하게 되는 모든 문제들 중, 해결하기가 더 곤란한 것들 중 하나는 직물 (A) 가 도포 도중 열간 가압에 의해 관통될 위험성이다. 이는 상기 고온 도포를 수행하기 위해 선택되는 온도가 중합체의 점적을 용융시켜 이렇게 용융된 중합체가 다른 직물의 표면 섬유 또는 필라멘트 상에 분포되어 접착할 수 있어야 하기 때문이다. 그러나, 상기 중합체가 상기 표면에 뿐 아니라 섬유 또는 필라멘트 사이로 흘러나와 (A) 의 외부 표면에 나타나는 일이 종종 발생한다. 상기 (A) 의 외부 표면은 (B) 의 측면에 위치하지 않은 표면이다. 상기 관통은 직물 (A) 및 그에 따른 상기 부분의 경직도 (stiffness) 를 국부적으로 증가시키는 결과를 가져오는데, 이는 목적하는 효과에 반하는 것일 수 있다.
특허 출원 EP 855 146 에서는, 직물 (A) 상에 위치한 접착제의 점적의 일부가 가교 결합하게 하는 한편, 직물 (B) 에 결합되도록 의도된 접착제의 점적의 상부는 변형되지 않도록 하는 방식으로 직물 (A) 상에 적층된 접착제의 점적들에 전자 충격을 가한다. 따라서 수득되는 것은 하기 순서로이다: 직물 (A); 가교된 접착제; 비변형 접착제. 즉, 결합 동안, 상기 가교된 부분은 흘러나올 수 없다.
특허 출원 EP 1 044 617 (= US 6 344 238) 에서는, 수분-가교성 폴리우레탄 접착제의 점적들을 직물 (A) 상에 적층한 후, 상기 폴리우레탄이 가교되고 점착성이 되기에 충분한 온도로 유지되는 동안, 제 2 의 접착제 (분말 형태) 를 적층하여 상기 폴리우레탄에 부착시킨다. 이 분말 접착제는 코폴리에스테르 또는 코폴리아미드일 수 있다. 상기 폴리우레탄에 부착되지 않고 직물 (A) 상에 남아있는 임의의 분말 접착제는 흡인 제거하며, 이렇게 수득되는 것은 하기 순서로이다: 직물 (A); 가교된 (폴리우레탄) 접착제; 및 분말 접착제. 앞서의 선행 기술에서처럼, 결합 동안, 상기 가교된 부분은 흘러나올 수 없다.
특허 출원 EP 1 162 304 (= US 2002/0019185) 에는, 이전의 것과 유사하나 상기 가교성 폴리우레탄이 에폭시로 대체된 방법이 개시되어 있다.
특허 출원 DE 10 240 926 (= US 2004/0087229) 에는, 상기 언급한 출원 EP 1 044 617 에 기재된 것과 유사하나, 상기 가교성 폴리우레탄이 아크릴레이트/에폭시 블렌드로 대체된 방법이 개시되어 있다.
이들 모든 시스템은 가교 작업을 요한다는 결점이 있으며, 따라서 해당 조성물은 필요한 촉매 및 개시제를 함유하여야 한다. 이제, 융점이 상이한 (하나는 높고, 다른 하나는 낮음) 두 가지 열가소성 중합체들의 블렌드로부터 형성된 접착제의 점적들을 직물 (A) 상에 적층시킨 후 융점이 저융점 중합체의 융점에 가까운 또 다른 열가소성 중합체 (분말 형태) 를 이들 점적 상에 적층시키는, 훨씬 더 단순한 방법이 발견되었다.
[발명의 간단한 설명]
본 발명은 하기 단계의, 2 개의 직물 (A) 및 (B) 를 함께 결합시키는 방법이다:
1) 2 개의 열가소성 중합체 a1 및 a2 의 블렌드를 포함한 핫-멜트 접착제의 점적들로서, a2 의 융점이 a1 의 융점보다 50℃ 를 초과하게 더 높은 점적들을 직물 (A) 상에 적층시키는 단계;
2) 분말 형태의 열가소성 중합체 b1 을 직물 (A) 상에 a1/a2 접착제의 점적들이 있는 측면으로 적층시키는 단계로서, 이 때 b1 의 융점은 a1 의 융점 ± 20℃ 이고, a1/a2 접착제의 점적들은 b1 분말을 보유하기에 충분히 점착성이 있는 단계; 그 후,
3) a1/a2 접착제의 점적들에 결합되지 않은 b1 분말을 제거하는 단계; 그 후
4) 직물 (B) 를 b1 의 융점 또는 그에 가까운 온도에서 직물 (A) 상의 상기 접착제의 점적들이 코팅된 측면으로 가압하는 단계.
단계 3) 이후, 수득되는 것은 양면 중 하나가 접착제의 점적들로 덮인 직물 (A) 로서, 이 때 상기 접착제의 점적들은, 하나는 직물 (A) 에 대해 a1/a2 블렌드를 포함하고 있고 다른 하나는 b1 으로부터 형성된, 겹쳐진 2 개의 층들로부터 형성된 것이다. 본 발명은 또한, 생성물로서 이들 접착제의 2개-층 점적들로 덮인 상기 직물 (A) 에 관한 것이다.
a1/a2 를 포함한 접착제의 점적 하부 (underspot) 는 직물 (B) 를 b1 의 융점 또는 그에 가까운 온도에서 직물 (A) 에 대해 가압할 때 용융되지 않아, 접착제의 점적이 직물 (A) 를 통과하는 것을 방지한다.
[발명의 상세한 설명]
직물 (A) 및 (B) 에 관해서, 이들은 직포 또는 부직포이다. 예를 들어, 이들은 울, 코튼, 폴리에스테르 또는 폴리아미드로 만들어진 것일 수 있다. 이들은 여러 겹의 직물들로 구성된 것이거나 다른 물질의 층들을 포함한 것일 수도 있다.
핫- 멜트 접착제에 관해서, 유리하게는 a2 의 융점은 a1 의 융점보다 45℃ 를 초과하게 더 높고, 바람직하게는 a1 의 융점보다 40℃ 를 초과한다. 상기 융점은 DSC (시차 주사 열량계) 로, 또는 DIN 53736, Section B (반결정질 플라스틱의 융점에 대한 육안 측정) 에 따라 현미경 및 가열된 판 (heated stage) 을 이용하여 육안으로 측정한다. 유리하게는, a2 의 MVI (melt volume index, 용융 부피 지수) 는 5 내지 30 ㎤/10 분 (2.16 kg/190℃) 이다. 유리하게는, a1 의 MVI 는 5 내지 80 ㎤/10 분 (2.16 kg/150℃) 이다. 예로서, a2 의 융점은 140 내지 170℃ 이고, a1 의 융점은 100 내지 130℃ 이다.
유리하게는, a1 및 a2 의 중량비는 a1 60 내지 40% 에 대해 각각 a2 40 내지 60% 이도록 하는 것이다. 바람직하게는, a1 및 a2 의 중량비는 a1 60 내지 50% 에 대해 각각 a2 40 내지 50% 이도록 하는 것이다. 상기 혼합물은 하기를 함유한 페이스트 형태이다(총 100 중량%가 됨): a1/a2 20 내지 40 중량%; 물 20 내지 40%; 분산제 (예를 들어, Schmits International B.V. 사의 Bemifuse OSPE) 20 내지 40%; 및 증점제 또는 윤활제 0 내지 10%. a1/a2 를 함유한 상기 혼합물은 접착제의 점적의 하부 (직물 (A) 에 대한 것임) 를 형성한다.
a2 의 융점은 직물 (A) 에 접착될 수 있도록 하기 위해 직물 (A) 따라 선택한다.
b1 의 융점은 직물 (B) 에 접착될 수 있도록 하기 위해 직물 (B) 따라 선택한다. 예를 들어, b1 의 융점은 80 내지 140℃ 이다. b1 의 MVI 는 5 내지 90 ㎤/10 분 (2.16 kg/150℃) 일 수 있다. 유리하게는, b1 은 a1/a2 와 상용가능한 것이다. 유리하게는, a1 은 b1 과 동일하다. a1, a2 및 b1 은 코폴리아미드, 코폴리에테르 에스테르, 폴리올레핀, 에틸렌/알킬 (메트)아크릴레이트 공중합체, 에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체로 만들어진 것일 수 있다. a1, a2 및 b1 은 동일한 종류 또는 상이한 종류일 수 있고, 또는 이들 중 2 개가 동일한 종류이고, 나머지 하나가 다른 것일 수 있다. 유리하게는, a1, a2 및 b1 은 동일한 종류이고, 다시 말해, 모두 코폴리아미드류, 코폴리에테르 에스테르류, 폴리올레핀류, 에틸렌/알킬 (메트)아크릴레이트 공중합체류 또는 에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체류이다. 유리하게는, 이들은 코폴리아미드류이다. 하기 예의 코폴리아미드를 언급할 수 있다: PA - 6/6, 6/12; PA - 6/6, 6/11; 및 PA - 6/12.
단계 1-4 는 자체 공지되어 있다. 단계 3 은 a1/a2 에 결합되지 않은 b1 분말을 불어서 날려버리거나 흡인함으로써 수행될 수 있다.
실시예 1: a1/a2 블렌드:
각각의 비율이 45/25/20 인 제형물 6/6, 6/12 의 코폴리아미드 a2 50%: Tm = 145-155; MVI = 15 (190℃/2.16 kg);
각각 중량비가 20/20/60 인 제형물 6/6, 6/12 의 코폴리아미드 a1 60%: Tm = 125-135; MVI = 18 (150℃/2.16 kg).
실시예 2: 본 발명에 따른 a1 및 a2 를 함유한 페이스트의 제형:
물 32%;
분산제 (Schmits International B.V. 사의 Bemifuse OSPE) 32%;
폴리에틸렌 글리콜류를 함유한 수성 베이스 윤활제 (Schmits International E.V. 사의 Bemilube S) 6%;
중화된 폴리아크릴산에 기초한 증점제 (Schmits International B.V. 사의 증 점제 G) 1-2%; 및
실시예 1 의 a1/a2 블렌드 30%.
실시예 3: 비교용 페이스트의 제형:
물 32%;
분산제 (Bemifuse OPSE) 32%;
윤활제 (Bemilube S) 6%;
증점제 (Thickener G) 1-2%;
Tm = 115-125℃ 인 각각 중량비가 40/25/35 인 6/6, 6/12 코폴리아미드 30%.
실시예 4: 상기 적층 시험으로부터의 접착 결과의 비교.
표
서브스팟 ( subspot ) 페이스트 실시예 3 (비교용) 실시예 2 (본 발명)
분말 b1: 각각의 중량비가 40/25/35 인 coPA - 6/6, 6/12; MVI = 90 (160℃/2.16 kg); Tm = 110-125℃ 각각의 중량비가 40/25/35 인 coPA - 6/6, 6/12; MVI = 90 (160℃/2.16 kg); Tm = 110-125℃
적층된 질량(g/m2) a1/a2 서브스팟 4 g; b1 분말 6 g (상기 6 g 은 a1/a2 에 결합된 분말을 나타냄)
스크린 프린팅 프레임 (screen printing frame) CP 76
적층 조건 t = 12 s 동안 P= 0.30 bar
적층 후의 접착력 (N/5 cm) 80℃ 90℃ 100℃ 110℃ 120℃ 130℃ 140℃ 150℃ 1.5 2.0 3.5 4.5 6.0 7.0 7.0 2.0 6.0 12.0 13.0 18.0 21.5 22.0
40℃ 에서 3 회 세정 후의 접착력 (N/5 cm) 80℃ 90℃ 100℃ 110℃ 120℃ 130℃ 140℃ 150℃ 0.5 2.0 3.5 4.0 4.0 5.0 5.0 1.0 5.0 7.5 8.0 8.0 11.5 14.0
스트라이크-백 (strike-back) 시험 120℃ 140℃ 160℃ 스트라이크-백이 상당함 스트라이크-백이 많음 스트라이크-백이 많음 스트라이크-백이 없음 스트라이크-백이 없음 스트라이크-백이 없음

Claims (12)

  1. 하기 단계의, 2 개의 직물 (A) 및 (B) 를 함께 결합시키는 방법:
    1) 2 개의 열가소성 중합체 a1 및 a2 의 블렌드를 포함한 핫-멜트 접착제의 점적들로서, a2 의 융점이 a1 의 융점보다 50℃ 를 초과하게 더 높은 점적들을 직물 (A) 상에 적층시키는 단계;
    2) 분말 형태의 열가소성 중합체 b1 을 직물 (A) 상에 a1/a2 접착제의 점적들이 있는 측면으로 적층시키는 단계로서, 이 때 b1 의 융점은 a1 의 융점 ± 20℃ 이고, a1/a2 접착제의 점적들은 b1 분말을 보유하기에 충분히 점착성이 있는 단계; 그 후,
    3) a1/a2 접착제의 점적들에 결합되지 않은 b1 분말을 제거하는 단계; 그 후
    4) 직물 (B) 를 b1 의 융점 또는 그에 가까운 온도에서 직물 (A) 상의 상기 접착제의 점적들이 코팅된 측면으로 가압하는 단계.
  2. 제 1 항에 있어서, a2 의 융점이 유리하게는 a1 의 융점보다 45℃ 를 초과하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, a2 의 융점이 유리하게는 a1 의 융점보다 40℃ 를 초과하는 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, a2 의 MVI 가 5 내지 30 ㎤/10 분 (2.16 kg/150℃) 인 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, a1 의 MVI 가 5 내지 80 ㎤/10 분 (2.16 kg/150℃) 인 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, a2 의 융점이 140 내지 170 ℃ 인 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, a1 의 융점이 100 내지 130℃ 인 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, a1 및 a2 의 중량비가 a1 60 내지 40% 에 대해 각각 a2 40 내지 60% 이도록 하는 방법.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, a1 및 a2 를 함유한 혼합물이 페이스트 형태인 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, a1, a2 및 b1 이 코폴리아미드류, 코폴리에테르 에스테르류, 폴리올레핀류, 에틸렌/알킬 (메트)아크릴레이트 공중합체류 및 에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체류로부터 선택되는 방법.
  11. 제 10 항에 있어서, a1, a2 및 b1 이 코폴리아미드류로부터 선택되는 방법.
  12. 양면 중 하나가 접착제의 점적들로 덮인 직물 (A) 로서, 상기 접착제의 점적들은, 하나는 직물 (A) 에 대해 a1/a2 블렌드를 포함하고 있고 다른 하나는 b1 으로 이루어진, 겹쳐진 2 개의 층들로 이루어져 있고, 이 때:
    a2 의 융점은 a1 의 융점보다 50℃ 를 초과하는 것이고;
    b1 의 융점은 a1 의 융점 ± 20℃ 인, 직물 (A).
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