KR20160021800A - 열 활성화 접착 필름 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열 활성화 접착 필름에 관한 것으로서, 소수성 코어와 친수성 매트릭스로 이루어진 열 활성화 접착 필름에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 이형지를 사용하지 않고도 접착성 또는 점착성의 제품을 제공할 수 있다. 비용을 줄이고, 효율성을 향상시키며, 환경에 미치는 영향을 줄이기 위한 노력으로, 라이너 없는 라벨에 대한 소비자의 수요는 최근 몇년 동안 증가하고 있으며, 본 발명은 라이너리스 라벨을 제공할 수 있어 환경친화적이고 비용측면에서 유리한 라벨지를 제공함과 동시에 열에 의해 활성화 되도록 할 수 있어 매우 편리하다.

Description

열 활성화 접착 필름{HEAT-ACTIVATABLE ADHESIVE FILM}

본 발명은 열 활성화 접착 필름에 관한 것으로서, 소수성 코어와 친수성 매트릭스로 이루어진 열 활성화 접착 필름에 관한 것이다.

전통적인 감압 라벨 (pressure sensitive label)은 박리 라이너에 부착된 상태로 사용자에게 제공된다. 이들 박리 라이너는 재생지의 공급원으로서 사용할 수 없는 것으로서, 일반적으로 실리콘 코팅된다. 비용을 줄이고, 효율성을 향상시키며, 환경에 미치는 영향을 줄이기 위한 노력으로, 라이너 없는 라벨에 대한 소비자의 수요는 최근 몇년 동안 증가하고 있다.

이들 라벨의 가장 흔한 형태는 "라이너리스 라벨 (linerless label)" 및 "활성화 가능한 라벨 (activatable label)"이다. "라이너리스 라벨"은 그것들 자신이 롤에 권취될 수 있도록 점착성(sticky) 일측 및 박리코팅된 일측을 가진다.

이들 라이너리스 라벨은 박리 코팅 상에 인쇄하도록 구성된 특별한 프린터 또는 사전 인쇄(preprinting)를 필요로 한다. 라이너리스 라벨을 다루기 위해 사용되는 장비는 라벨의 점착면과 접촉하도록 구성된 압반(platen) 및 특수한 롤러를 포함한다. 이와 같은 개선에도 불구하고, 라이너리스 용지를 다루는 장비에서는 접착제의 축적(buildup)이 여러 부분에서 발생하고 있다. 이와 같은 단점과 점착성을 부여하는데 있어서의 높은 가격 때문에, 라이너리스 라벨이 광범위하게 사용되고 있지 않다.

"활성화 가능한 라벨"은 비점착성 상태에서 최종 사용자에게 공급된 다음, 라벨이 활성화되고, 즉 라벨 접착제는 의도된 대상에 대해 적용 바로 전에 점착성이 있는 상태로 활성화된다. 일반적으로, 활성화 전에 인쇄내용(indicia)이 인쇄된다.

지금까지 알려진 활성화 방식은, 접착제를 가열하기 위해 자외선 ("UV") 에너지를 사용(Shipston 등의 미국 특허 제6,492,019호 참조)하거나, 표면을 활성화시키기 위해 코로나 처리(Shipston 등의 미국 특허 제6,326,450호 참조), 접착제를 데우기 위해 방사열을 사용(Yamada 등의 미국 특허 제6,500,536호 참조), 재습윤 가능한 접착제를 활성화시키기 위해 수분을 사용(Hintz 등의 미국 특허 제6,803,100호 참조), 활성제 재료를 마이크로캡슐에 넣은 다음, 분쇄하여 활성제가 포뮬레이션의 나머지 부분과 혼합하여 접착제를 활성화시키는 것을 사용(Krolzig의 미국 특허 제7,026,047호 참조), 접착제를 비점착제층으로 오버코팅하고, 나중에 열 또는 기계적 수단에 의해 제거하는 것을 사용(Rice 등의 미국 특허 제5,569,515호 참조), 및 접착제를 활성화하기 위해 초음파 에너지를 사용(Shipston 등의 미국 특허 제5,702,771호 참조)하는 것을 포함한다.

미국 특허 제6,803,100호

이와 같은 기술적 배경하에서 본 발명자들은 예의 노력한 결과 본 발명을 완성하기에 이르렀다. 본 발명은 열이 가해지기 전에는 접착성이 없다가 열에 의해 활성화 접착 필름을 제공한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 복수의 소수성 코어와, 이를 둘러싸는 친수성의 매트릭스로 이루어져 상기 복수의 코어가 상기 매트릭스에 둘러싸여 있는 열 활성화 접착 필름이 제공된다.

일 실시예에 있어서, 상기 코어는 유리전이온도가 20℃ 미만인 폴리머를 포함하고, 상기 매트릭스는 유리전이온도가 20℃ 이상인 폴리머를 포함할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 유리전이온도가 20℃ 미만인 폴리머는 2-에틸헥실 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 하이드록시메틸 아크릴레이트, 및 부틸 아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 유리전이온도가 20℃ 이상인 폴리머는 메틸 메타크릴레이트, 아크릴산, 및 부틸 아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 코어 중 적어도 일부는 열 에너지에 노출되는 경우에 방출되는 활성 성분, 생체적합성 물질 또는 에너지 흡수제를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 열에 의해 활성화 가능한 필름의 제조 방법으로서, 유리전이온도가 20℃ 미만인 폴리머 소수성 폴리머와 유리전이온도가 20℃ 이상인 친수성 폴리머계 안정화제의 에멀젼을 형성한 다음, 형성된 에멀젼을 기재표면에 코팅하고 건조시킴으로써 친수성 폴리머 매트릭스 중에 묻혀있는 복수의 소수성 코어를 포함하는 필름을 형성하는 단계를 포함하는 열 활성화 접착 필름의 제조방법이 제공될 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 열 활성화 점착 조성물을 포함하는 제품이 제공될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 열 에너지에 노출되는 경우 감압 점착성을 갖는, 비접착성 레이블, 필름, 패치 또는 테이프일 수 있다.

본 발명에 따르면, 이형지를 사용하지 않고도 접착성 또는 점착성의 제품을 제공할 수 있다.

이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

용어정리

본 발명의 '접착'은 두 물질의 결속상태를 의미하며, 영구적인 것 뿐만 아니라 일시적인 접착의 개념인 점착의 개념을 포함한다.

본 발명에서 언급하는 열은 열 에너지와 상호 호환되며, 상기 열 에너지는 변화를 유발하는 에너지원으로서 정의된다. 예를 들면, 이러한 에너지원에 기재(예: 필름)를 노출시키는 경우, 기재의 온도가 상승한다. 특히, 이러한 에너지원은 기재의 온도를 점진적으로 상승시킨다. 열 에너지는 원하는 변화 수준을 얻기에 유효한 양으로 이용된다. 유효량의 열 에너지는 다양한 방법에 따라, 예컨대, 지속 시간 또는 노출 시간을 변화시킴으로써, 노출 강도를 변화시킴으로써, 또는 이용되는 에너지의 종류를 변화시킴으로써 제공될 수 있다.

본 발명의 소수성 화합물은 "물에 대한 친화성을 갖지 않는" 화합물을 일컫는다. 이러한 소수성 화합물은 물에 용해되지 않으며, 일반적으로 비(非)극성이다. 한편, 친수성 화합물은 "물에 대한 친화성을 갖는" 화합물을 일컫는다. 소수성 화합물은 수소 결합을 형성하기 때문에 물에 대한 친화성이 있다. 일반적으로, 양쪽성 물질은 친수성, 극성, 및 수용성을 갖는 기가 소수성, 비극성, 및 비(非)수용성을 갖는 기(group)에 결합되어 있다. 전술한 바와 같은 용어는 관용적으로 이용되는 의미로서 사용되며, 본 명세서에서의 "소수성"과 "친수성"은 상대적인 개념의 용어이다. 소수성이 큰 성분은 상기 코어 성분을 구성할 수 있으며, 소수성이 작은 성분(본 명세서에서는 양친성 또는 친수성 성분이라 칭함)은 상기 셸 성분 또는 상기 매트릭스 성분을 구성할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 복수의 소수성 코어와, 이를 둘러싸는 친수성의 매트릭스로 이루어져 상기 복수의 코어가 상기 매트릭스에 둘러싸여 있는 열 활성화 접착 필름이 제공된다.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 복수의 소수성 코어(core)를 포함하며, 상기 각각의 코어는 친수성 셸(shell)에 의해 싸여 있다. 상기 조성물은 분산액 또는 건조 분말 형태일 수 있다. 일 구현예에 따르면, 상기 소수성 코어는 유리 전이 온도(Tg)가 낮은 폴리머를 포함하며, 상기 친수성 셸은 유리 전이 온도(Tg)가 높은 폴리머를 포함한다. 상기 코어는 감압성 접착제 또는 점착제일 수 있다.

상기 열에 의해 활성화 가능한 필름의 제조 방법으로서, 낮은 Tg를 갖는 소수성 폴리머와 높은 Tg를 갖는 친수성 폴리머계 안정화제의 에멀젼을 형성한 다음, 형성된 에멀젼을 기재 표면에 코팅한 후, 건조시킴으로써, 친수성 폴리머 매트릭스 중에 묻혀 있는 복수의 소수성 코어를 포함하는 필름을 형성하는 단계를 포함하여 제조되는 것일 수 있다.

또한, 본 발명은 요구에 따라 방출되는 물질을 상기 필름 중에 캡슐화(encapsulation)하는 방법을 포함한다. 모폴로지 상의 구조적 변화에 의해, 상기 캡슐화된 상이 노출됨으로써, 경화성 방향제, 또는 염료와 같은 캡슐화된 활성제, 또는 생물학적 활성 물질을 포함하는 캡슐화된 활성제가 방출된다. 본 명세서에서 "경화"란, 촉매성의 경화제(catalytic curing agent), 수지 경화 개시제(resin curing inhibitor), 또는 중합 개시제를 일컫는다.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 낮은 Tg를 갖는 소수성의 PSA 조성물(본 명세서에서는 코어 성분 또는 코어 입자 성분이라고도 칭함)은, 높은 Tg를 갖는 친수성 또는 양친성의 폴리머계 안정화제에 의해 안정화된 에멀젼 중에서 자체적으로 합성된다. 이러한 에멀젼 상태에서 상기 친수성 폴리머 성분은 상기 코어 입자가 안정하게 분산된 상태를 유지하도록 하는 작용을 한다. 전술한 바와 같이, 본 명세서에서는 상기 친수성 폴리머 성분을 폴리머계 안정화제라고 칭한다. 필름을 건조시킨 다음 얻어지는 필름은, 상기 안정화제에 의해 상기 필름과 공기의 계면에서 캡슐화층이 형성되어, 비접착성 필름이 얻어지도록 구조화된 모폴로지를 나타낸다. 한편, 상기 필름이 가열되면 이러한 규칙이 붕괴되어, 상기 필름 표면의 일부 또는 전부에 걸쳐 감압 접착 특성이 얻어짐으로써, 접착성을 갖는 필름이 형성된다. 이렇게 얻어진 필름의 최종 구조는 냉각 시에 유지된다. 본 발명에 따르면, 상기 열에 의해 활성화되는 감압성 접착제 폴리머를 레이블, 테이프, 전사 필름 등의 제조에 이용하는 경우, 이형 라이너를 사용하지 않아도 된다. 이는, 상기 폴리머 필름은 활성화되기 전까지 비접착성을 갖기 때문이다.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 필름의 적어도 한 표면은 열 에너지에 노출된 후에만 감압 접착 또는 점착 특성을 나타내는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 면으로서, 본 발명은 제1 기재와 제2 기재의 접착 방법으로서, 상기 기재 중 적어도 하나의 기재의 적어도 일부 상에, 비(非)접착성 및 열에 의해 활성화 가능한 필름을 가지는 것을 특징으로 하는 접착 방법을 제공한다.

상기 접착 방법은, 상기 제1 기재의 적어도 일부에 접착되며 비접착성 및 열에 의해 활성화 가능한 필름을 열 에너지에 노출시키는 단계로서, 상기 열에 의해 활성화 가능한 필름이 열 에너지에 노출될 때, 상기 필름이 활성화되어 접착성을 나타내고, 활성화된 접착성 필름은 열 에너지를 제거한 후, 및 상기 열에 의해 활성화 가능한 필름이 비접착성을 가졌던 온도에서도 접착성을 유지하는 것을 특징으로 하는 노출 단계; 및 상기 제1 기재 상의 활성화된 접착성 필름과 상기 제2 기재를 접촉시킴으로써, 상기 제1 기재와 상기 제2 기재를 접착시키는 단계를 포함한다.

일 실시예에 있어서, 상기 코어는 유리전이온도가 20℃ 미만인 폴리머를 포함하고, 상기 매트릭스는 유리전이온도가 20℃ 이상인 폴리머를 포함할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 유리전이온도가 20℃ 미만인 폴리머는 2-에틸헥실 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 하이드록시메틸 아크릴레이트, 및 부틸 아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 유리전이온도가 20℃ 이상인 폴리머는 메틸 메타크릴레이트, 아크릴산, 및 부틸 아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있다.

본 발명은 소수성 폴리머, 및 폴리머계 안정화제를 포함하는 폴리머 분산액을 제공한다. 상기 소수성 폴리머는 낮은 Tg를 갖는 폴리머 접착제, 예를 들면, 낮은 Tg를 갖는 아크릴 폴리머일 수 있다. 또한, 상기 폴리머계 안정화제는 높은 Tg를 갖는 비접착성의 친수성 또는 양친성 폴리머일 수 있다. 상기 폴리머계 안정화제는 상기 필름의 표면에 캡슐화층을 형성함으로써, 건조된 필름이 비접착성을 나타내도록 한다.

본 명세서에서 분산액은, 액상의 분산 매질에 분산된 폴리머 코어 입자를 포함하는 시스템을 의미한다. 상기 폴리머 코어 입자는 계면활성제(들), 그 밖의 안정화제, 또는 이들의 혼합물에 의해 안정화된다. 다른 구현예에 따르면, 이러한 유형의 분산액은 에멀젼 또는 라텍스란 용어로도 나타낼 수 있으며, 이들 용어는 서로 호환하여 사용될 수 있다.

폴리머 분산액은 실시예 2에 기재된 방법에 따라 제조될 수 있다. 통상적으로 상기 액상 매질은, 물, 그리고 선택적인 성분으로서, 알코올 및 케톤, 및 피리딘 및 그의 유도체와 같은 그 밖의 액체를 병용하여, 중합용 분산 매질로서 이용할 수 있다.

본 발명에 이용되는 폴리머는 자유 라디칼 중합법, 축중합법, 이온 중합법, 복분해 중합법(metathesis polymerization), 개환 중합법을 비롯한 각종 중합 기법은 물론, 그 밖의 프로세스에 의해 합성될 수 있다. 본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 폴리머는 자유 라디칼 중합법에 의해 합성된다. 촉매 또는 개시제로서도 알려진 중합 개시제는 자유 라디칼 중합 반응을 개시하기 위한 자유 라디칼 소스로서 이용된다. 상기 중합 개시제로서 바람직한 것을 예시하면, 광화학에 의한 개시 반응, 열에 의한 개시 반응, 레독스에 의한 개시 반응(redox initiation), 분해성 개시 반응(degradative initiation), 초음파 개시 반응 등과 같은 하나 이상의 중합 개시 메카니즘을 이용함으로써 중합 반응을 개시하기 위해 자유 라디칼을 발생시킬 수 있는 자유 라디칼 발생제를 들 수 있다. 바람직한 중합 개시제를 구체적으로 예시하면, 아조계 개시제, 과산화물계 개시제, 또는 이들의 혼합물을 들 수 있다. 상기 과산화물계 개시제로서 적절한 것을 예시하면, 디아실 퍼옥사이드(diacyl peroxide), 퍼옥시 에스테르, 퍼옥시 케탈(peroxy ketal), 디알킬 퍼옥사이드, 및 하이드로퍼옥사이드(hydroperoxide), 특히, 벤조일 퍼옥사이드, 데코노일 퍼옥사이드(deconoyl peroxide), 라우로일 퍼옥사이드, 숙신산 퍼옥사이드, 큐멘 하이드로퍼옥사이드(cumene hydroperoxide), t-부틸 퍼옥시 아세테이트, 2,2-디(t-부틸 퍼옥시)부탄 디알릴 퍼옥사이드, 큐밀 퍼옥사이드, 또는 그의 혼합물을 들 수 있으나, 전술한 것으로 제한되지 않는다. 그리고, 상기 아조계 개시제로서 적절한 것을 예시하면, 아조비스이소부티로니트릴(AIBN), 1,1'-아조비스(1-사이클로헥산 카르보니트릴), 작용기를 갖는 아조계 개시제 (예컨대, 4,4'-아조비스(4-시아노펜탄산)), 수용성 개시제 (예컨대, 2,2'-아조비스(N,N'-아미디노프로판) 디하이드로클로라이드, 또는 2,2'-아조비스(N,N'-디메틸렌이소부티르아미딘)디하이드로클로라이드를 들 수 있으나, 전술한 것으로 제한되지 않는다.

이렇게 하여 얻어진 분산액은 친수성 셸에 의해 싸여 있는 소수성 폴리머 코어의 입자를 포함하며, 상기 입자는 연속 액상매질(continuous liquid medium)에 분산되어 있다. 상기 코폴리머 분산액 중의 고형분 함량은 통상적으로 약 5 내지 약 65 중량%이고, 바람직하게는 10 내지 55 중량%이며, 보다 바람직하게는 15 내지 45 중량%이다. 상기 입자의 크기는 상기 분산액의 제조 및 가공 시 이용되는 계면활성제 또는 안정화제의 종류 및 함량에따라 조절될 수 있다. 즉, 가공에 의해 입자 크기가 작은 폴리머를 제조할 수 있다. 상기 평균 입자 크기는 10 내지 10,000 나노미터(㎚)인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 25 내지 1,000 ㎚이고, 더욱 더 바람직하게는 100 내지 500 ㎚이다.

또한, 상기 분산액을, 복수 입자들의 회합체(agglomerate)를 건조 분말 형태로 생성하기 위한 통상의 방법에 따라 건조하거나, 또는 백킹 기재에 캐스팅한 다음, 필름형으로 건조시킬 수 있다. 본 발명의 조성물을 건조시키는 경우에는 공기 건조법, 오븐 건조법, 동결 건조법 등과 같은 통상의 건조 방법을 이용할 수 있으며, 각각의 방법에 따라 적절한 건조 조건 및 건조 온도를 택하여 건조시켜야 한다. 상기 분산액의 건조 시에는 상기 높은 Tg를 갖는 폴리머의 Tg보다 낮은 온도에서 건조시키는 것이 바람직하다. 일 구현예에 따르면, 상기 복수의 친수성 셸 성분을 합함으로써, 친수성 폴리머 매트릭스 중에 묻혀 있는 복수의 소수성 코어를 포함하는 필름을 형성할 수 있다. 상기 필름을 건조시킨 다음 얻어지는 필름은, 상기 친수성 매트릭스에 의해 상기 필름-공기의 계면에서 캡슐화층이 형성되어, 비접착성 필름이 얻어지도록 구조화된 모폴로지를 나타낸다. 한편, 상기 필름이 가열되면 이러한 규칙이 붕괴되어, 상기 필름 표면의 일부 또는 전부에 걸쳐 감압 접착 특성이 얻어짐으로써, 접착성을 갖는 필름이 형성된다.

고온, 즉, 상기 높은 Tg를 갖는 폴리머의 Tg보다 높은 온도, 통상적으로 약 35℃보다 높은 온도, 바람직하게는 약 50℃보다 높은 온도, 더욱 바람직하게는 약 75℃보다 높은 온도, 더욱 더 바람직하게는 100℃보다 높은 온도, 150℃보다 높은 온도, 200℃보다 높은 온도 또는 그 이상의 온도로 가열하는 경우에는, 상기 높은 Tg를 갖는 폴리머의 표면이 상기 낮은 Tg를 갖는 폴리머의 표면으로 대체됨으로써, 상기 필름의 표면에서 감압 접착성이 나타난다. 이렇게 하여 얻어진 필름은 접착제로서 바로 이용될 수 있다. 본 발명에 따르면, 접착제로서 이용하기 전까지, 상기 접착제를 보호하기 위해 이용되는 이형 라이너를 사용하지 않아도 된다.

본 발명의 조성물이 충분한 저장 안정성 및 수송 안정성을 가질 수 있도록 하기 위해서, 상기 조성물은 일반적으로 상기 폴리머계 안정화제의 Tg보다 적어도 20∼30℃ 높은 온도에서 활성화되도록 제제화될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 필름은 그의 최종 용도 및 사용 조건을 감안하여, 소정의 저장 온도 범위에서는 모폴로지가 안정하고 변화하지 않지만, 소정의 고온에서는 활성화(모폴로지가 변하여, 변화에 상응하는 특성이 나타남) 되도록 고안된다.

통상적으로 상기 필름의 활성화는 3분, 바람직하게는 약 1분, 보다 바람직하게는 30초, 더 바람직하게는 5초, 더욱 더 바람직하게는 1초, 약 0.1초 내에 완료될 수 있다. 활성화 시간은 상기 필름의 두께, 상기 필름의 조성, 활성화에 이용되는 열 에너지 소스 및 상기 열 에너지 소스에 대한 노출 시간, 및 최종 용도에 따라 적절히 선택할 수 있다.

따라서, 상기 폴리머 분산액을 건조시킴으로써, 온도의 변화에 따라 구조화된 모폴로지가 변하여, 변화된 모폴로지에 상응하는 특성으로 변화된 특성을 갖는 필름이 형성된다. 또한, 상기 폴리머 분산액을 건조시켜, 비접착성 필름을 형성할 수 있으며, 상기 비접착성 필름은 가열 시에 접착성을 가지며, 냉각 시에도 그 접착성을 유지한다. 본 발명에 따르면, 이러한 접착제를 이용함으로써, 이형 라이너를 이용할 필요가 없다. 즉, 상기 필름은 이용하기 위해 활성화되기 전까지는 접착성을 갖지 않는다.

또한, 본 발명은 요구에 따라 방출되는 물질을 상기 필름 중에 캡슐화하는 방법을 포함한다. 모폴로지 상의 구조적 변화에 의해, 상기 캡슐화된 상이 노출됨으로써, 활성 성분, 예컨대, 촉매, 향료, 염료, 및 생물학적 활성 물질(예를 들면, 약물, 효소, 비타민 등)이 방출된다. 본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 친수성 매트릭스는 전술한 바와 같은 치료 성분을 싸거나,캡슐화할 수 있다. 예를 들면, 상기 시스템은 상기 매트릭스에 의해 캡슐화된 코어 중에 치료 성분을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 시스템을 적절한 트리거에 노출하는 경우, 상기 경화제가 방출됨으로써 상기 시스템이 경화된다.

본 발명의 다른 구현예에 따르면, 본 발명은 서로 다른 둘 이상의 코어/셸 구조를 갖는 분산액을 포함하는 다중 입자 시스템을 제공한다. 이러한 시스템은 서로 다른 코어 성분 및/또는 셸 성분을 포함하는 2가지 이상의 에멀젼을 블렌딩함으로써 제조될 수 있다. 예를 들면, 상기 각각의 코어 성분들을 셸로 캡슐화 또는 둘러쌈으로써, 각각의 반응성 코어 성분을 서로 분리시킬 수 있다. 필름으로 캐스팅 시, 상기 반응성 코어 성분은 상기 친수성 매트릭스 중에서 서로 분리되어 있다. 그리고, 열 에너지에 노출 시에는 상기 매트릭스가 붕괴됨으로써, 각각의 성분들이 방출되어 반응한다. 예컨대, 이러한 필름은 2가지 이상의 서로 다른 분산액을 블렌딩함으로써 제조될 수 있다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 비접착성을 가지며 열에 의해 활성화 가능한 필름은 친수성 폴리머 매트릭스에 의해 싸여 있는 소수성 코어를 포함하는 구조화된 모폴로지를 갖는다. 상기 필름은 열 에너지에 노출됨으로써 활성화된다. 상기 필름의 가열 시, 상기 친수성 매트릭스가 상기 코어 물질 내로 확산되어, 다시 말하면, 상기 코어와 상기 매트릭스가 혼합됨으로써, 접착성 조성물이 얻어진다. 본 발명의 일 구현예에 따라 얻어진 필름은 랜덤 모폴로지, 및 활성화되기 전과는 다른 특성(예를 들면, 접착성)을 갖는다.

본 발명에 따르면, 상기 필름은 약 0.004 mil(100 ㎚) 내지 약 10 mil의 두께, 바람직하게는 약 0.01 mil 내지 약 5 mil의 두께, 보다 바람직하게는 약 0.1 mil 내지 약 3 mil의 두께로 제조될 수 있다. 경우에 따라서는 상기 필름을 상기 코어와 셸의 단일층 두께로 캐스팅할 수 있다.

본 발명의 조성물은 가열, 강제적 통풍(forced air), 또는 연소(flame)에 의해, 또는 히트 실(heat seal)을 적용함으로써, 또는 근적외선(NIR) 램프, 레이저 등을 이용함으로써 활성화될 수 있다. 상기 열 에너지 소스는 동 기술분야의 당업자들에게 잘 알려져 있다.

상기 조성물의 활성화 시, NIR 에너지 소스를 이용하는 경우, 유효량의 NIR 흡수체를 상기 코어 폴리머 내로 배합함으로써 상기 조성물이 활성화되기까지의 시간을 보다 단축시킬 수 있다. 전술한 바와 같은 에너지 흡수 성분은 상기 접착제 조성물 중에 용해 및/또는 분산되어 있을 수 있다. 본 발명에서 상기 에너지 흡수 성분으로서 특히 유용한 것을 예시하면, 안료 및 유기 염료를 들 수 있다. 그 외에도, 상기 에너지 흡수 성분으로서 근적외선 흡수성 염료 및 안료를 이용하는 것이 바람직하지만, 전술한 것으로 한정되지는 않는다.

또한, 예컨대, 사용하는 램프의 개수 및/또는 전력강도를 조절하여, NIR 에너지의 강도를 조절함으로써 상기 활성화 속도를 제어할 수 있다. 아울러, 본 발명에서는 NIR 레이저와 같은 그 밖의 NIR 에너지 소스를 이용할 수 있다.

상기 에너지 흡수 성분으로서는 시판품을 이용할 수 있으며, 예를 들면, 염료, 안료, 및 충전재를 들 수 있으나, 이것으로 제한되지 않는다. 상기 에너지 흡수 성분의 구체적인 예를 들면, 카본 블랙, 흑연, 솔벤트 레드(2',3-디메틸-4-(2-하이드록시-나프틸아조)아조-벤젠), 솔벤트 그린, 염료, 예컨대, Forest Green 매스터배치 염료, 및 Royal Blue 매스터배치 염료(이상, Clariant에서 시판함), 시아닌계 염료, 티타늄 옥사이드와 같은 산화물, 및 안티몬과 같은 금속, 테트라키스(디알킬아미노페닐)암모늄 염료, 시아닌 염료, 스쿠아릴륨 염료(squarylium dye) 등을 들 수 있다.

카본 블랙 및 흑연과 같은 안료는 입자상이며, 통상적으로는 평균 입자 크기가 약 0.01 내지 약 7 ㎛인 구형일 수 있다. 복수의 안료 입자가 응집하면, 응집체(aggregate)의 크기가 커질 수 있다. 본 발명에 따른 핫멜트 접착제 중의 상기 안료 응집체의 크기는 약 500 ㎛보다 작은 것이 바람직할 수 있다. 상기 안료 응집체의 크기는 약 100 ㎛보다 작은 것이 더욱 바람직하고, 약 50 ㎛보다 작은 것이 더욱 바람직하다.

각종 유기 NIR 트리거가 여러 문헌에 기재되어 있으며, 이러한 문헌을 참조하여 본 발명을 수행할 수 있다. 이러한 트리거화합물을 예시하면, 시아닌, 금속 착물, 퀴논, 아조, 다중페닐메탄 라디칼(radical multiphenylmethane), 페릴렌(perylene), 방향족 아눌렌(annulene), 및 플루오레닐륨(fluorenylium)을 들 수 있다. 전술한 바와 같은 트리거는 다양한 흡수 특성을 나타낸다. 예를 들면, 할로겐 치환된 1,4,5,8-테트라아닐리오안트라퀴논은 파장 860 ㎚ 부근에서는 근적외선 투과성을 나타내며, 그 밖의 파장 범위에서는 근적외선을 흡수할 수 있다. 그 밖에도, 스쿠아레인(squaraine)의 흡수 특성을 예로 들 수 있으며, 상기 스쿠아레인은 비교적 긴 파장에서 강하고 좁은 흡수 밴드를 나타낸다는 특징이 있다. 또한, 특수하게 고안된 프탈로시아닌 화합물은 가시광에 대해 높은 투과율을 나타내며, 근적외선 차단율이 높다.

본 발명에 이용되는 에너지 흡수 성분으로서 바람직한 것을 예시하면, 넓은 흡수 밴드를 갖는 근적외선 흡수체를 들 수 있으며, 이러한 근적외선 흡수체를 구체적으로 예시하면, Epolight 1125 (Epolene, Inc), SDA6248 (H.W. Sands Corp.), SDA2072 (H.W. Sands Corp.), 및 카본 블랙을 들 수 있다. 카본 블랙의 시판품을 예시하면, Cabot에서 상품명 Monarch, Regal, Black Pearl, 및 Elftex으로 시판하는 제품, 또는 Degussa에서 시판하는 제품(FW 시리즈), 또는 Columbian Chemical Company에서 시판하는 제품(Raven 시리즈)을 들 수 있다. 카본 블랙은 노 블랙 방법(furnace black method), 가스 (채널) 블랙 방법, 및 램프 블랙 방법과 같은 여러 방법으로 제조될 수 있다. 전술한 바와 같은 다양한 방법에 의해 제조된 카본 블랙의 복사 에너지 흡수에 영향을 미치는 핵심 파라미터는 평균 1차 입자 크기, 표면 화학, 및 응집체의 구조이다.

본 발명에 이용되는 에너지 흡수 성분은 통상적으로 약 400 ㎚ 내지 약 100,000 ㎚의 파장에서, 바람직하게는 약 700 ㎚ 내지 약 10,000 ㎚의 파장에서, 더욱 바람직하게는 약 750 ㎚ 내지 약 5000 ㎚의 파장에서 흡수 밴드를 갖는다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 코어는 낮은 Tg를 갖는 폴리머이다. 상기 낮은 Tg를 갖는 폴리머는 Tg가 20℃ 보다 낮은 온도인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 Tg가 10℃보다 낮은 온도, 보다 더 바람직하게는 -20℃보다 낮은 온도, 약 -60℃ 또는 그보다 낮은 온도, 또는 약 -100℃ 또는 그보다 낮은 온도이다.

상기 코어 물질은, 본 발명에 따른 접착제를 제조하기에 적절하며, 동 기술분야에 잘 알려진 기재 폴리머(base polymer)를 이용하여 제제화될 수 있다. 이러한 폴리머를 예시하면, 비정질 폴리올레핀, 에틸렌 함유 폴리머, 및 고무질 블록 코폴리머(rubbery block copolymer), 및 이들의 블렌드를 들 수 있다. 본 발명의 접착제 조성물로서는 아크릴 코폴리머, 에틸렌/비닐 아세테이트 코폴리머, 폴리실록산, 이소탁틱(isotactic) 또는 아탁틱(atactic) 폴리프로필렌, 스티렌-부타디엔, 스티렌-이소프렌, 또는 스티렌-에틸렌-부틸렌 A-B-A 또는 A-B-A-B 블록 코폴리머, 또는 이들의 혼합물을 기재로 하는 접착제 조성물을 이용할 수 있다. 상기 접착제 조성물로서 바람직한 것을 예시하면, 아크릴 기재의 폴리머 시스템, 비닐-아크릴 기재의 폴리머 시스템, 스티렌-아크릴 기재의 폴리머 시스템, 고무 기재의 폴리머 시스템, 및 스티렌-고무 기재의 폴리머 시스템을 들 수 있다.

본 발명의 아크릴 기재의 PSA 폴리머는 접착제 조성물에 이용되는 아크릴레이트 폴리머일 수 있다. 본 명세서에서, 아크릴레이트 폴리머는 아크릴산 또는 메타크릴산, 및 이들의 에스테르(알킬 에스테르를 포함함)를 기재로 하는 모노머에서 제조된 폴리머를 칭한다. 일반적으로, 상기 아크릴레이트 폴리머는 낮은 Tg를 갖는 하나 이상의 알킬 아크릴레이트의 아크릴레이트 모노머로 구성된다. 상기 낮은 Tg를 갖는 모노머는 Tg가 약 0℃보다 낮은 온도이다.

상기 알킬 아크릴레이트로서는, 그 알킬기 중에 약 18개 이하의 탄소 원자, 바람직하게는 알킬기 중에 약 4개 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하다. 이러한 알킬 아크릴레이트를 예시하면, 부틸 아크릴레이트, 아밀 아크릴레이트(amyl acrylate), 헥실 아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, 이소옥틸 아크릴레이트, 데실 아크릴레이트, 도데실 아크릴레이트, 이들의 이성질체, 및 이들의 조합을 들 수 있다.

상기 아크릴 폴리머를 제조하는 데 이용되는 모노머 시스템은, 낮은 Tg를 갖는 알킬 아크릴레이트 에스테르 모노머만을 기재로 하는 것일 수 있지만, 예컨대, 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 이소부틸 메타크릴레이트, 및/또는 비닐 아세테이트와 같은 높은 Tg를 갖는 모노머, 및/또는 작용기를 갖는 코모노머(comonomer), 바람직하게는 하이드록시기를 갖는 모노머(예를 들면, 하이드록시 에틸 아크릴레이트)를 배합함으로써, 상기 모노머 시스템을 변성시킬 수 있다. 바람직하기로는, 하이드록시알킬 (메타)아크릴레이트 에스테르와 같은, 하이드록시기를 갖는 모노머와 아크릴 폴리머가 배합된 폴리머로서, 아크릴 에스테르/하이드록시 (메타)알킬 에스테르 코폴리머를 이용할 수 있다. 상기 하이드록시 작용기를 갖는 모노머를 구체적으로 예시하면, 하이드록시에틸 아크릴레이트, 하이드록시프로필 아크릴레이트, 하이드록시에틸 메타크릴레이트, 및 하이드록시프로필 메타크릴레이트를 들 수 있다.

그 밖에도, 상기 아크릴 폴리머의 Tg를 변화시키기 위해, 아울러, 다양한 표면에 대한 접착성을 향상시키고, 및/또는 고온에서의 전단 특성을 더욱 향상시키기 위해 코모노머를 이용할 수 있다. 이러한 코모노머를 예시하면, N-비닐 피롤리돈, N-비닐 카프로락탐, N-알킬 (메타)아크릴아미드, 예컨대, t-옥틸 아크릴아미드, 시아노에틸아크릴레이트, 디아세톤아크릴아미드, N-비닐 아세트아미드, N-비닐 포름아미드, 글리시딜 메타크릴레이트, 및 알릴 글리시딜 에테르를 들 수 있다.

상기 아크릴 폴리머는 경화제를 더 포함할 수 있다. 본 발명에 이용되는 경화제를 예시하면, 복수의 작용기를 갖는 아크릴레이트, 복수의 비닐기를 갖는 화합물, 유기 실란 가교제, 예컨대, 비닐 작용기 또는 아크릴 작용기를 갖는 알콕시실란, 글리시딜기, 아민기, 시아노기, 알코올기, 카르복시산기, 이소시아네이트기, 및 이들의 조합을 포함하는 복수의 작용기를 갖는 분자를 들 수 있으나, 전술한 것으로 제한되지 않는다.

상기 아크릴 폴리머 중의 모노머 함량은, 상기 폴리머의 유리 전이 온도가 약 20℃보다 낮은 온도, 통상적으로는 약 -20℃ 보다 낮은 온도, 바람직하기로는 약 -30℃ 내지 약 -70℃의 온도가 되도록 조정한다.

본 발명의 폴리머는 동 기술분야의 당업자들에게 잘 알려진 중합 방법에 따라 제조될 수 있다. 상기 폴리머의 중합 방법을 예시하면, 용액 중합법, 현탁 중합법, 및 벌크 중합법(bulk polymerization)을 들 수 있으나, 전술할 것으로 제한되지 않는다.

또한, 본 발명의 접착제 조성물은 접착부여성 수지(tackifying resin)를 더 포함할 수 있다. 상기 접착부여성 수지는 통상적으로 본 발명의 접착제 조성물 중에 5 내지 50 중량%의 양으로, 바람직하게는 약 10 내지 40 중량%의 양으로 포함될 수 있다. 전술한 바와 같이 제제화된 접착제는 희석제, 유화제, 가소제, 항산화제, 불투명화제, 충전재, 예컨대, 점토 및 실리카, 안료 및 이들의 혼합물, 방부제, 및 그 밖의 성분 또는 그 밖의 첨가제를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 낮은 Tg를 갖는 폴리머 접착제로서는 2-에틸헥실 아크릴레이트(2-EHA), 메틸 메타크릴레이트(MMA), 2-하이드록시에틸 아크릴레이트(2-HEA), 및 부틸 아크릴레이트(BA)를 포함하는 아크릴 폴리머가 포함되나, 전술한 것으로 제한되지 않는다.

본 명세서에서는 상기 아크릴 폴리머 기재의 접착제를 예로 들어 설명하지만, 본 발명은 이것으로 제한되지 않는다. 예컨대, 본 발명에 따르면, 에폭시 기재의 접착제를 이용할 수 있으며, 상기 에폭시 기재의 접착제는 전자 부품용 용도로서 적합하다.

한편, 상기 폴리머계 안정화제를 예시하면, 폴리비닐 알코올, 및 양친성 블록 코폴리머 안정화제를 들 수 있으나, 전술한 것으로 제한되지 않는다. 상기 폴리머계 안정화제의 예로서는 폴리(말레산); 및 말레산과 상용 가능한 에틸렌 불포화성 모노머, 예컨대, 말레산의 모노에스테르 및 디에스테르, (메타)아크릴산, (메타)아크릴산의 알킬 에스테르, (메타)아크릴산의 하이드록시알킬 에스테르, 알파-메틸 스티렌, 스티렌, 및 이들의 유도체, 비닐 아세테이트, 크로톤산, 크로톤산의 에스테르, 및 아크릴아미드, 및 이들의 유도체와 말레산의 코폴리머를 들 수 있으나, 전술한 것으로 제한되지 않는다. 그 밖에도 본 발명에 적절하게 이용되는 선형 폴리머계 안정화제를 예시하면, 통상적으로 폴리(스티렌)을 설폰화함으로써, 또는 스티렌과 상용 가능한 에틸렌 불포화성 모노머(예컨대, (메타)아크릴산, (메타)아크릴산의 에스테르, 말레산, 및 말레산의 모노에스테르 및 디에스테르를 들 수 있으나, 이것으로 제한되지 않음)와 스티렌의 코폴리머를 설폰화함으로써 얻어지는 폴리스티렌 설포네이트; 및 축합체 (그 예로서, 나프탈렌설폰산-포름알데하이드 축합체, 및 멜라민-포름알데하이드 축합체를 들 수 있으나, 전술한 것으로 제한되지 않음)를 들 수 있으나, 전술한 것으로 제한되지 않는다. 그리고, 본 발명에서 이용

가능한 천연 폴리머 또는 천연에서 유래된 폴리머를 예시하면, 탄닌(tannin), 리그닌(lignin), 리그노설페이트, 알지네이트, 분산된 전분 또는 가용성 전분, 및 변성 전분, 및 셀룰로스 폴리머를 들 수 있으나, 전술한 것으로 제한되지 않는다. 또한,

본 발명에 따르면, 하나 이상의 계면활성제의 혼합물, 하나 이상의 안정화제의 혼합물, 하나 이상의 분산제의 혼합물, 또는 계면활성제와 안정화제의 조합을 이용할 수도 있다. 아울러, 본 발명에서는 상기 코어 물질에 비해 필름-공기 계면에 대한

선호도가 더 낮은 비(非)폴리머계 안정화제 또는 비폴리머계 계면활성제를 이용할 수도 있다. 본 발명에 적절한 안정화제를 예시하면, 양친성 계면활성제, 폴리머 계면활성제, 올리고머 계면활성제, 음이온성 계면활성제 등을 들 수 있다. 그 밖에도, 상기 안정화제로서 적절한 것을 예시하면, 폴리비닐 알코올; 및 에틸렌 옥사이드 세그먼트(segment)를 포함하는 계면활성제를 들 수 있다. 일 구현예에 따르면, 상기 안정화제로서 친수성 폴리머계 안정화제를 이용한다.

본 발명에 바람직하게 이용되는 안정화제는 수용성 및/또는 유용성(oil soluble)을 갖는 모노머의 코폴리머이다. 사용된 모노머의 비율에 따라, 상기 안정화제로서는 친수성 안정화제 또는 양친성 안정화제를 적절히 이용할 수 있다. 본 발명의 바

람직한 구현예에 따르면, 상기 안정화제로서는 높은 Tg를 갖는 폴리머를 포함하는 안정화제를 이용한다. 상기 폴리머계 안정화제 중의 모노머 비율은 상기 폴리머가 약 20℃보다 높은 유리 전이 온도를 가지도록 조정된다. 특히 바람직하기로는, 상기 높은 Tg를 갖는 폴리머의 유리 전이 온도는 약 50℃보다 높고, 더욱 바람직하게는 약 70℃보다 높거나, 그 보다 더 높다. 특히 본 발명에서는 상기 높은 Tg를 갖는 폴리머로서, 유리 전이 온도가 약 55∼150℃인 폴리머를 이용하는 것이 바람직하다.

상기 폴리머계 안정화제는 작용기를 갖는 하나 이상의 모노머를 포함할 수 있다. 이러한 모노머로서 바람직한 것을 예시하면, 카르복시기 및/또는 하이드록시기를 갖는 모노머를 들 수 있다. 본 발명에 적절한 카르복시산은 약 3개 내지 약 5개의

탄소 원자를 포함하는 것이 바람직하며, 이러한 카르복시산을 예시하면, 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산 등을 들 수 있다.

특히, 아크릴산, 메타크릴산, 및 이들의 혼합물이 바람직하다. 그리고, 상기 하이드록시기를 갖는 모노머를 예시하면, 하이드록시에틸 아크릴레이트, 하이드록시프로필 아크릴레이트, 하이드록시에틸 메타크릴레이트, 및 하이드록시프로필 메타크릴레이트를 들 수 있다.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 높은 Tg를 갖는 폴리머는 메틸 메타크릴레이트(MMA), 아크릴산(AA), 및 부틸 아크릴레이트(BA)를 포함한다.

본 발명에 따르면, 상기 조성물이 적절한 수준의 안정성을 가지도록, 상기 폴리머 중의 안정화제 성분의 함량을 변화시킴으로써, 예를 들면, 아크릴산의 함량을 증가시키고 및/또는 메틸 메타크릴레이트/부틸 아크릴레이트 비값을 변화시킴으로써, 그리고 상기 폴리머계 안정화제의 함량을 변화시킴으로써 상기 조성물을 제제화할 수 있다. 통상적으로, 상기 안정화제와 상기 코어의 비값은 2 내지 90 중량부, 바람직하게는 5 내지 60 중량부, 보다 바람직하게는 10 내지 40 중량부, 보다 더 바람직하게는 약 10 내지 약 30 중량부이다.

본 발명의 감압성 접착제는 접착 제품을 제조하는 데 적절하게 이용될 수 있으며, 상기 접착 제품을 예시하면, 산업용 테이프, 레이블, 그 중에서도 특히 병에 이용되는 레이블, 및 전사 필름을 들 수 있으나, 전술한 제품으로 제한되지 않는다. 상기접착 제품은 넓은 온도 범위에 걸쳐서 적절하게 이용되며, 낮은 에너지를 갖는 표면을 포함하는 다양한 기재, 예컨대, 폴리올레핀, 이를 구체적으로 예시하면, 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌, 폴리비닐 플루오라이드, 에틸렌 비닐 아세테이트, 아세탈, 폴리스티렌, 분말 코팅된 도료 등을 포함하는 다양한 기재에 접착된다. 본 발명의 제품으로서는 지지된 자유 필름 및 지지되지 않은 자유 필름(supported and unsupported free films)과 단면 테이프 및 양면 테이프가 포함된다. 또한, 본 발명의 제품으로서는 레이블, 데칼(decal), 명패, 장식재, 반사재(reflective material), 재부착 가능한 패스너(reclosable fastener), 도난 방지 장치, 및 위조 방지 장치가 포함되나, 전술한 것으로 제한되지 않는다.

또한, 본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 접착제 제품은 제1 주표면 및 제2 주표면을 포함하는 백킹 기재의 적어도 한 주 표면 상에 코팅된 접착제를 포함한다. 본 발명에 유용한 백킹 기재를 예시하면, 종이, 폼(foam), 금속, 직물(fabric), 및 폴리프로필렌, 폴리아미드 및 폴리에스테르와 같은 각종 폴리머 필름을 포함하나, 전술한 것으로 한정되지 않는다. 다른 구현예에 따르면, 상기 기재는 폼, 예를 들면, 폴리우레탄 폼이다. 상기 접착제는 상기 백킹 기재의 한 면 또는 양면 상에 존재할 수 있다. 상기 접착제를 상기 백킹 기재의 양면에 도포하는 경우, 각각의 면에 도포된 접착제는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 코어 중 적어도 일부는 열 에너지에 노출되는 경우에 방출되는 활성 성분, 생체적합성 물질 또는 에너지 흡수제를 더 포함할 수 있다.

이 때, 상기 열 에너지에 노출되면 방출되는 활성 성분은 예를 들면, 촉매, 향료, 착색제(coloring agent), 살생물제(biocide), 또는 약물일 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 열에 의해 활성화 가능한 필름의 제조 방법으로서, 유리전이온도가 20℃ 미만인 폴리머 소수성 폴리머와 유리전이온도가 20℃ 이상인 친수성 폴리머계 안정화제의 에멀젼을 형성한 다음, 형성된 에멀젼을 기재표면에 코팅하고 건조시킴으로써 친수성 폴리머 매트릭스 중에 묻혀있는 복수의 소수성 코어를 포함하는 필름을 형성하는 단계를 포함하는 열 활성화 접착 필름의 제조방법이 제공될 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 열 활성화 점착 조성물을 포함하는 제품이 제공될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 열 에너지에 노출되는 경우 감압 점착성을 갖는, 비접착성 레이블, 필름, 패치 또는 테이프일 수 있다.

실시예

실시예 1

다음과 같은 방법에 따라 폴리머계 안정화제 샘플을 합성하였다. 스테인리스 스틸 스윙 바나나 블레이드(4") 패들 교반기, 온도계, 응축기, 및 첨가용 깔때기가 장착된 5L 용량의 둥근 바닥플라스크 중에서 각각의 반응을 수행하였다. 먼저, 오버헤드 교반기를 이용하여, 반응 혼합물을 교반하였다. 그런 다음, 반응 온도로 설정된 프로필렌 글리콜 배스(bath)에 의해 상기 반응물을 가열하였다. 가열 후, 첨가용 깔때기를 이용하여, 각각의 반응제를 서서히 첨가하였다. 그리고, 환류 온도에서 반응을 수행하였다.

상기 5L 용량의 플라스크에 이소프로필 알코올(IPA)를 넣은 다음, 교반(225 rpm)하면서 가열하여 환류시켰다. 환류 공정은 ∼82℃에서 개시하였다. 환류 공정을 수행한 지 10분 후, 메틸 메타크릴레이트/아크릴산/부틸 아크릴레이트(MMA/AA/BA)를 포함하는 모노머 믹스, 및 IPA 중에 Vazo 67(2 g)을 용해시켜 얻은 개시제 용액을 동시에, 서서히 첨가하되, 상기 모노머 믹스는 3시간 동안, 그리고 상기 개시제 용액은 3.5 시간 동안 첨가하였다. 전술한 바와 같은 첨가 반응을 종료한 다음, 반응 혼합물을 30분간 환류 하에 두었다. 그런 다음, 상기 플라스크에 딘 스타크 트랩(dean stark trap)을 장착한 다음, 상기 IPA의 증류를 개시하였다. 그리고, 물에 암모늄 하이드록사이드(29.5%)를 용해하여 얻은 중화용 용액을 10분 간 서서히 첨가하였다. 반응 온도가 98℃에 도달할 때까지, 용매를 제거하였다. 상기 용매의 제거 시, IPA가 증류 제거될 때, 상기 혼합물의 점도가 증가하였다. 양호한 혼합 조건이 유지되도록, 증류된 IPA를 대신하여 상기 혼합물에 고온의 물을 첨가하였다. 반응 온도를 실온으로 냉각시킨 다음, 얻어진 생성물을 용기에 옮겨 담았다. 그런 다음, 암모늄 하이드록사이드 용액을 더 첨가함으로써, pH를 ∼9.4로 상승시켰다. 이와 같은 방법으로 Tg(이론값) 57 내지 105℃의 안정화제 샘플을 얻었다.

실시예 2

다음과 같은 방법에 따라 폴리머 에멀젼 샘플을 제조하였다.

스테인리스 스틸 스윙 바나나 블레이드(4") 패들 교반기, 온도계, 및 응축기가 장착된 2L 용량의 둥근 바닥 플라스크 중에서 각각의 반응을 수행하였다. 먼저, 오버헤드 교반기를 이용하여, 반응 혼합물을 교반하였다. 그런 다음, 반응 온도로 설정된 수조 세트에 의해, 얻어진 반응물을 가열하였다. 가열 후, 미터링 펌프를 이용하여, 미리 유화된 모노머를 상기 반응물에 서서히 첨가하였다. 그리고, 첨가용 깔때기 이용하여, 개시제를 서서히 첨가하였다. 70℃의 온도에서 반응을 수행하였다.

상기 2L 용량의 플라스크에 물과 폴리머계 안정화제의 혼합물을 넣었다. 이렇게 하여 얻어진 혼합물을 교반하면서, 표면 위에서 1시간 동안 질소를 퍼징(purging)하였다. 예열한 물을 이용하여, 처음의 충전물을 70℃로 가열하였다. 상기 모노머 믹스를 물에 폴리머계 안정화제와 함께 미리 에멀젼화하였다. 70℃의 온도에서, 전술한 바와 같이 미리 에멀젼화된 모노머, 및 물에 소듐 퍼설페이트를 용해시켜 얻은 개시제 용액을 동시에, 서서히 첨가하되, 상기 모노머 믹스는 1.5시간 동안, 그리고 상기 개시제 용액은 2.5 시간 동안 첨가하였다. 전술한 바와 같은 첨가 반응을 종료한 다음, 반응 혼합물을 1.5 시간 동안 두었다. 그런 다음, 잔류 모노머를 변환시키기 위해, t-BHP 샷을 첨가하고, 첨가한 지 15분 후, 소듐 포름알데하이드 설폭실레이트(SFS)를 15분간 서서히 첨가하였다. 이렇게 하여 얻어진 반응 생성물을 70℃에서 30분간 방치한 다음, 실온으로 냉각시켰다.

실시예 3

상기에서 제조된 샘플을 이용하여, 폴리이미드(Upilex 50S, Ube에서 시판) 기재에 필름을 캐스팅하였다. 상기 필름의 캐스팅 시에는 자동식 필름 코팅기를 이용하였으며, 스틸 닥터 블레이드를 이용하여 상기 필름의 두께를 10 mil로 조정하였다. 이렇게 하여 얻어진 필름을 상온의 공기중에서 2일간 건조시켰다. 건조된 필름은 주위 건조 조건 하에 투명하고, 크랙(crack)을 포함하지 않았다. 상기 건조 필름의 최종 두께는 3 mil이었다.

실시예 4

실시예 3에서 얻은 필름을, 각각 다른 온도에서 서로 다른 시간으로 세팅된 오븐에 넣었다. 서로 다른 각각의 온도(70℃, 110℃, 135℃, 260℃) 및 시간(1분, 3분 5분, 15분 30분) 조건에서 필름 샘플에 대해 각각의 표면 접착성 테스트를 수행하였다.

이 때, 상기 필름을 상기 오븐의 열에 노출시키기 전, 및 노출시킨 후, 상기 필름의 표면 접착성을 테스트하였다. 물성 분석기(texture analyzer)를 이용하여 프로브 초기 접착력(Probe Tack)을 측정하였다. 먼저, 프로브를 0.1 in/분의 속도로 상기 필름과 접촉시킨 다음, 450 g의 힘을 가하여 상기 힘을 10초간 유지시킴으로써, 상기 프로브와 상기 필름이 완전히 접촉하도록 한 후, 상기 프로브를 0.2 in/분의 속도로 당겨서 떼내었다. 상기 프로브를 당겨 떼어 내는 동안에 나타나는 최대힘을 초기 접착력값으로서 기록하였다.

측정결과, 실온에서는 거의 접착이 관찰되지 않았으나, 온도와 시간이 증가할수록 접착력이 증가하는 결과가 나타났다.

선택된 각각의 필름 샘플을 적외선 분광법에 의해 분석하였으며, 또한, 상기 각각의 필름 샘플에 대해 가열 전과 가열 후 각각의 물 접촉각(water contact angle)을 측정하였다. 그런 다음, 상기 각각의 필름의 물 접촉각 측정값을 상기 폴리머계 안정화제에 대한 측정값 및 상기 폴리머 코어 성분에 대한 측정값과 비교하였다. 이러한 접촉각을 측정함으로써, 상기 샘플의 표면 에너지가 가열 시에 변화하였음을 확인하였다. 가열되지 않은 필름에서의 물 접촉각은 상기 셸 물질에 대해 측정한 물 접촉각에 근사한 값인 반면, 가열된(활성화된) 필름에서의 물 접촉각은 상기 폴리머 코어 물질에 대해 측정한 물접촉각에 근사한 값이었다. 전술한 바와 같은 결과로부터, 상기 필름의 가열 시, 상기 폴리머 코어가 상기 필름의 표면으로 이동하였다는 것을 알 수 있다.

실시예 5

톱 코팅물로서 NIR 반사성 종이를 포함하는 판지 기재를 이용한 것을 제외하고는 실시예 3에서와 동일한 조건 및 동일한 방법에 따라, 에멀젼 샘플 14로부터 필름을 제조하였다. 제조된 필름을, 총 전력의 근적외선 램프로부터 공급되는 에너지에 각각 다른 시간 동안 노출시킨 다음, 실시예 3에서와 동일한 방법에 따라, 근적외선에 노출하기 전, 및 노출한 후의 상기 필름의 표면 접착력을 측정하였으며, 노출시간과 비례하여 접착력이 증가하는 것으로 나타났다. NIR 흡수체로서 카본 블랙 분산액을 이용하여, 상기 에멀젼 샘플 14에 배합하여 제제화하였다. 그런 다음, 전술한 바와 같은 카본 블랙을 포함하지 않는 필름에서와 동일한 방법으로 상기 필름을 캐스팅하였다. 이 때, 카본 블랙을 0.2 중량% 첨가한 경우, 및 0.3 중량% 첨가한 경우로 나누어 테스트하였다. 상기 각각의 필름을 근적외선에 노출한 다음, 전술한 카본 블랙을 포함하지 않는 필름에서와 동일한 방법으로 상기 필름의 표면 접착력을 측정하였다. 표 6(0.2 중량%의 카본 블랙을 첨가한 경우), 및 표 7(0.3 중량%의 카본 블랙을 첨가한 경우)에서 표면 접착력은 3회 측정한 값의 평균값이다.

당업자에게 명백한 바와 같이, 본 발명의 사상과 범위를 벗어나지 않고 본 발명에 대한 많은 변형 및 변경이 이루어질 수 있다. 본 명세서에 기재된 특정 실시예들은 단지 예로서 제시되는 것으로, 본 발명은 첨부되는 청구의 범위 및 동 청구범위에 귀속되는 모든 등가물에 의해서만 한정되어야 한다.

Claims (8)

1. 복수의 소수성 코어와, 이를 둘러싸는 친수성의 매트릭스로 이루어져 상기 복수의 코어가 상기 매트릭스에 둘러싸여 있는 열 활성화 접착 필름.
2. 제1항에 있어서, 상기 코어는 유리전이온도가 20℃ 미만인 폴리머를 포함하고, 상기 매트릭스는 유리전이온도가 20℃ 이상인 폴리머를 포함하는 것을 특징으로 하는 열 활성화 접착 필름.
3. 제2항에 있어서, 상기 유리전이온도가 20℃ 미만인 폴리머는 2-에틸헥실 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 하이드록시메틸 아크릴레이트, 및 부틸 아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 열 활성화 접착 필름.
4. 제2항에 있어서, 상기 유리전이온도가 20℃ 이상인 폴리머는 메틸 메타크릴레이트, 아크릴산, 및 부틸 아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 열 활성화 접착 필름.
5. 제1항에 있어서, 상기 코어 중 적어도 일부는 열 에너지에 노출되는 경우에 방출되는 활성 성분, 생체적합성 물질 또는 에너지 흡수제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열 활성화 접착 필름.
6. 열에 의해 활성화 가능한 필름의 제조 방법으로서, 유리전이온도가 20℃ 미만인 폴리머 소수성 폴리머와 유리전이온도가 20℃ 이상인 친수성 폴리머계 안정화제의 에멀젼을 형성한 다음, 형성된 에멀젼을 기재표면에 코팅하고 건조시킴으로써 친수성 폴리머 매트릭스 중에 묻혀있는 복수의 소수성 코어를 포함하는 필름을 형성하는 단계를 포함하는 열 활성화 접착 필름의 제조방법.
7. 제1항의 열 활성화 점착 조성물을 포함하는 제품.
8. 제7항에 있어서, 열 에너지에 노출되는 경우 감압 점착성을 갖는, 비접착성 레이블, 필름, 패치, 또는 테이프인 것을 특징으로 하는 제품.