KR20100086716A - 수성 점착제층을 갖는 점착식 타일 및 그의 제조방법 - Google Patents

수성 점착제층을 갖는 점착식 타일 및 그의 제조방법 Download PDF

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Abstract

타일, 그의 하부면에 적층된 점착제층 및 상기 점착제층의 하부면에 점착된 이형지로 구성되는 점착식 타일에 있어서,
상기 점착제층이, 점착제 총 중량에 대하여 아크릴계 수지 45~55 중량%, 터펜계 수지 4~8 중량%, 반응형 음이온성 계면활성제 및 비이온성 계면 활성제 0.2~4 중량%, 및 물 30~45 중량%를 포함하는 점착제로 형성되는 것을 특징으로 하는 수성 점착식 타일 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 점착식 타일은, 시공이 간편하므로 타일의 시공능률을 향상시키며, 누구든지 쉽게 시공할 수 있는 편리성을 제공한다. 특히, 점착제층에 휘발성 유기화합물(VOCs)이 전혀 포함되지 않으므로, 실내에 시공하는 경우에도 새집증후군과 같은 문제를 야기하지 않으며, 점착력도 우수하여 타일의 내구성을 향상시키는 효과를 제공한다.
수성, 점착, 타일, 이형지

Description

수성 점착제층을 갖는 점착식 타일 및 그의 제조방법{TILE HAVING AN ACQUEOUS ADHESIVE LAYER AND METHOD OF PREPARING THE SAME}
본 발명은 바닥재로 사용되는 타일의 뒷면이 점착 처리되어 있어 시공이 간편한 점착식 타일 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
종래에 일반적으로 사용되는 타일은 시공시 별도의 본드를 시공면에 골고루 바르고, 본드의 경화 상태를 점검하면서 타일을 붙여야 하므로 시공이 어렵고, 시공 능률이 떨어지는 문제가 있었다.
또한, 상기와 같이 시공이 까다로워 전문가가 아니면 시공이 어렵기 때문에 수요자가 직접 시공할 수 없는 불편이 있었다.
따라서, 이러한 단점을 개선하기 위한 기술들이 소개되고 있다. 예컨대, 대한민국 등록실용신안 제20-0169878호는 제조 및 시공이 간편하고 세라믹 타일의 대용품으로서 장식용으로 편리하게 이용될 수 있는 점착 타일을 개시하고 있으며, 대한민국 공개특허 제10-2004-0009282호는 바닥재 타일의 뒷면이 점착 처리되어 있어 시공이 간편한 스티커 타입 바닥재 타일을 개시하고 있다.
그러나, 상기 선행기술들에 사용된 점착제는 모두 인체에 유해한 휘발성 유 기화합물(VOCs)을 용제로 사용하여 제조되고 있어서, 실내에 시공되는 경우 새집증후군의 원인을 제공하고, 실외에 시공되는 경우에도 냄새 등 부정적인 환경을 조성하는 중요한 단점을 노출하고 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서는 점착제의 제조과정에서 유기용제를 사용하지 않아야 하지만, 유기용제를 사용하지 않고 용제로서 물을 사용하는 경우에는 점착제에 충분한 점착력을 부여하기 어렵고, 유기용제에 비하여 휘발이 어려워 개발에 어려움을 겪고 있다.
본 발명은, 종래기술의 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로서, 용제로서 휘발성 유기화합물(VOCs)을 전혀 포함하지 않으면서도 점착력이 우수한 수성 점착제층을 갖는 점착식 타일을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 상기 수성 점착식 타일을 효율적으로 제조하는 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은,
타일, 그의 하부면에 적층된 점착제층 및 상기 점착제층의 하부면에 점착된 이형지로 구성되는 점착식 타일에 있어서,
상기 점착제층은, 점착제 총 중량에 대하여 아크릴계 수지 45~55 중량%, 터펜계 수지 4~8 중량%, 반응형 음이온성 계면활성제 및 비이온성 계면 활성제 0.2~4 중량%, 및 물 30~45 중량%를 포함하는 점착제로 형성되며,
상기 아크릴계 수지는 아크릴계 단량체 총 중량에 대하여, 에틸헥실 아크릴레이트와 부틸 아크릴레이트의 혼합물 60~90 중량%, 메틸메타크릴레이트 8~33 중량%, 메타크릴산 0.2~2.0 중량%, 글리시딜 메타 아크릴레이트 0.5~2.5 중량%, 아크릴산 0.5~2 중량%, 및 히드록시에틸 메타크릴레이트 0.1~1 중량%를 포함하는 아크릴계 단량체를 중합시켜 형성되는 것임을 특징으로 하는 수성 점착식 타일을 제공한다.
또한, 본 발명은,
양면이 이형처리된 이형지에 점착제를 도포하는 단계;
상기 이형지에 도포된 점착제를 롤형태로 권취하는 단계; 및
상기 권취된 점착제롤을 틀에 고정시키고 풀어가면서 타일과 접착시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 수성 점착식 타일의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 점착식 타일은, 시공이 간편하므로 타일의 시공능률을 향상시키며, 누구든지 쉽게 시공할 수 있는 편리성을 제공한다. 특히, 점착제층에 휘발성 유기화합물(VOCs)이 전혀 포함되지 않으므로, 실내에 시공하는 경우에도 새집증후군과 같은 문제를 야기하지 않으며, 점착력도 우수하여 타일의 내구성을 향상시키는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명의 수성 점착식 타일의 제조방법은 점착제를 권취하여 보관하였다가 필요한 때 꺼내어 작업할 수 있기 때문에 시간 및 공간적으로 매우 큰 효율을 제공한다.
본 발명은,
타일, 그의 하부면에 적층된 점착제층 및 상기 점착제층의 하부면에 점착된 이형지로 구성되는 점착식 타일에 있어서,
상기 점착제층은, 점착제 총 중량에 대하여 아크릴계 수지 45~55 중량%, 터 펜계 수지 4~8 중량%, 반응형 음이온성 계면활성제 및 비이온성 계면 활성제 0.2~4 중량%, 및 물 30~45 중량%를 포함하는 점착제로 형성되며,
상기 아크릴계 수지는 아크릴계 단량체 총 중량에 대하여, 에틸헥실 아크릴레이트와 부틸 아크릴레이트의 혼합물 60~90 중량%, 메틸메타크릴레이트 8~33 중량%, 메타크릴산 0.2~2.0 중량%, 글리시딜 메타 아크릴레이트 0.5~2.5 중량%, 아크릴산 0.5~2 중량%, 및 히드록시에틸 메타크릴레이트 0.1~1 중량%를 포함하는 아크릴계 단량체를 중합시켜 형성되는 것임을 특징으로 하는 수성 점착식 타일에 관한 것이다.
본 발명의 수성 점착식 타일에 있어서, 사용 가능한 타일의 종류에는 제한이 없으나, 특히, PVC 타일이 점착제층과의 상용성 면에서 바람직하게 사용될 수 있다. PVC 타일은 상기와 같은 조성을 갖는 점착제층과 강하게 접착되는 특성을 갖는다.
PVC 타일은 카렌다에서 생산된 PVC 원단을 사용하여 제조되며, 상기 생산 과정에서 항균, 원적외선 방사, 음이온 방출 등의 기능성이 부여된 PVC 원단을 사용하여 제조될 수도 있다.
또한, PVC 타일에 그라비아 인쇄방식을 이용하여 대리석이나 우드무늬 또는 추상무늬 등을 인쇄하여 디자인 특성을 향상시킨 것을 사용하거나, 무늬에 따른 단순한 느낌을 넘어서 나무결의 거친 느낌이나 차가운 대리석의 촉감을 살려주는 엠보스 공정에 의해 좀더 생생한 이미지가 형성된 것을 사용할 수도 있다.
본 발명의 점착제층에서 상기 아크릴계 수지가 점착제 총 중량에 대하여 45 중량% 미만으로 포함되면 타일에 대한 점착제의 접착력이 저하되는 문제가 있으며, 55 중량%를 초과하면 다른 필수성분의 함량이 줄어들어 점착제의 물성을 저하시키기 때문에 바람직하지 않다. 특히, 상기 아크릴계 수지는 PVC 타일에 우수한 접착력을 나타내는 특성을 갖는다.
또한, 상기 터펜계 수지가 점착제 총 중량에 대하여 4 중량% 미만으로 포함되면 점착제의 점착력이 저하되는 문제가 발생하며, 8 중량%를 초과하는 경우에는 상대적으로 아크릴계 수지의 함량이 줄어 타일에 대한 접착력이 문제될 수 있다.
또한, 상기 반응형 음이온성 계면활성제 및 비이온성 계면 활성제가 점착제 총 중량에 대하여 0.2 중량% 미만으로 포함되면 점착제의 내수성이 저하되어 점착력이 저하되며, 4 중량%를 초과하는 경우에는 점착제의 기계적 물성이 저하될 수 있다. 상기에서 음이온성 계면활성제와 비이온성 계면활성제는 중량비로 1:1~1:3의 비율로 포함되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 물이 점착제 총 중량에 대하여 30 중량% 미만으로 포함되는 경우에는 단량체의 중합반응이 잘 일어나지 않아 폴리머를 형성하기 어려우며, 45 중량%를 초과하여 포함되는 경우에는 건조에 많은 시간과 에너지가 소비되는 문제가 발생한다.
상기 아크릴계 수지 중, 에틸헥실 아크릴레이트와 부틸 아크릴레이트의 혼합 물이 아크릴계 단량체 총 중량에 대하여 60 중량% 미만으로 포함되는 경우에는 점착제의 타일에 대한 접착력이 부족한 문제가 발생하며, 90 중량%를 초과하면 다른 필수성분의 함량이 줄어들어 점착제의 물성을 저하시키기 때문에 바람직하지 않다. 바람직하게는 에틸헥실 아크릴레이트와 부틸 아크릴레이트의 혼합물이 75~90중량%로 포함되는 것이 좋다.
또한, 상기 메틸메타크릴레이트가 아크릴계 단량체 총 중량에 대하여 8 중량% 미만으로 포함되면 점착제의 기계적인 물성이 부족한 문제가 발생하며, 33 중량%를 초과하면 점착제의 기계적인 강도가 너무 강해져서 점착성이 저하되는 문제가 발생한다.
또한, 상기 메타크릴산은 중합 반응의 안정성 및 점착제의 점착력 측면에서 아크릴계 단량체 총 중량에 대하여 0.2~2 중량%로 포함되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 글리시딜 메타 아크릴레이트가 0.5 중량% 미만으로 포함되면 점착제의 초기 태크(tack)가 저하되어 점착력이 저하되며, 2.5 중량%를 초과하면 응집력이 너무 강하게 되어 점착력의 저하가 발생하는 문제가 있다. 상기 글리시딜 메타 아크릴레이트 1.0~2.5 중량%로 포함되는 것이 더욱 바람직하다.
또한, 상기 아크릴산은 점착제의 반응안정성 및 점착성 측면에서 0.5~2 중량%로 포함되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 히드록시에틸 메타크릴레이트는 점착제의 기계적인 물성 측면에서 0.1~1 중량%로 포함되는 것이 바람직하다.
본 발명에 사용되는 점착제 성분 중, 상기 터펜계 수지로는 α-피넨, β-피넨, 리모넨, 다이펜텐, 터펜페놀, 터펜알코올, 터펜알데하이드 등을 들 수 있고, α-피넨, β-피넨, 리모넨, 다이펜텐 등에 스타이렌 등의 방향족 모노머를 중합시킨 방향족 변성의 터펜계 수지 및 이들의 수소 첨가물도 사용 가능하다. 이들 중에서도 터펜페놀 수지, 방향족 변성 터펜 수지 또는 이들의 수소 첨가물이 바람직하다.
또한, 음이온성 계면활성제로는 소듐 라우릴 설페이트(sodium lauryl sulfate)와 같은 알칼리 금속 알킬 설페이트, 카르복실산, 술폰산 및 인산 에스테르형 등이 사용될 수 있으며, 비이온성 계면활성제로는 옥틸페녹시폴리에톡시에탄올(octylphenoxypolyethoxyethanol)과 노닐페녹시폴리에톡시에탄올(nonyl phenoxypolyethoxyethanol)과 같은 알킬페놀의 에틸렌옥사이드 유도체, 선형 또는 측쇄형의 탄소수 C6~C15 의 알코올 에테르류, 평균 분자량이 800~2000인 폴리프로필렌 글리콜(polypropylene glycol)과 같은 폴리알킬렌 글리콜(polyalkylene glycol) 등이 사용될 수 있다.
상기 음이온성 계면활성제와 비이온성 계면활성제는 함께 사용되는 경우, 중합반응 도중 응집현상이 없어지고 에멀젼 라텍스의 저장 안정성을 좋게 한다.
본 발명에 사용되는 점착제는 상술한 성분 외에 추가적으로 산화방지제, 디옥틸 설포석시네이트와 같은 습윤제(wetting agent), 암모니아수와 같은 pH 조절제, 소포제(0.005-0.1% 정도), 증점제, 염료, 충진제(filler), 안료, 방부제, 레벨 링제, 향료 등이 더 포함될 수 있다.
본 발명의 점착제를 제조할 때는 주로 상압에서 중합하고, 중합방법으로는 반응열의 제어를 용이하게 하기 위해 단량체 첨가법, 에멀젼 첨가법 및 시드(seed) 중합법 등이 가능한데, 중합 방법은 단량체의 종류에 따라 선택할 수 있지만 필요로 하는 에멀젼의 평균 입자크기, 입자크기 분포, 입자구조를 고려하여 선택한다. 본 발명의 목적에 부합되는 경우 에멀젼 중합방법에 대하여 상기의 어떠한 방법을 사용하여도 무방하다.
에멀젼 중합 개시제로 많이 사용되는 것으로는 암모늄 퍼설페이트(APS), 소듐 퍼설페이트(SPS) 및 포타슘 퍼설페이트(KPS) 등이 있으며, 이들을 단독으로 또는 소듐 하이드로겐 설파이트와 같은 환원제와 함께 사용하는 산화-환원 촉매계를 사용해도 좋다. 개시온도는 보통 70 내지 90?이며, 개시제의 사용량은 단량체에 대하여 0.01~10중량%, 보다 좋게는 0.1~1 중량%이다.
본 발명의 수성 점착식 타일에 사용되는 이형지는 특별히 제한되지 않으나 실리콘 등으로 이형처리된 PET, PE 또는 PVC 시트를 사용하거나, PET, PE 또는 PVC를 코팅 또는 함침시킨 종이를 이형처리하여 사용할 수 있다. 특히, 양면이 이형처리된 이형지를 사용하는 경우에는 이형지 위에 점착제를 도포하고 이를 권취하여 보관하고, 점착식 타일을 제조할 때, 상기 권취된 점착제를 틀에 고정하고 풀면서 작업하는 것이 가능하기 때문에 시간 및 공간적으로 매우 큰 생산 효율을 향상을 제공한다.
본 발명의 수성 점착식 타일은,
양면이 이형처리된 이형지에 점착제를 도포하는 단계;
상기 이형지에 도포된 점착제를 롤형태로 권취하는 단계; 및
상기 권취된 점착제를 풀어가면서 타일과 접착시키는 단계를 포함하여 제조될 수 있다.
상기 점착제의 도포단계에서 점착제의 도포량은 사용용도에 따라 조절할 수 있으나, 일반적으로 20~100g/m2 가 바람직하다.
이하, 본 발명을 실시예를 이용하여 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로서 본 발명은 하기 실시예에 의해 한정되지 않고 다양하게 수정 및 변경될 수 있다.
실시예 1: 수성 점착식 PVC 타일의 제조
유리 또는 스테인리스 스틸(stainless steel) 반응기에서 부틸 아크릴레이트 23 중량부, 에틸헥실 아크릴레이트 20 중량부, 메틸메타크릴레이트 5.35 중량부, 메타크릴산 0.5 중량부, 글리시딜 메타 아크릴레이트 0.4 중량부, 아크릴산 0.5 중량부, 및 히드록시에틸 메타크릴레이트 0.25 중량부 및 탈이온수 20 중량부로 이루 어진 혼합 프리에멀젼(pre-emulsion) 용액을 미리 제조하였다. 그리고 환류 냉각기, 온도계 및 교반기가 장치된 중합반응기에, 미리 제조한 프리에멀젼 용액 중 10 중량%, 탈이온수 5 중량부 및 터펜계 수지 6 중량부를 넣고 반응기 온도 75?에서 잘 교반하였다. 여기에 상기의 나머지 프리에멀젼 용액 90 중량%와 탈이온수 16.4 중량부, 암모늄 퍼설페이트 0.3 중량부 및 소듐 포스페이트 0.05 중량부로 이루어진 개시제 용액을 5시간 동안 서서히 첨가하면서 중합시켰다. 반응물이 완전히 투입되면 온도를 80?로 올려 1시간 더 반응시킨 후 냉각하고, 생성된 중합 반응물을 묽은 암모니아수 및 산화아연(Zinc Oxide), 암모니아수 및 암모늄 바이카보네이트(Ammonium Bicarbonate)로부터 제조된 8% ZAB(zinc ammonium bicarbonate) 용액을 사용하여 pH가 5.5-6.0이 되도록 하고, 증점제를 사용하여 점도를 3500cps가 되도록 조정하였다.
상기와 같이 제조된 수성 아크릴계 점착제를 실리콘으로 이형처리된 PET 필름 일면에 50g/m2로 도포한 후, 건조로에서 점착제의 휘발성분을 제거하여 점착제층을 형성시켰다. 상기 점착제층의 상부면을 PVC 타일의 하부면에 접착시켜 수성 점착식 PVC 타일을 제조하였다.
도 1은 본 발명의 수성 점착식 타일의 구조를 나타내는 모식도이다.
*도면 부호의 설명*
10: 타일 20: 점착제층
30: 이형지 100: 수성 점착식 타일

Claims (5)

  1. 타일, 그의 하부면에 적층된 점착제층 및 상기 점착제층의 하부면에 점착된 이형지로 구성되는 점착식 타일에 있어서,
    상기 점착제층은, 점착제 총 중량에 대하여 아크릴계 수지 45~55 중량%, 터펜계 수지 4~8 중량%, 반응형 음이온성 계면활성제 및 비이온성 계면 활성제 0.2~4 중량%, 및 물 30~45 중량%를 포함하는 점착제로 형성되며,
    상기 아크릴계 수지는 아크릴계 단량체 총 중량에 대하여, 에틸헥실 아크릴레이트와 부틸 아크릴레이트의 혼합물 60~90 중량%, 메틸메타크릴레이트 8~33 중량%, 메타크릴산 0.2~2.0 중량%, 글리시딜 메타 아크릴레이트 0.5~2.5 중량%, 아크릴산 0.5~2 중량%, 및 히드록시에틸 메타크릴레이트 0.1~1 중량%를 포함하는 아크릴계 단량체를 중합시켜 형성되는 것임을 특징으로 하는 수성 점착식 타일.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 타일이 PVC 타일인 것을 특징으로 하는 수성 점착식 타일.
  3. 청구항 1에 있어서, 아크릴계 단량체 총중량에 대하여 글리시딜 메타 아크릴레이트가 1~2.5 중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 수성 점착식 타일.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 이형지는 이형처리된 PET, PE 또는 PVC 시트이거 나, PET, PE 또는 PVC를 코팅 또는 함침시킨 종이를 이형처리한 것임을 특징으로 하는 수성 점착식 타일.
  5. 양면이 이형처리된 이형지에 점착제를 도포하는 단계;
    상기 이형지에 도포된 점착제를 롤형태로 권취하는 단계; 및
    상기 권취된 점착제롤을 틀에 고정시키고 풀어가면서 타일과 접착시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 청구항 1의 수성 점착식 타일의 제조방법.
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