KR20190110718A - 마이크로캡슐형 잠재성 경화제의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 마이크로캡슐형 잠재성 경화제 - Google Patents

마이크로캡슐형 잠재성 경화제의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 마이크로캡슐형 잠재성 경화제 Download PDF

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KR20190110718A
KR20190110718A KR1020180032507A KR20180032507A KR20190110718A KR 20190110718 A KR20190110718 A KR 20190110718A KR 1020180032507 A KR1020180032507 A KR 1020180032507A KR 20180032507 A KR20180032507 A KR 20180032507A KR 20190110718 A KR20190110718 A KR 20190110718A
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Abstract

본 발명은 마이크로캡슐형 잠재성 경화제의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 마이크로캡슐형 잠재성 경화제에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 불안정하거나 지속성이 약한 이소시아네이트형 경화제인 코어 물질을 고유의 화학적 성질의 변화 없이 직경 수십 마이크로미터에서 수백 마이크로미터의 미소용기(폴리우레탄, 폴리우레아 벽막 등)로 싼 후 열(100 ~ 200℃)로 인해 이소시아네이트 코어 물질을 외부로 방출되도록 하되, 상기 코어물질이 제 1 코어물질과 제 2 코어물질을 혼합된 코어물질을 사용함으로써, 짧은 시간에 접착제에 대한 가열, 경화를 진행시켜 접착특성을 향상시킬 수 있도록 할 뿐만 아니라, 접착특성의 향상과 함께 에너지 절감 효과를 얻을 수 있고 또한 깨끗하고 안전한 작업환경이 가능하며 이로 인해 인력 및 에너지 투입이 많은 신발 조립공정의 도시화에 매우 적합하도록 하는, 마이크로캡슐형 잠재성 경화제의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 마이크로캡슐형 잠재성 경화제에 관한 것이다.

Description

마이크로캡슐형 잠재성 경화제의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 마이크로캡슐형 잠재성 경화제{MANUFACTURING METHOD OF MICROCAPSULE TYPE LATENT CURING AGENT AND MICROCAPSULE TYPE LATENT CURING AGENT USING THE SAME}
본 발명은 각종 접착제에 투입되는 것으로, 열에 의해서 마이크로캡슐 외부 벽이 파괴됨으로서 경화형 코어물질이 방출되도록 하되, 상기 코어물질이 제 1 코어물질과 제 2 코어물질을 혼합된 코어물질을 사용함으로써, 기존의 접착제 보다 경화 성능이 증대 되어 접착특성이 더욱 향상될 수 있도록 하는, 마이크로캡슐형 잠재성 경화제의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 마이크로캡슐형 잠재성 경화제에 관한 것이다.
신발 구성은 크게 갑피(upper)와 창(sole)으로 대분류될 수 있으며, 신발 창(sole)은 다시 밑창(outsole), 중창(midsole), 안창(insole) 등의 부품으로 구분되며, 각 부품은 각각의 제조 공정을 통해 제조된 후 접착제에 의해 조립된다.
한편, 상기 접착제는 신발제조 공정에서 가장 핵심적인 소재이며, 원단의 합포, 신발창(sole), 부품 로고, 토캡(toe cap), 백카운터 등의 접착에 필수적으로 사용되고 있지만, 현재 사용하는 대부분의 접착제는 유기 용제를 용매로 사용하여 도포 공정에서 중독, 냄새 등으로 작업을 기피하며, 도심에서 공해 물질 배출로 작업이 어려운 문제점이 있었다.
또한, 신발소재는 대표적인 비극성 재질로서 접착이 매우 어려우므로 여러 가지 전처리 공정과 프라이머(primer) 및 접착제를 처리하고 있으며, 밑창 및 중창, 갑피로 구성되는 신발 부품을 결합시키기 위하여 접착제를 도포하기 전에 미리 처리하는 공정으로서 클리닝(cleaning)은 각 부품의 표면에 묻어 있는 이형제와 같은 오염원을 제거하는 공정이며, UV(ultraviolet) 처리 공정은 화학적인 방법으로 재료 표면을 변화시키며 프라이밍(priming)은 접착제와의 결합력을 강화시키기 위해 사용되어 접착력 발현을 위한 필수불가결한 공정이다.
이를 해결하기 위하여 특허문헌 1 등에서는 상온에서는 고체상태로 존재하며 이를 열로 용융시켜 사용하는 핫멜트 타입의 접착제가 개발되었으며, 이를 비극성 재질의 접착에 적용함으로써, 용제 사용에 대한 위험성이 전혀 없어 작업환경 개선이 용이하고 공정을 간소화할 수 있도록 하는 연구가 진행되고 있다.
하지만, 상기와 같은 종래기술은 실제 비극성 재질에 대한 접착특성이 매우미비한 문제점이 있었다.
이에 대하여 본 발명의 출원인은 이소시아네이트 코어 물질을 외부로 방출시켜 짧은 시간에 접착제를 가열, 경화를 진행시켜 접착특성을 향상시킬 수 있도록 하는 마이크로캡슐형 잠재성 경화제를 제조함으로써 본 발명을 완성하였다.
특허문헌 1 : 대한민국 공개특허공보 제10-2011-0104732호 "핫멜트 접착제 조성물"
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 불안정하거나 지속성이 약한 이소시아네이트형 경화제인 코어 물질을 고유의 화학적 성질의 변화 없이 직경 수십 마이크로미터에서 수백 마이크로미터의 미소용기(폴리우레탄, 폴리우레아 벽막 등)로 싼 후 열(100 ~ 200℃)로 인해 이소시아네이트 코어 물질을 외부로 방출되도록 하되, 상기 코어물질이 제 1 코어물질과 제 2 코어물질을 혼합된 코어물질을 사용함으로써, 짧은 시간에 접착제에 대한 가열, 경화를 진행시켜 접착특성을 향상시킬 수 있도록 할 뿐만 아니라, 접착특성의 향상과 함께 에너지 절감 효과를 얻을 수 있고 또한 깨끗하고 안전한 작업환경이 가능하며 이로 인해 인력 및 에너지 투입이 많은 신발 조립공정의 도시화에 매우 적합하도록 함을 과제로 한다.
본 발명은 마이크로캡슐형 잠재성 경화제의 제조방법에 있어서, 유화제와 증류수(deionized water)를 혼합하여 유화용액을 제조하는 단계(S100); 별도로, 프리폴리머/코어 용액을 제조하는 단계(S200); 유화용액에 프리폴리머/코어 용액을 투입하고 교반하는 단계(S300); 큐어링물질(Curing materials)을 투입하는 단계(S400); 및 세척, 여과 및 건조단계(S500);를 포함하여 구성되며, 상기 S200 단계는, 코어물질(core materials)과 이소시아네이트-프리폴리머를 60 ~ 70℃에서 혼합하여 이루어지되, 상기 코어물질은 제 1 코어물질과 제 2 코어물질을 1 : 1 ~ 20 : 1의 중량비로 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는, 마이크로캡슐형 잠재성 경화제의 제조방법을 과제의 해결 수단으로 한다.
여기서, 상기 S100 단계는 증류수 100 중량부에 대하여, 유화제 17 ~ 23 중량부를 상온에서 혼합하여 이루어지는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 S200 단계는 코어물질(core materials) 100 중량부에 대하여, 이소시아네이트-프리폴리머 47 ~ 59 중량부를 60 ~ 70℃에서 혼합하여 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 S300 단계는 질소분위기하에서 유화용액에 프리폴리머/코어 용액을 붓고 30 ~ 40℃까지 승온하면서 600 ~ 800rpm의 속도로 40 ~ 50분간 교반하여 이루어지는 것이 바람직하다.
아울러, 상기 S400 단계는 이소시아네이트-프리폴리머 100 중량부에 대하여, 큐어링물질 250 ~ 360 중량부를 투입하고 65 ~ 75℃까지 승온하여 이루어지는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 S500 단계는 증류수로 세척(rinsing)하고 진공여과(vacuum filtration)시킨 후, 1일 동안 상온에서 건조 후, 추가적으로 진공건조(vacuum desiccator)하여 이루어지는 것이 바람직하다.
한편, 상기 이소시아네이트-프리폴리머는, 이소시아네이트와 용제를 75 ~ 85℃에서 교반시킨 후, 상기 이소시아네이트 100 중량부에 대하여 다이올 36 ~ 50 중량부를 투입하고 질소분위기하에서 반응시키고, 상기 반응물을 60 ~ 70℃에서 감압증류하여 용제를 제거하여 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 이소시아네이트 코어 물질을 외부로 방출시켜 짧은 시간에 접착제를 가열, 경화를 진행시켜 접착특성을 향상시킬 수 있도록 하는 마이크로캡슐형 잠재성 경화제를 제공하되, 상기 코어물질이 제 1 코어물질과 제 2 코어물질을 혼합된 코어물질을 사용함으로써, 접착특성의 향상과 함께 에너지 절감 효과를 얻을 수 있고 또한 깨끗하고 안전한 작업환경이 가능하며 이로 인해 인력 및 에너지 투입이 많은 신발 조립공정의 도시화에 매우 적합하도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 마이크로캡슐형 잠재성 경화제의 제조방법을 나타낸 공정도
도 2는 본 발명에 따른 마이크로캡슐형 잠재성 경화제의 현미경 사진
상기의 효과를 달성하기 위한 본 발명은 마이크로캡슐형 잠재성 경화제의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 마이크로캡슐형 잠재성 경화제에 관한 것으로서, 본 발명의 기술적 구성을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
이하 본 발명에 따른 마이크로캡슐형 잠재성 경화제의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 마이크로캡슐형 잠재성 경화제를 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 유화제와 증류수(deionized water)를 혼합하여 유화용액을 제조하는 단계(S100)와, 별도로, 프리폴리머/코어 용액을 제조하는 단계(S200)와, 유화용액에 프리폴리머/코어 용액을 투입하고 교반하는 단계(S300)와, 큐어링물질(Curing materials)을 투입하는 단계(S400) 및, 세척, 여과 및 건조단계(S500)를 포함하여 이루어진다.
상기 S100 단계는, 유화제와 증류수(deionized water)를 혼합하여 유화용액을 제조하는 단계로써, 증류수 100 중량부에 대하여, 유화제 17 ~ 23 중량부를 상온(25℃)에서 혼합하여 이루어진다.
한편, 상기 유화제는 아라비아 고무액(Gum arabic) 등을 사용할 수 있으며, 그 함량이 17 중량부 미만일 경우, 유화 농도가 낮아 캡슐이 형성되지 못하거나 캡슐의 크기가 지나치게 커질 우려가 있으며, 23 중량부를 초과할 경우, 입자 사이즈가 작아 코어 물질이 침투하지 못할 우려가 있다.
상기 S200 단계는, 별도로 프리폴리머/코어 용액을 제조하는 단계로써, 코어물질(core materials) 100 중량부에 대하여, 이소시아네이트-프리폴리머 47 ~ 59 중량부를 60 ~ 70℃에서 혼합하여 이루어진다.
한편, 코어물질은 한 종류의 이소시아네이트만 사용할 수도 있으나 본 발명에서는 프리폴리머에 사용된 이소시아네이트 종류와 반응성을 고려하여 두 종류이상의 코어물질을 일정비율로 혼합하여 사용하며, 보다 구체적으로는 제 1 코어물질과 제 2 코어물질을 1 : 1 ~ 20 : 1의 중량비로 혼합하여 사용한다. 여기서 상기 제 1 코어물질과 제 2 코어물질의 혼합비가 상기 범위를 벗어날 경우 이소시아네이트코어가 마이크로캡슐의 쉘과 함께 경화될 가능성이 있으며, 접착성 향상효율이 미비해질 우려가 있다.
한편, 상기 제 1 코어물질은 헥사메틸렌디이소시아네이트 트라이머(Hexamethylene diisocyanate trimer), 헥사메틸렌디이소시아네이트(Hexamethylene diisocyanate)를 사용하며, 제 2 코어물질은 이소프렌디이소시아네이트(Isophorone diisocyanate), 메타-테트라메틸실릴렌디이소시아네이트(Meta-Tetramethylxylylene Diisocyanate), 톨리엔-2,4-디이소시아네이트(Tolylene-2,4-diisocyanate)등의 디이소시아네이트류와 이소프렌트리이소시아네이트(Isophorone triisocyanate), 헥사메틸렌트리이소시아네이트(Hexamethylene triisocyanate), 또는 디페닐메탄트리이소시아네이트(Diphenylmethane triisocyanate), 트리페닐메탄트리이소시아네이트(Triphenylmethane triisocyanate)등의 트리이소시아네이트류 등을 사용할 수 있다.
한편, 상기 프리폴리머는 디이소시아네이트류와 탄소수가 4개에서 18개로 구성된 다이올로 이루어진 것을 적용하며, 일 예로 이소시아네이트-프리폴리머는 이소시아네이트와 용제를 75 ~ 85℃에서 교반시킨 후, 상기 이소시아네이트 100 중량부에 대하여 다이올 36 ~ 50 중량부를 투입하고 질소분위기하에서 반응시키고, 상기 반응물을 60 ~ 70℃에서 감압증류하여 용제를 제거하여 이루어지는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 이소시아네이트는 방향족 이소시아네이트류로써 톨리엔-2,4-디이소시아네이트(Tolylene-2,4-diisocyanate), 메틸렌디페닐디이소시아네이트(Methylene diphenyl diisocyanate), 1,5-나프탈렌디이소시아네이트(1,5-Naphthalene diisocyanate), 4,6-실릴렌디이소시아네이트(4,6-Xylylene diisocyanate) 또는, 지방족 이소시아네이트류로써 이소프렌디이소시아네이트(isophorone diisocyanate), 4,4′-메틸렌비스(사이클로헥실이소시아네이트)(4,4′-Methylenebis(cyclohexyl isocyanate)), 헥사메틸렌디이소시아네이트(Hexamethylene diisocyanate), 메타-테트라메틸실릴렌디이소시아네이트(Meta-Tetramethylxylylene Diisocyanate), 파라-테트라메틸실릴렌디이소시아네이트(Para-Tetramethylxylylene Diisocyanate) 등을 사용할 수 있다.
아울러, 용제는 메틸에틸케톤(Methyl ethyl ketone) 또는 사이클로헥사논(Cyclohexanon) 등을 사용할 수 있다.
한편, 다이올은 1,4-부탄다이올(1,4-Butanediol), 1,6-헥산다이올(1,6-Hexanediol), 1,8-옥탄다이올(1,8-Octanediol), 1,10-데칸다이올(1,10-Decanediol) 또는 1,12-데칸다이올(1,12-Dodecanediol) 등을 사용할 수 있으며, 그 함량이 36 중량부 미만일 경우, 프리폴리머의 이소시아네이트함량이 높아 큐어링물질과 가교가 많아져 캡슐의 멜팅포인트(Melting point)가 높아질 우려가 있으며, 50 중량부를 초과할 경우, 프리 이소시아네이트기 함량이 낮아져 큐어링물질과 반응성이 적어질수 있고 캡슐의 형성이 어려울 우려가 있다.
한편, 상기와 같이 이루어지는 이소시아네이트-프리폴리머의 함량이 47 중량부 미만일 경우, 코어 물질이 큐어링 물질과 가교되어 코어를 함유한 마이크로캡슐이 아닌 코어가 없는 비드(Bead) 형태가 합성될 우려가 있으며, 59 중량부를 초과할 경우, 캡슐의 벽이 두꺼워져 마이크로캡슐 자체의 멜팅포인트(Melting point)가 지나치게 높아질 우려가 있다.
상기 S300 단계는, 유화용액에 프리폴리머/코어 용액을 투입하고 교반하는 단계로써, 질소분위기하에서 유화용액에 프리폴리머/코어 용액을 붓고 30 ~ 40℃까지 승온하면서 600 ~ 800rpm의 속도로 40 ~ 50분간 교반하여 이루어진다.
상기 S400 단계는, 큐어링물질(Curing materials)을 투입하는 단계로써, 이소시아네이트-프리폴리머의 함량을 100 중량부로 기준할 때, 큐어링물질 250 ~ 360 중량부를 투입하고 65 ~ 75℃까지 승온하여 이루어진다.
여기서, 상기 큐어링물질은 탄소수가 4개에서 10개까지로 구성된 다이올류, 디아민류, 트리아민류, 테트라아민류, 펜타아민류, 알코올과 아민 복합 물질 등을 사용할 수 있으며, 예를들면 1,4-부탄다이올(1,4-Butanediol), 1,6-헥산다이올(1,6-Hexanediol), 1,8-옥탄다이올(1,8-Octanediol), 1,10-데칸다이올(1,10-Decanediol) 또는 1,12-데칸다이올(1,12-Dodecanediol), 글리세롤(Glycerol), 에틸렌디아민(Ethylenediamine), 디에틸렌트리아민(Diethylenetriamine), 트리에틸렌테트라민(Triethylentetramine), 1,10-다이아민오데칸(1,10-diaminodecane), 에틸렌다이아민(ethylenediamine), 에탄올아민(ethanolamine) 또는 테트라에틸렌펜타민(Tetraethylenpentamine) 등을 사용할 수 있고, 그 함량이 250 중량부 미만일 경우, 가교에 참여하지 못하여 캡슐이 형성되지 않을 우려가 있으며, 360 중량부를 초과할 경우, 캡슐의 벽이 딱딱해질 우려가 있다.
상기 S500 단계는 세척, 여과 및 건조단계로써, 증류수로 세척(rinsing)하고 진공여과(vacuum filtration)시킨 후, 1일 동안 상온(25℃)에서 건조 후, 추가적으로 진공건조(vacuum desiccator)하여 이루어지는 것이 바람직하며, 상기 세척, 진공여과 및 진공건조는 이 기술분야에서 이미 널리 알려진 공지된 후처리 공정으로써 그 상세한 설명은 생략하며 이미 공지된 다양한 세척, 진공여과 및 진공건조장치를 사용할 수 있다.
한편, 상기 각 단계별 제조 조건(온도, 시간 등)이 상기 범위를 벗어날 경우, 마이크로캡슐이 제대로 제조되지 못할 우려가 있다.
이하, 본 발명을 아래 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하겠는바 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
1. 마이크로캡슐형 잠재성 경화제의 제조
(제조예 1)
증류수 100 중량부에 대하여, 유화제인 아라비아 고무액 17 중량부를 상온(15 ~ 25℃)에서 혼합하여 유화용액을 제조(S100)하고, 코어물질 100 중량부에 대하여, 이소시아네이트-프리폴리머 47 중량부를 60℃에서 혼합하여 프리폴리머/코어 용액을 제조(S200)하고, 질소분위기하에서 유화용액에 프리폴리머/코어 용액을 붓고 30℃까지 승온하면서 600rpm의 속도로 45분간 교반(S300)한 후, 큐어링물질인 에틸렌다이아민 250 중량부를 투입하고 65℃까지 승온(S400)한 후, 증류수로 세척하고 진공여과시킨 후, 1일 동안 상온(25℃)에서 건조 후, 추가적으로 진공건조하여 마이크로캡슐형 잠재성 경화제를 제조하였다.
이때, 상기 코어물질은 제 1 코어물질인 헥사메틸렌디이소시아네이트 트라이머와 제 2 코어물질인 메타-테트라메틸실릴렌디이소시아네이트를 1 : 1 중량비로 혼합하여 사용하였다.
그리고, 상기 이소시아네이트-프리폴리머는 이소시아네이트인 톨리엔-2,4-디이소시아네이트와 용제인 메틸에틸케톤을 75℃에서 교반시킨 후, 상기 이소시아네이트 100 중량부에 대하여 다이올인 1,10-데칸다이올 36 중량부를 투입하고 질소분위기하에서 반응시키고, 상기 반응물을 60℃에서 감압증류하여 용제를 제거하여 제조한 것을 사용하였다.
(제조예 2)
증류수 100 중량부에 대하여, 유화제인 아라비아 고무액 23 중량부를 상온(15 ~ 25℃)에서 혼합하여 유화용액을 제조(S100)하고, 코어물질 100 중량부에 대하여, 이소시아네이트-프리폴리머 59 중량부를 70℃에서 혼합하여 프리폴리머/코어 용액을 제조(S200)하고, 질소분위기하에서 유화용액에 프리폴리머/코어 용액을 붓고 40℃까지 승온하면서 800rpm의 속도로 45분간 교반(S300)한 후, 큐어링물질인 에탄올아민 360 중량부를 투입하고 75℃까지 승온(S400)한 후, 증류수로 세척하고 진공여과시킨 후, 1일 동안 상온(25℃)에서 건조 후, 추가적으로 진공건조하여 마이크로캡슐형 잠재성 경화제를 제조하였다.
이때, 상기 코어물질은 제 1 코어물질인 헥사메틸렌디이소시아네이트와 제 2 코어물질인 이소프렌디이소시아네이트를 20 : 1 중량비로 혼합하여 사용하였다.
그리고, 상기 이소시아네이트-프리폴리머는 이소시아네이트인 이소프렌디이소시아네이트와 용제인 사이클로헥사논을 85℃에서 교반시킨 후, 상기 이소시아네이트 100 중량부에 대하여 다이올인 1,4-부탄다이올 50 중량부를 투입하고 질소분위기하에서 반응시키고, 상기 반응물을 70℃에서 감압증류하여 용제를 제거하여 제조한 것을 사용하였다.
2. 접착제의 제조
(실시예 1)
폴리우레탄 접착제 100 중량부에 대하여, 니켈입자 10 중량부를 분산 및 혼합한 후, 상기 제조예 1에 따른 마이크로캡슐형 잠재성 경화제 2 중량부를 혼합하여 유도가열 접착제를 제조하였다.
(실시예 2)
EVA 접착제 100 중량부에 대하여, 니켈입자 10 중량부를 분산 및 혼합한 후, 상기 제조예 1에 따른 마이크로캡슐형 잠재성 경화제 2 중량부를 혼합하여 유도가열 접착제를 제조하였다.
(실시예 3)
폴리우레탄 접착제 100 중량부에 대하여, 니켈입자 10 중량부를 분산 및 혼합한 후, 상기 제조예 2에 따른 마이크로캡슐형 잠재성 경화제 2 중량부를 혼합하여 유도가열 접착제를 제조하였다.
(실시예 4)
EVA 접착제 100 중량부에 대하여, 니켈입자 10 중량부를 분산 및 혼합한 후, 상기 제조예 2에 따른 마이크로캡슐형 잠재성 경화제 2 중량부를 혼합하여 유도가열 접착제를 제조하였다.
(비교예 1)
실시예 1과 동일하게 제조하되, 마이크로캡슐형 잠재성 경화제를 투입하지 않았다.
(비교예 2)
실시예 4와 동일하게 제조하되, 마이크로캡슐형 잠재성 경화제를 투입하지 않았다.
3. 접착강도 시험
(1) 접착조건
상기 실시예 및 비교예에 따른 접착제를 피착재에 도포하거나 또는 접착하고자하는 시편사이에 시트형태로 삽입한 후 유도코일 내부에 위치시키고 유도 가열 장치로부터 적절한 자기장을 걸어서 접착제의 온도를 상승시켜서 용융시킨 다음 피착재를 접합한다. 본 실험에서 유도코일은 원형 다권코일의 형태로 출력전압은 5KW, 주파수는 456Hz로 사용하였다. 온도는 100 ~ 200℃까지 도달한다. 100℃ 미만일 경우, 마이크로캡슐의 외부 벽이 녹지 않으며 200℃를 초과하게 되면 피착재의 변형이 일어난다.
(2) 접착공정
접착시편은 가교고무(부타디엔 고무, 스틸렌-부타디엔 고무, 에틸렌-프로필렌 고무) 및 미드솔(에틸렌 비닐아세테이트 폼)을 사용했으며 접착강도는 KSM 3725(접착제의 박리강도 시험방법)에 준해서 측정하였다. 20×100×4mm 규격의 가교고무는 증류수에서 초음파 세척기를 사용하여 5분간 세척한 다음 고무용 표면처리제(LOCTITE BONDACE 007)를 도포한 후 60℃에서 10분간 건조하여 사용하였다. 그 다음 20×120×11mm 규격의 미드솔도 증류수에서 초음파 세척기를 사용하여 5분간 세척한 다음 UV 경화용 표면처리제(LOCTITE BONDACE P 7-2)를 도포한 후 60℃에서 10분간 건조한 후 UV 처리기(Fusion systems cop.)로 15m/min 속도로 2회 통과시켜 처리를 하였다. 그리고 준비된 시편 사이에 상기 실시예 및 비교예에 따른 접착제(시트형태)를 넣고 가열한 다음 압착롤러를 사용하여 접착하였다. 접착 후 실온에서 24시간 후 만능인장시험기(UTM, Zwick, Zwick-1435)를 사용하여 박리속도 200mm/min으로 박리강도를 측정하였으며 접착력은 동일시편 3개의 평균 측정값으로 하였으며, 그 결과는 아래 [표 1]과 같다.
평가항목 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 비교예 1 비교예 2
상태접착력
(kgf/cm)		 5.2 ~ 5.4 6.2 ~ 6.4 6.2 ~ 6.4 5.2 ~ 5.4 3.8 ~ 4.2 3.4 ~ 3.6
접착상태
(와관)		 미드솔
파단		 미드솔
파단		 미드솔
파단		 미드솔
파단		 변화없음 변화없음
상기 [표 1]을 통해 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 마이크로캡슐형 잠재성 경화제의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 마이크로캡슐형 잠재성 경화제는 열에 의해서 마이크로캡슐 외부 벽이 파괴됨으로서 경화형 코어물질의 방출로 기존의 유도가열 접착제 보다 경화 성능이 증대 되어 접착특성이 더욱 우수함을 알 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 마이크로캡슐형 잠재성 경화제의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 마이크로캡슐형 잠재성 경화제는 상기의 바람직한 실시 예를 통해 설명하고, 그 우수성을 확인하였지만 해당 기술 분야의 당업자라면 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
S100 : 유화제와 증류수(deionized water)를 혼합하여 유화용액을 제조하는 단계
S200 : 별도로, 프리폴리머/코어 용액을 제조하는 단계
S300 : 유화용액에 프리폴리머/코어 용액을 투입하고 교반하는 단계
S400 : 큐어링물질(Curing materials)을 투입하는 단계
S500 : 세척, 여과 및 건조단계

Claims (8)

  1. 마이크로캡슐형 잠재성 경화제의 제조방법에 있어서,
    유화제와 증류수(deionized water)를 혼합하여 유화용액을 제조하는 단계(S100);
    별도로, 프리폴리머/코어 용액을 제조하는 단계(S200);
    유화용액에 프리폴리머/코어 용액을 투입하고 교반하는 단계(S300);
    큐어링물질(Curing materials)을 투입하는 단계(S400); 및
    세척, 여과 및 건조단계(S500);를 포함하여 구성되며,
    상기 S200 단계는, 코어물질(core materials)과 이소시아네이트-프리폴리머를 60 ~ 70℃에서 혼합하여 이루어지되, 상기 코어물질은 제 1 코어물질과 제 2 코어물질을 1 : 1 ~ 20 : 1의 중량비로 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는, 마이크로캡슐형 잠재성 경화제의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 S100 단계는,
    증류수 100 중량부에 대하여, 유화제 17 ~ 23 중량부를 상온에서 혼합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 마이크로캡슐형 잠재성 경화제의 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 S200 단계는,
    코어물질(core materials) 100 중량부에 대하여, 이소시아네이트-프리폴리머 47 ~ 59 중량부를 60 ~ 70℃에서 혼합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 마이크로캡슐형 잠재성 경화제의 제조방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 S300 단계는,
    질소분위기하에서 유화용액에 프리폴리머/코어 용액을 붓고 30 ~ 40℃까지 승온하면서 600 ~ 800rpm의 속도로 40 ~ 50분간 교반하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 마이크로캡슐형 잠재성 경화제의 제조방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 S400 단계는,
    이소시아네이트-프리폴리머 100 중량부에 대하여, 큐어링물질 250 ~ 360 중량부를 투입하고 65 ~ 75℃까지 승온하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 마이크로캡슐형 잠재성 경화제의 제조방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 S500 단계는,
    증류수로 세척(rinsing)하고 진공여과(vacuum filtration)시킨 후, 1일 동안 상온에서 건조 후, 추가적으로 진공건조(vacuum desiccator)하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 마이크로캡슐형 잠재성 경화제의 제조방법.
  7. 제 3항에 있어서,
    상기 이소시아네이트-프리폴리머는,
    이소시아네이트와 용제를 75 ~ 85℃에서 교반시킨 후, 상기 이소시아네이트 100 중량부에 대하여 다이올 36 ~ 50 중량부를 투입하고 질소분위기하에서 반응시키고, 상기 반응물을 60 ~ 70℃에서 감압증류하여 용제를 제거하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 마이크로캡슐형 잠재성 경화제의 제조방법.
  8. 제 1항에 따른 제조방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는, 마이크로캡슐형 잠재성 경화제.
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KR102249545B1 (ko) * 2021-01-12 2021-05-07 주식회사 청아디앤피 특수상황 날인용 스템프
CN113912821A (zh) * 2021-09-10 2022-01-11 苏州东聚新材料有限公司 一种水分散性的低温解封型异氰酸酯交联剂及其制备方法

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KR20110104732A (ko) 2010-03-17 2011-09-23 주식회사 오공 핫멜트 접착제 조성물

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