KR20120102388A - 휘발성 유기화합물이 감소된 핫멜트 접착제 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 휘발성 유기화합물이 감소된 핫멜트 접착제 조성물에 관한 것으로, 핫멜트 접착제에 규산나트륨, 질산알루미늄 및 요소로 조성되는 규산염 화합물; 염화아연; 및 염화망간으로 조성되는 소취제를 추가적으로 첨가함으로써, 휘발성 유기화합물들이 현저히 줄어든다.

Description

휘발성 유기화합물이 감소된 핫멜트 접착제 조성물{HOTMELT ADHESIVE COMPOSITION WITH REDUCED VOLATILE ORGANIC COMPOUND}

본 발명은 휘발성 유기화합물이 감소된 핫멜트 접착제 조성물에 관한 것이다.

핫멜트(hot melt) 접착제는 용제형 접착제와 달리 용제를 사용치 않는 무용제형(無溶制形) 접착제로서, 작업 환경개선이 용이하고 작업공정의 인력 절감을 위한 자동화 작업이 용이하기 때문에 중요성이 증대되고 있다.

핫멜트 접착제는 용제를 함유하지 않거나 필요로 하지 않는 100% 고체물질로서, 실온에서는 고체물질이다. 하지만, 열을 가하면 액체 또는 유체상태로 용해하여 기재에 도포할 수 있는 형태로 되고, 이 접착제를 냉각시키면 다시 고체형체로 되어 그 결합력을 얻게 된다. 이와 같은 점에 있어서, 핫멜트 접착제는 용제의 증발이나 제거를 통해 또는 중합에 의해 고체상태로 되는 다른 형태의 접착제와는 상이하다.

한편, 핫멜트 접착제는 그 제조에 사용되는 원료의 공급원 및 조성으로 인하여 악취를 풍기는 것으로 알려져 있다. 악취를 감소시키기 위해 여러 가공 단계가 사용되는데 휘발성 물질을 증류를 통해 분리하는 증류 기법, 냄새가 강한 종류를 화학적으로 변화시키는 수소화와 같은 반응 기법 등이 있다. 이들 두 방법 모두 다소 효과적이기는 하나, 비용이 많이 들고, 실제 원료의 악취를 특정 수준까지만 감소시킬 수 있을 뿐이었다.

이에, 접착제의 기본적인 냄새 위에 향기를 가함으로써 핫멜트 접착제의 기본적인 냄새를 차폐하기 위한 방법도 고려되었는데, 몇몇 방향제 및 향료가 핫멜트 접착제와 함께 사용 가능한 것으로 알려져 있다.

하지만, 이 역시 근본적인 해결책은 되지 못하여 핫멜트 접착제의 기본적인 냄새를 감소 또는 제거하는 효과적인 방법의 개발이 요구되어 오고 있다.

이에 본 발명에서는 휘발성 유기화합물의 발생이 줄어든 핫멜트 접착제 조성물을 개발하여 제공하고자 한다.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명은 핫멜트 접착제 조성물에 있어서, 규산나트륨, 질산알루미늄 및 요소로 조성되는 규산염 화합물; 염화아연; 및 염화망간;으로 조성되는 소취제를 추가적으로 함유하는 것을 특징으로 하는 핫멜트 접착제 조성물을 제공한다.

이하, 본 발명의 과제의 해결 수단에 대해 상세히 설명하고자 한다.

본 발명은 핫멜트 접착제 조성물에서 발생하는 악취, 특히 휘발성 유기화합물을 제거하고자 베이스인 핫멜트 접착제 조성물에 규산나트륨, 질산알루미늄 및 요소로 조성되는 규산염 화합물; 염화아연; 및 염화망간;으로 조성되는 소취제를 추가로 첨가하는 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명에서 베이스로 사용될 수 있는 핫멜트 접착제 조성물은 특정 성분 또는 특정 성분비로 반드시 한정되지는 않고, 당업계에서 핫멜트 접착제로 사용되고 있는 어떠한 조성물도 베이스로 사용이 가능하다.

한편, 본 발명에서 소취제는 핫멜트 접착제의 종류에 따라 그 첨가량이 결정될 수 있는데, 바람직하게는 2~5 중량% 정도 첨가되는 것이 좋다.

핫멜트 접착제 조성물의 예로는 열가소성 수지 계가 있는데, 이는 열가소성 수지를 주성분으로 하고, 열가소성 수지의 종류에 따라, 폴리올레핀계, 폴리에스테르계 또는 폴리아미드계로 나뉜다.

또한, 스티렌부타디엔 공중합체(SBS) 또는 스티렌이소플렌 공중합체(SIS) 등의 스티렌블록 공중합체를 주성분으로 이용한 열가소성 엘라스토머를 주성분으로 하는 핫멜트 접착제도 알려져 있다.

한편, 본 발명에 첨가되는 소취제는 바람직하게 규산염화합물 90 내지 97 중량%, 염화아연 2 내지 8중량%, 염화망간 0.5 내지 2 중량%로 조성되는 것이 좋다. 염화아연 및 염화망간이 상기 함량 범위보다 적게 투입될 경우에는 악취성분의 제거효과가 감소하게 되며, 상기 함량 범위보다 많게 투입될 경우에는 규산염화합물의 담지 한계를 초과하면서 염화아연 및 염화망간이 규산염화합물에 담지가 잘 이루어지지 않는 문제점이 발생할 수 있다.

한편, 본 발명에 첨가되는 소취제 중 규산염화합물은 바람직하게 규산나트륨 70 내지 90 중량%, 질산알루미늄 1 내지 10 중량%, 요소 5 내지 25 중량%로 조성되는 것이 좋다. 규산나트륨 및 질산알루미늄이 상기 함량범위보다 적게 투입될 경우에는 비정질형의 산물이 생성되며, 상기 함량범위보다 많게 투입될 경우에는 흰색 산물의 생성이 잘 이루어지지 않거나 이러한 산물 외에 다른 불순물이 많이 포함되어 염화아연 및 염화망간의 담지가 잘 이루어지지 않을 수 있다. 요소는 규산나트륨과 질산알루미늄의 반응을 돕는 것으로, 상기 함량범위보다 적게 투입될 경우에는 규산나트륨과 질산알루미늄의 반응이 일어나지 않게 되며, 상기 함량범위보다 많게 투입될 경우에는 역반응이나 암모니아와 같은 악취를 발생시킬 수 있다.

규산나트륨, 질산알루미늄 및 요소로 조성되는 규산염 화합물; 염화아연; 및 염화망간;으로 조성되는 소취제를 추가적으로 함유된 본 발명의 핫멜트 접착제 조성물은 핫멜트 접착제 특유의 냄새인 휘발성 유기화합물 성분들이 현저히 줄어드는 효과를 발휘한다.

이하, 본 발명의 내용에 대해 하기 실시예에서 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명의 권리범위가 하기 실시예에만 한정되는 것은 아니고, 이와 등가의 기술적 사상의 변형까지를 포함한다.

제조예 1: 소취제 제조

정제수 37.5㎖에 대하여 규산나트륨 122.7g, 질산알루미늄 8.6g, 요소 21.6g을 투입한 후, 완전히 용해시켰다. 반응 온도를 100℃까지 올린 후 3시간 동안 교반하여 흰색 산물을 얻었고, 상온으로 온도를 낮추어 원심분리 필터기를 이용하여 필터를 실시하면서 세척한 후, 건조시켜 백색의 규산염화합물을 얻었다.

상기 얻어진 규산염화합물 500g을 정제수 3ℓ에 넣은 후, 염화아연 20g, 염화망간 8g을 첨가하여 완전히 용해시켰다. 이후, 50℃의 반응온도에서 4시간 동안 교반을 통해 상기 규산염화합물에 상기 염화아연 및 상기 염화망간이 담지된 산물을 얻었고, 원심분리 필터기를 이용하여 필터를 실시하고, 건조시켜 고체분말상태의 탈취제를 제조하였다.

실시예 1: 핫멜트 접착제 조성물의 제조

부틸 고무 15 중량%, 에틸렌 프로필렌 고무(EPDM rubber) 15 중량%, SIS(Styrene-Isoprene-Styrene) 고무 10 중량%, 무정형 폴리 올레핀(amorphous poly-alpha-olefins, APAO) 8 중량%, 지방족 석유수지 20 중량%, 로진 에스테르 10 중량%, 터펜 수지 10 중량%, PIB 10 중량%, 무수말레인산-폴리프로필렌 0.5 중량%, 산화 방지제 1 중량%, UV 안정제 0.5 중량%로 조성되는 핫멜트 접착제 조성물을 베이스로 하고, 여기에 상기 제조예 1에서 제조한 소취제를 첨가(베이스 대 소취제의 첨가 비율은 각각 97:3임)하여, 본 발명의 휘발성 유기화합물이 감소된 핫멜트 접착제 조성물 1 kg을 제조하였다.

이하, 대조군 샘플인 상기 베이스 샘플을 '오공', 실험군 샘플로 상기 베이스에 제조예 1의 소취제가 첨가된 샘플을 'T'로 각각 칭하기로 한다.

실험예 1: 80℃ 온도로 1시간 가열 후, 휘발성 유기화합물의 발생 정도 측정

본 실험예 1에서는 상기에서 제조된 오공, T 샘플에 대해 휘발성 유기화합물의 발생 정도를 측정하였다. 각각 80℃에서 1시간 동안 가열한 후, 발생한 휘발성 유기화합물을 GC를 통해 분석하였다.

하기 표 1은 그 분석 결과이다.

상기 표 1에서 보는 바와 같이, 오공 샘플의 총 휘발성 유기화합물 발생량은 22145.2 ppb로 나타났으나, T 샘플은 11284.4 ppb로 나타나, 그 발생량이 현저히 줄어듬(약 49.0% 정도)을 확인할 수 있었다.

실험예 2: 190℃ 온도로 1시간 가열 후, 휘발성 유기화합물의 발생 정도 측정

본 실험예 2에서는 상기에서 제조된 오공, T 샘플에 대해 휘발성 유기화합물의 발생 정도를 측정하였다. 각각 190℃에서 1시간 동안 가열한 후, 발생한 휘발성 유기화합물을 GC를 통해 분석하였다.

하기 표 2는 그 분석 결과이다.

상기 표 2에서 보는 바와 같이, 오공 샘플의 총 휘발성 유기화합물 발생량은316176.2 ppb로 나타났으나, T 샘플은 95955.8 ppb로 나타나, 그 발생량이 현저히 줄어듬(약 69.7% 정도)을 확인할 수 있었다.

Claims (4)

1. 핫멜트 접착제 조성물에 있어서,
   규산나트륨, 질산알루미늄 및 요소로 조성되는 규산염 화합물; 염화아연; 및 염화망간;으로 조성되는 소취제를 추가적으로 함유하는 것을 특징으로 하는 핫멜트 접착제 조성물.
2. 제1항에 있어서,
   상기 소취제는,
   핫멜트 첩착제 조성물에 2~5 중량% 첨가되는 것을 특징으로 하는 핫멜트 접착제 조성물.
3. 제1항에 있어서,
   상기 소취제는,
   규산염화합물 90 내지 97 중량%, 염화아연 2 내지 8중량%, 염화망간 0.5 내지 2 중량%로 조성되는 것을 특징으로 핫멜트 접착제 조성물.
4. 제3항에 있어서,
   상기 규산염화합물은,
   규산나트륨 70 내지 90 중량%, 질산알루미늄 1 내지 10 중량%, 요소 5 내지
   25 중량%로 조성되는 것을 특징으로 하는 핫멜트 접착제 조성물.