KR20170031345A - 우수한 난연성을 가지는 할로겐프리 친환경 점착제 조성물 및 이를 이용한 점착테이프의 제조방법 - Google Patents

우수한 난연성을 가지는 할로겐프리 친환경 점착제 조성물 및 이를 이용한 점착테이프의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 점착제 조성물 및 이를 이용한 점착테이프의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전기전자, 자동차 산업에 응용되는 점착테이프의 제조에 사용되는 것으로 벤젠, 톨루엔, 자일렌을 사용하지 않는 혼합유기용제를 사용하여 만들어진 친환경 점착제에 비할로겐계 혼합 난연제를 첨가하여된 우수한 난연성과 점착력을 가지는 할로겐 프리 친환경 점착제 조성물 및 이를 이용하여 제조된 점착테이프에 관한 것이 개시된다.

Description

우수한 난연성을 가지는 할로겐프리 친환경 점착제 조성물 및 이를 이용한 점착테이프의 제조방법{ENVIRONMENTALLY FRIENDLY HALOGEN-FREE PRESSURE-SENSITIVE ADHESIVE COMPOSITION HAVING EXCELLENT FLAME RETARDANCY AND PRODUCING MEHTOD OF ADHESIVE TAPE}
본 발명은 점착제 조성물 및 이를 이용한 점착테이프의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전기전자, 자동차 산업에 응용되는 점착테이프의 제조에 사용되는 것으로 벤젠, 톨루엔, 자일렌을 사용하지 않는 혼합유기용제를 사용하여 만들어진 친환경 점착제에 비할로겐계 혼합 난연제를 첨가하여된 우수한 난연성과 점착력을 가지는 할로겐 프리 친환경 점착제 조성물 및 이를 이용하여 제조된 점착테이프에 관한 것이다.
최근 경제력 향상과 더불어 삶의 질 향상 및 안전하고 행복한 삶에 대한 국민들의 관심이 매우 높은 상태이다. 따라서 새집 증후군 및 신차 증후군 등 인공 소재를 사용하는 경우에 인체에 유해하지 않은 친환경적인 소재의 사용에 대한 기준이 강화되고 있는 실정이다. 특히 자동차와 같이 밀폐된 공간에서 운전자 및 탑승객이 장시간 머무르는 경우, 환경 친화적인 기준의 강화는 탑승자의 건강과 직결되는 매우 중요한 문제이다. 자동차의 경우, 탑승자의 건강 및 안전에 영향을 미치는 요인은 자동차의 운행으로 인한 대기오염과 같은 외적인 환경영향도 있지만, 차량 제조 공정상의 원인도 일부 지적되고 있다.
자동차에는 여러 부위에 걸쳐 접착/점착 소재가 다양하게 적용되고 있다. 이러한 접착/점착 소재의 사용 빈도는 접착/점착 소재의 시공 용이성에 기인하여 갈수록 확대되는 추세이다. 칵핏모듈, 천장재, 시트, 카펫, 도어트림과 같은 주요 자동차 내장재 부착공정에서는 공정의 효율성을 위하여 점착테이프 형태의 사용이 보편화되어 있다. 이러한 자동차용 부품소재는 사용용도에 따라 높은 부착력과 난연성이 요구되기 때문에 이러한 요구조건을 만족시키기 위하여 우수한 점착력과 뛰어난 난연성을 보유한 접착제와 점착제(PSA; pressure-sensitive adhesive)를 사용하고 있다. 이러한 접착제와 점착제는 필수불가결하게 유기용제를 포함하기 때문에 부자재의 사용시 필수적으로 BTX (benzene toluene xylene)를 포함하는 VOCs(Volatile Organic Compounds)가 차량 내부 실내 공기에 축적되는 현상을 보인다. 이것은 자동차의 실내 공기질 저하로 이어져 현재 문제가 되고 있다.
접착제/점착제의 경우에는 기본적으로 고분자 유기화합물이 구성성분의 근간을 이루고 있는데, 이러한 유기고분자 화합물의 제조, 보관, 사용을 위해서는 용제의 사용이 필연적으로 수반된다. 현재 대다수의 테이프 및 접착제 제조사들은 우수한 물리적 특성, 공정의 효율성, 기술수준의 한계, 원가경쟁력 등의 이유로 톨루엔을 비롯한 인체유해성이 높은 유기용제를 사용하고 있다. 발암물질로 알려진 톨루엔의 경우에는 끓는점이 물보다 높은 110.8℃에 이르기 때문에 고온의 건조공정을 거친 후에도 완벽하게 제거되기가 어려워서 현재 시장의 제품들은 대다수가 기준치 이상의 톨루엔이 검출되고 있는 실정이다.
점착제의 제조과정에서 광범위하게 사용되고 있는 톨루엔의 경우는 발암물질로 규정되었음에도 불구하고, 아크릴 고분자 합성 과정에서 매우 우수한 성능을 나타내어 용제 등으로 사용되고 있다. 톨루엔을 사용하지 않는 제품은 사용한 것에 비하여 물성이 매우 저하되는 문제점이 있어 국내의 점착제 제조회사에서는 톨루엔을 지속적으로 사용하고 있다. 그러나 유럽, 미국, 중국 등과 같은 여러 나라에서의 환경유해물질 사용 규제가 강화됨에 따라 점착제 기술분야에서도 인체의 유해성을 고려하여 유해물질을 지정하여 제조, 취급 및 폐기에 이르기까지 규제가 더욱 강화되고 있다. 이에 따라 VOCs 및 냄새를 현격히 저감시켜 자동차 실내공기를 개선하고 다양한 소재와 적용 가능한 우수한 점착력 및 내열특성을 모두 만족하는 고기능성 점착테이프의 개발이 요구되는 실정이다.
대한민국 등록특허 제10-1470207호(친환경 접착제 조성물 및 이를 이용하여 제조한 테이프, 등록일자 2014년12월01일)
본 발명에서는 종래 점착테이프들이 가지고 있는 문제점들을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 벤젠, 톨루엔, 자일렌과 같은 인체에 유해한 유기용제를 사용하지 않고 인체에 자극이 적은 유기용제를 사용하여 환경친화적인 점착제를 합성하고, 그 점착제 합성을 위한 모노머의 극성도 및 분자량분포를 조절하여 접착력이 뛰어나고 우수한 내열특성을 가지는 점착제와 비할로겐계 난연제를 혼합하여되는 우수한 난연성을 가지는 할로겐프리 친환경 점착제 조성물을 제공하는 것을 제1과제로 한다.
또한, 본 발명에서는 우수한 난연성을 가지는 할로겐프리 친환경 점착제 조성물을 이용하여 우수한 점착력과 난연성 등 점착테이프의 우수한 물성을 확보한 고기능성의 테이프 제조방법을 제공하는데 있다.
상기한 과제를 해결한 본 발명의 우수한 난연성을 가지는 할로겐프리 친환경 점착제 조성물은 점착수지 100중량부에 대하여 벤젠, 톨루엔, 자일렌을 제외한 혼합 유기용제 50 내지 200중량부, 터펜 페놀계 점착부여수지 5 내지 30중량부, 이소시아네이트계 가교제 0.5 내지 3 중량부, 비할로겐계 난연제 5 내지 30중량부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 점착수지는 아크릴계, 실리콘계, 고무계 및 우레탄계 점착수지로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 아크릴계 점착수지는 상기 아크릴계 점착수지는 수지의 분산도 PDI(polydispersity index)가 4 내지 10인 아크릴 모노머, 유리전이온도가 -50℃ 내지 -30℃의 범위의 아크릴산 에스테르계 모노머 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 아크릴 모노머는 비닐아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 부틸메타크릴레이트, 헥실아크릴레이트, 헥실메타크릴레이트, n-옥틸아크릴레이트, n-옥틸메타크릴레이트, 이소옥틸아크릴레이트, 이소옥틸메타크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 2-에틸헥실메타크릴레이트, 이소노닐아크릴레이트, 이소노닐메타크릴레이트로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 아크릴산 에스테르계 모노머는 카르복실기 함유 모노머인 아크릴산, 메타아크릴산, 2-메타아크릴옥시 아세트산, 3-메타아크릴옥시 프로필산, 4-메타아크릴옥시 부틸산, 푸마르산, 말레산, 말레산 무수물, 하이드록시기 함유 모노머인 2-하이드록시에틸 메타아크릴레이트, 2-하이드록시프로필 메타아크릴레이트, 4-하이드록시부틸 메타아크릴레이트, 6-하이드로시헥실 메타아크릴레이트, 8-하이드록시옥틸 메타아크릴레이트, 2-하이드록시에틸렌 글리콜 메타아크릴레이트, 질소함유 모노머인 아크릴아미드, N-비닐 카프로락탐 등으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이사인 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 혼합유기용제는 에틸아세테이트와 메틸알코올을 90:10 내지 80:20의 중량비로 혼합하여된 혼합물인 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 가교제는 이소시아네이트 화합물, 에폭시 수지, 멜라민 수지, 요소 수지, 다이알데하이드류, 금속 킬레이트 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 비할로겐계 난연제는 인계 난연제, 실리콘계 난연제, 멜라민계 화합물, 힌더드 아민계 화합물, 구아니딘계 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 유기계 난연제와 안티몬계 화합물, 금속 수산화물 중 어느 하나 이상의 무기계 난연제로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서는 이상에서 개시되는 점착제 조성물 중 어느 하나의 조성물과 용제를 혼합하여 점도를 조정한 후, 상기 점착제 조성물 100중량부에 대하여 경화제 0.5~1.5중량부를 혼합하여 코팅액을 제조하고, 이형성을 가지는 기재를 준비하고, 상기 기재의 일면에 상기 코팅액을 건조 및 경화 후의 두께가 100~200㎛를 만족하도록 도포 후, 심재와 합지시키는 과정를 포함하여 이루어지는 친환경 고기능성 점착테이프의 제조방법을 제공한다.
여기서, 상기 코팅액의 점도는 3000 ~ 6000cps인 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 기재는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부텐, 폴리부타다이엔, 폴리메틸펜텐, 폴리염화비닐, 염화비닐 공중합체, 폴리우레탄, 폴리스타이렌, 폴리카보네이트, 불소수지, 저밀도 폴리에틸렌, 트리아세틸셀루로스로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 수지기재 또는 상질지, 코트지, 글라신지, 라미네이트지로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 기재인 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 용제는 에틸아세테이트, 부틸 아세테이트 등의 에스테르, 사이클로헥산, 사이클로헥산온, n-헥산, 디메틸카보네이트 등의 지방족 탄화수소, 에틸알코올, 메틸알코올, 이소프로필알코올 등의 알코올류로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 한다
여기서, 상기 심재는 단섬유로 이루어진 부직포, 장섬유로 이루어진 스판본드, 폴리우레탄 발포폼, 폴리올레핀 합성수지 테이프로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 점착제 조성물은 인체에 유해하고 발암물질로 규정된 벤젠(Benzene), 톨루엔(Toluene), 자일렌(Xylene)과 같은 유기용제를 사용하지 않고 점착제에 존재하는 잔존 유기용제와 미반응 모노머를 줄여 자극적인 냄새 및 휘발성 유기화합물을 억제함으로써 이를 사용하여 점착테이프를 제조할 경우 친환경 점착테이프를 얻을 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에서 제공되는 점착제 조성물을 사용하는 점착테이프 제조방법에 따라 제공되는 점착테이프는 우수한 점착 성능을 가지는 동시에 우수한 난연성을 확보하여 자동차 산업 및 전기전자 산업 등 다양한 산업분야에 적용 가능한 장점을 가진다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.
본 발명은 아크릴 점착제 중합시에 발암물질로 규정된 환경규제 물질인 벤젠, 톨루엔, 자일렌을 사용하지 않은 혼합유기용제를 사용하여 제조한 점착제 조성물에 비할로겐계 혼합 난연제를 첨가하여 우수한 점착력과 뛰어난 난연성을 가지는 환경친화적인 할로겐프리 점착제 조성물 및 이를 이용한 점착테이프의 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 우수한 난연성을 가지는 할로겐프리 친환경 점착제 조성물은 점착수지 100중량부에 대하여 벤젠, 톨루엔, 자일렌을 제외한 혼합 유기용제 50 내지 200중량부, 터펜 페놀계 점착부여수지 5 내지 30중량부, 이소시아네이트계 가교제 0.5 내지 3 중량부, 비할로겐계 난연제 5 내지 30중량부를 포함하여 이루어지는 것에 그 기술적 특징이 있다.
본 발명에 따르면, 상기 점착제 조성물을 구성하는 상기 점착수지는 아크릴계, 실리콘계, 고무계 및 우레탄계 점착수지로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 사용하는 것이다. 특별히 한정되는 것은 아니나, 보다 바람직하게는 황변저항성이 있고, 물리적 특성의 우수한 아크릴계 점착수지를 사용하는 것이 좋다.
고분자 물질에서 낮은 분자량을 가지는 물질의 함유량이 많을수록 점착력이 높아지고 반대로 높은 분자량을 가지는 물질의 함유량이 많을 수록 응집력이 높아지는 특성을 가지고 있다. 따라서, 바람직하게는 상기 아클릴계 점착수지는 수지의 분산도 PDI(polydispersity index)는 4 내지 10을 만족하는 아크릴 모노머, 피착재의 젖음성과 우수한 점착력을 확보하기 위하여 유리전이온도가 -50℃ 내지 -30℃의 범위의 아크릴산 에스테르계 모노머 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 사용할 수 있다.
이때, 바람직하게는 상기 아크릴 모노머는 수지의 분산도 PDI(polydispersity index)를 6 내지 10을 만족하도록 설계하는 것이다.
본 발명에 따르면, 상기 아크릴 모노머는 비닐아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 부틸메타크릴레이트, 헥실아크릴레이트, 헥실메타크릴레이트, n-옥틸아크릴레이트, n-옥틸메타크릴레이트, 이소옥틸아크릴레이트, 이소옥틸메타크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 2-에틸헥실메타크릴레이트, 이소노닐아크릴레이트, 이소노닐메타크릴레이트로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 사용하는 것에 그 기술적 특징이 있다.
본 발명에 따르면, 상기 아크릴산 에스테르계 모노머를 사용할 수 있다. 바람직하게 상기 아크릴산 에스테르계 모노머는 카르복실기 함유 모노머인 아크릴산, 메타아크릴산, 2-메타아크릴옥시 아세트산, 3-메타아크릴옥시 프로필산, 4-메타아크릴옥시 부틸산, 푸마르산, 말레산, 말레산 무수물, 하이드록시기 함유 모노머인 2-하이드록시에틸 메타아크릴레이트, 2-하이드록시프로필 메타아크릴레이트, 4-하이드록시부틸 메타아크릴레이트, 6-하이드로시헥실 메타아크릴레이트, 8-하이드록시옥틸 메타아크릴레이트, 2-하이드록시에틸렌 글리콜 메타아크릴레이트, 질소함유 모노머인 아크릴아미드, N-비닐 카프로락탐 등으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 사용하는 것에 그 기술적 특징이 있다.
본 발명에 따르면, 상기 점착수지를 합성하는데 사용되는 용제의 조성은 특별히 한정되니 않으나, 발암물질로 규정된 벤젠, 톨루엔, 자일렌을 제외한 에틸아세테이트, 부틸 아세테이트 등의 에스테르, 사이클로헥산, 사이클로헥산온, n-헥산, 디메틸카보네이트 등의 지방족 탄화수소, 에틸알코올, 메틸알코올, 이소프로필알코올 등의 알코올류 등으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 유기용제를 사용하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 에틸아세테이트와 메틸알코올을 90 : 10 내지 80 : 20의 비율로 혼합하여 사용하는 것이 더욱 좋다. 이는 아크릴 중합시에 발생하는 중합열을 효과적으로 제어하여 중합의 안정성을 높일 수 있기 때문이다.
상기 유기 용제의 양은 점착수지 100 중량부에 대하여 50 내지 200 중량부인 것이 바람직하다. 이때, 상기 유기 용제의 함량이 50 중량부 미만이면 점착수지의 점도가 높아져 코팅작업시의 문제가 발생할 수 있고, 200 중량부를 초과할 경우에는 고형분 함량이 줄어들어 물성이 저하될 우려가 있다.
본 발명에 따르면, 점착수지를 가교시키는 상기 가교제는 이소시아네이트 화합물, 에폭시 수지, 멜라민 수지, 요소 수지, 다이알데하이드류, 금속 킬레이트 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 사용할 수 있다. 이때, 상기 가교제의 양은 점착수지 100 중량부에 대하여 0.1 내지 10 중량부가 바람직하다. 만일, 그 함량이 0.1 중량부 미만이면, 고온 및 고습 조건하에서 응집 파괴가 발생하는 내구 신뢰성이 저하될 우려가 있고, 10 중량부를 초과하면 상용성 저하로 인해 유동성이 감소할 우려가 있다.
본 발명에 따르면, 상기 비할로겐계 난연제는 인계 난연제, 실리콘계 난연제, 멜라민계 화합물, 힌더드 아민계 화합물, 구아니딘계 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 유기계 난연제와 안티몬계 화합물, 금속 수산화물 중 어느 하나 이상의 무기계 난연제로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상을 사용하는 것이 바람직하다.
일반적으로 난연제는 대부분 분말상으로 점착제에 배합될 경우 배합비에 따라 비휘발성분이 많아져 점도가 상승하고 난연제의 종류에 따라서는 점착성분과 반응하여 겔화 등을 일으키는 경우도 있다.
또한, 난연제를 점착제 중에 분산시킬 경우 난연제의 침강이 일어나기 쉬워 상분리 등을 촉진, 유발하며 특히 금속산화물을 첨가할 경우 점착 유지시간이 짧아지고 액상 난연제 및 저융점 난연제를 사용할 경우 내열성이 떨어지는 현상이 발생할 수 있다.
본 발명을 구성하는 상기 비할로겐계 난연제는 바람직하게는 분말상 인계 난연제 중에서 적인(Red Phosphorus)과, 액상 인계 난연제 중에서 인산 트리에틸 에스테르(triethyl phosphate), 및 분말상 안티몬 난연제 중에서 삼산화안티몬(Antimony trioxide) 난연제를 10 : 5 : 85 비율로 혼합하여 된 혼합물을 사용하는 것이 좋다.
본 발명에 따르면, 상기 비할로겐계 난연제의 함량은 점착수지 100 중량부에 대하여 5 내지 60 중량부가 바람직하다. 만일, 상기 난연제의 함량이 5 중량부 미만이면 난연성을 부여할 수 없을 경우가 있고, 60 중량부를 초과하면 점착제의 상용성이 떨어져 점착력이나 내열성이 저하될 우려가 있다.
또한, 본 발명에서는 이상에서 개시되는 본 발명에서 제공되는 점착제 조성물을 사용하는 점착테이프의 제조방법을 제공한다.
보다 상세하게는 본 발명에 따른 점착테이프의 제조방법은 본 발명의 점착제 조성물과 용제를 혼합하여 점도를 조정한 후, 상기 점착제 조성물 100중량부에 대하여 경화제 0.5~1.5중량부를 혼합하여 코팅액을 제조하고, 이형성을 가지는 기재를 준비하고, 상기 기재의 일면에 상기 코팅액을 건조 및 경화 후의 두께가 100~200㎛를 만족하도록 도포 후, 심재와 합지시키는 과정를 포함하여 이루어지는 친환경 고기능성 점착테이프의 제조방법을 제공하는 것이다. 이때, 상기 코팅액은 바코트법, 리버스 롤 코트법, 나이프 코트법, 롤 나이프 코트법, 그라비아 코트법, 닥터 블레이드 코트법, 슬롯다이 코트법 등의 종래의 테이프제조에 쓰이는 방법으로 도포할 수 있다.
이때, 상기 코팅액의 점도는 3000 ~ 6000 cps인 것이 바람직하다. 만일, 그 점도가 3000 cps미만일 경우에는 코팅액의 점도가 너무 묽어 점착층을 형성 할 때에 점착층을 충분한 두께로 올리지 못하는 단점이 있고, 6000 cps를 초과할 경우에는 점도가 너무 높아 도포 시공이 곤란해지는 단점이 있게 된다.
본 발명에 따르면, 상기 기재는 이형성을 가지는 기재를 사용하는 것이 좋으며, 바람직하게, 상기 기재는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부텐, 폴리부타다이엔, 폴리메틸펜텐, 폴리염화비닐, 염화비닐 공중합체, 폴리우레탄, 폴리스타이렌, 폴리카보네이트, 불소수지, 저밀도 폴리에틸렌, 트리아세틸셀루로스로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 수지기재 또는 상질지, 코트지, 글라신지, 라미네이트지로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 기재를 사용하는 것이다. 보다 바람직하게는 상기 기재는 탄력성이 뛰어나고, 작업성이 좋은 이형성을 가지는 부직포 또는 폴리우테란폼이 더욱 적합하다.
본 발명에 따르면, 상기 용제는 에틸아세테이트, 부틸 아세테이트 등의 에스테르, 사이클로헥산, 사이클로헥산온, n-헥산, 디메틸카보네이트로 이루어진 지방족 탄화수소, 에틸알코올, 메틸알코올, 이소프로필알코올로 이루어진 알코올류로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 사용한다. 바람직하게는 에틸아세테이트와 메틸알코올을 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 상기 심재는 단섬유로 이루어진 부직포, 장섬유로 이루어진 스판본드, 폴리우레탄 발포폼, 폴리올레핀 합성수지 테이프로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 상기 경화제는 점착제에 특별히 한정하는 것은 아니나, 바람직하게는 이소시아네이트 경화제를 사용하는 것이 좋다. 이때, 상기 경화제이 혼합량은 상기 점착제 조성물 100중량부에 대하여 0.5 내지 1.5중량부를 혼합하는 것이 좋다. 만일, 0.5중량부 미만일 경우에는 경화속도가 느려져 점착제의 경화시키는 과정에서 점착제의 흘러내림 혹은 불균일한 경화가 일어날 수 있는 문제가 있을 수 있고, 1.5중량부를 초과할 경우에는 경화가 너무 빠르게 이루어져 점착제의 점착력이 저하되는 우려가 있을 수 있다.
자동차의 특성상 거친 표면을 보유한 소재와의 고강도 점착력 및 우수한 난연성을 가지고 친환경성을 가져야 되는 특성 등이 요구되기에 본 발명에 따른 점착제 조성물을 사용하여 제조된 점착테이프가 더욱 필요하다.
이하, 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 보다 상세히 설명한다. 단, 하기의 실시예는 본 발명을 설명하기 위한 바람직한 예시로, 하기 실시예로 본 발명을 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
[실시예 1]
부틸 아크릴레이트 모노머(BAM) 20 중량부, 2-에틸헥실 아크릴레이트 모노머 (2-EHA) 60 중량부, 비닐 아크릴레이트 모노머(VAM) 10 중량부, 2-하이드록시에틸 메타아크릴레이트(2-HEMA) 2 중량부, 하이드록시 프로필아크릴레이트(HPA) 3 중량부, 아크릴산 5 중량부, 중합 개시제인 가교제로 AIBN(Azobis isobutyronitrile) 0.5 중량부를 4구 1리터 유리 반응기에 투입하고, 에틸아세테이트 와 메틸알코올을 80 : 20 으로 혼합한 유기용제를 200 중량부 첨가하고 85℃의 항온조에서 중합하여 점착제 조성물을 제조하였다. 그런 다음, 점착제 조성물의 고형분이 40%가 되도록 에틸아세테이트로 희석하여 점도는 3000 ~ 6000cps가 되도록 점도를 조절하고, 적인과 인산 트리에틸 에스테르 및 삼산화안티몬 10 : 5 : 85 의 비율로 혼합한 혼합 난연제를 30 중량부, 이소시아네이트 경화제 1중량부를 넣어 코팅액을 제조 하였다. 이후, 0.3t~10t 두께를 갖는 3가지 부직포 스판보드 폴리우레탄폼에 상기 코팅액을 100~200㎛ 두께로 코팅 및 건조하여 점착층을 제조하였다고 이형지와 합지하여 점착테이프를 제조하였다.
[실시예 2 내지 3]
점착제 조성물을 중합하는데 사용되는 아크릴레이트 모노머의 함량을 하기 표1의 조건으로 변량한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 점착테이프를 제조하였다.
[비교예 1 내지 3]
점착제 조성액을 중합하는데 들어가는 에틸아세테이트와 메틸알코올의 비율을 하기 표 1에 나타낸 조건을 변량한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 점착테이프를 제조하였다.
[비교예 4 내지 5]
난연제의 조성을 하기 표 1에 나타낸 조건으로 변량한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 점착테이프를 제조하였다.
실시예1 실시예2 실시예3 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4 비교예5 비교예6
점착 합성액 BAM 50 30 20 50 50 50 50 50 50
2-EHA 30 50 60 30 30 30 30 30 30
VAM 10 10 10 10 10 10 10 10 10
2-HEMA 2 2 2 2 2 2 2 2 2
HPA 3 3 3 3 3 3 3 3 3
유기용제 에틸
아세테이트 		80 80 80 60 70 90 80 80 80
메틸알코올 20 20 20 40 30 10 20 20 20
난연제 Red Phosphorus 10 10 10 10 10 10 - - 10
Triethyl phosphate 5 5 5 5 5 5 5 - 10
Antimony trioxide 85 85 85 85 85 85 95 100 80
<점착력 측정>
점착력은 KS T 1028의 방법에 따라 측정하였다. 실시예 및 비교예에 따라 제조된 단면 점착 테이프의 일면에 500㎛의 부직포를 합지하고 폭 25mm 길이 200mm의 측정시편을 제작하였다. 이후, SUS(steel use stainless) 시험편에 5개의 시편을 2kg의 핸드롤러(hand roller)로 왕복 2회 압착하여 부착하였다. 이후, 상온에서 30분 방치한 후 인장시험기를 사용하여 점착력을 측정하였다. 이때 인장속도 300 mm/min 으로 점착력을 측정하였다. 결과는 아래 표 2에 나타냈다.
<유지력 측정>
유지력은 KS T 1028의 방법에 따라 측정하였다. 시험편의 25mmⅹ25mm 면적이 접하도록 붙이고, 나머지부분 안쪽으로 접어 포갠다. 한쪽에 멈춤쇠로 고정, 수직으로 매달아 포갠 부분 끝에 1kg의 추를 부착하였다. 시험편은 80℃ 오븐에서 1시간 동안 단위 밀려난 거리를 측정 하거나 시험편이 떨어질 때까지 시간을 측정한다.
<T-VOCs 측정>
T-VOCs의 측정은 MS 300-55 의 시험법을 통하여 측정하였다.
<냄새 측정>
냄새 측정은 MS 300-34 시험법을 통해 측정하였다.
<난연성 시험>
난연성시험은 MS 300-08(자동차 내장재 연소성 시험)으로 측정하였다.
300mm의 길이로 시료를 5ea 준비하고 준비된 시료를 규정된 시험조에 샘플을 넣고 15초간 불꽃이 닿게 한 후 바로 끄고 연소 상태를 확인 (5회 반복 시험) 하기 표 2의 연소성 판정표의 판정기준에 따라 평가하였다.
기 준 연소상황
합격여부 연소속도가 80mm/min 이하 일것
불연성(0) 불꽃이 15초간 닿아도 연소 하지 않을것
자기 소화성(SE) 착화는 하나, 연소가 50mm 이하에서, 또는 60초 이내에 자연히 꺼지는 것
상기 측정방법들에 의해 측정된 결과는 하기 표 3에 나타내었다.
구분 실시예1 실시예2 실시예3 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4 비교예5 비교예6
점착력
(g/in) 		2,631 3,225 2,836 1,127 1,384 2,237 2,924 1,807 2,678
유지력
(mm) 		1이하 1이하 11 15 14 Drop 5 1이하 Drop
T-VOC
(㎍/m 3 ) 		205 183 190 225 218 249 188 231 212
냄새등급 1.5 1.5 1.5 2.0 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
난연성 S.E S.E S.E S.E S.E S.E 연소 연소 S.E
위 표 3의 결과를 살펴보면, 혼합 유기용제의 함량을 바꾼 비교예 1 내지 3의 경우 아크릴 점착제 합성시 겔화 현상이 발생하거나 점도가 너무 높아져 코팅에 어려움이 있었고 난연제의 함량을 바꾼 비교예 4 내지 6의 경우 점착테이프가 연소하거나 점착제의 응집력이 떨어져 내열성이 낮음을 확인 할 수 있었다. 반면에 실시예 1 내지 2의 경우 우수한 점착력을 가질 뿐만 아니라 높은 응집력으로 내열성이 우수하고 난연성 또한 뛰어남을 확인할 수 있었다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만 본 발명은 단지 바람직한 구현예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것은 아닌 점은 명백하다. 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 특허 청구항과 그 등가물에 의하여 정의 된다고 할 것이다.

Claims (14)

  1. 점착수지 100중량부에 대하여 벤젠, 톨루엔, 자일렌을 제외한 혼합 유기용제 50 내지 200중량부, 터펜 페놀계 점착부여수지 5 내지 30중량부, 이소시아네이트계 가교제 0.5 내지 3 중량부, 비할로겐계 난연제 5 내지 30중량부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 우수한 난연성을 가지는 할로겐프리 친환경 점착제 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 점착수지는 아크릴계, 실리콘계, 고무계 및 우레탄계 점착수지로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 우수한 난연성을 가지는 할로겐프리 친환경 점착제 조성물.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 아크릴계 점착수지는 수지의 분산도 PDI(polydispersity index)가 4 내지 10인 아크릴 모노머, 유리전이온도가 -50℃ 내지 -30℃의 범위의 아크릴산 에스테르계 모노머 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 우수한 난연성을 가지는 할로겐프리 친환경 점착제 조성물.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 아크릴 모노머는 비닐아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 부틸메타크릴레이트, 헥실아크릴레이트, 헥실메타크릴레이트, n-옥틸아크릴레이트, n-옥틸메타크릴레이트, 이소옥틸아크릴레이트, 이소옥틸메타크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 2-에틸헥실메타크릴레이트, 이소노닐아크릴레이트, 이소노닐메타크릴레이트로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 우수한 난연성을 가지는 할로겐프리 친환경 점착제 조성물.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 아크릴산 에스테르계 모노머는 카르복실기 함유 모노머인 아크릴산, 메타아크릴산, 2-메타아크릴옥시 아세트산, 3-메타아크릴옥시 프로필산, 4-메타아크릴옥시 부틸산, 푸마르산, 말레산, 말레산 무수물, 하이드록시기 함유 모노머인 2-하이드록시에틸 메타아크릴레이트, 2-하이드록시프로필 메타아크릴레이트, 4-하이드록시부틸 메타아크릴레이트, 6-하이드로시헥실 메타아크릴레이트, 8-하이드록시옥틸 메타아크릴레이트, 2-하이드록시에틸렌 글리콜 메타아크릴레이트, 질소함유 모노머인 아크릴아미드, N-비닐 카프로락탐 등으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 우수한 난연성을 가지는 할로겐프리 친환경 점착제 조성물.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 혼합유기용제는 에틸아세테이트와 메틸알코올을 90:10 내지 80:20의 중량비로 혼합하여된 혼합물인 것을 특징으로 하는 우수한 난연성을 가지는 할로겐프리 친환경 점착제 조성물.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 가교제는 이소시아네이트 화합물, 에폭시 수지, 멜라민 수지, 요소 수지, 다이알데하이드류, 금속 킬레이트 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 우수한 난연성을 가지는 할로겐프리 친환경 점착제 조성물.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 비할로겐계 난연제는 인계 난연제, 실리콘계 난연제, 멜라민계 화합물, 힌더드 아민계 화합물, 구아니딘계 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 유기계 난연제와 안티몬계 화합물, 금속 수산화물 중 어느 하나 이상의 무기계 난연제로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상인 것을 특징으로 하는 우수한 난연성을 가지는 할로겐프리 친환경 점착제 조성물.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 비할로겐계 난연제는 분말상 인계 난연제인 적인(Red Phosphorus)과, 액상 인계 난연제인 인산 트리에틸 에스테르(triethyl phosphate)와, 분말상 안티몬 난연제인 삼산화안티몬(Antimony trioxide) 난연제를 10 : 5 : 85 비율로 혼합한 혼합난연제인 것을 특징으로 하는 우수한 난연성을 가지는 할로겐프리 친환경 점착제 조성물.
  10. 청구항 제1항 내지 제8항 중 선택되는 어느 한 항의 점착제 조성물과 용제를 혼합하여 점도를 조정한 후, 상기 점착제 조성물 100중량부에 대하여 경화제 0.5~1.5중량부를 혼합하여 코팅액을 제조하고, 이형성을 가지는 기재를 준비하고, 상기 기재의 일면에 상기 코팅액을 건조 및 경화 후의 두께가 100~200㎛를 만족하도록 도포 후, 심재와 합지시키는 과정를 포함하여 이루어지는 친환경 고기능성 점착테이프의 제조방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 코팅액의 점도는 3000 ~ 6000cps인 것을 특징으로 하는 친환경 고기능성 점착테이프의 제조방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 기재는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부텐, 폴리부타다이엔, 폴리메틸펜텐, 폴리염화비닐, 염화비닐 공중합체, 폴리우레탄, 폴리스타이렌, 폴리카보네이트, 불소수지, 저밀도 폴리에틸렌, 트리아세틸셀루로스로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 수지기재 또는 상질지, 코트지, 글라신지, 라미네이트지로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 기재인 것을 특징으로 하는 친환경 고기능성 점착테이프의 제조방법.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 용제는 에틸아세테이트, 부틸 아세테이트로 이루어진 에스테르, 사이클로헥산, 사이클로헥산온, n-헥산, 디메틸카보네이트로 이루어진 지방족 탄화수소, 에틸알코올, 메틸알코올, 이소프로필알코올로 이루어진 알코올류로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 친환경 고기능성 점착테이프의 제조방법.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 심재는 단섬유로 이루어진 부직포, 장섬유로 이루어진 스판본드, 폴리우레탄 발포폼, 폴리올레핀 합성수지 테이프로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 친환경 고기능성 점착테이프의 제조방법.
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