KR20200053283A - 접착공정 간소화가 가능한 수성 폴리우레탄-아크릴레이트 실란 접착제의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 수성 폴리우레탄-아크릴레이트 실란 접착제 - Google Patents
접착공정 간소화가 가능한 수성 폴리우레탄-아크릴레이트 실란 접착제의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 수성 폴리우레탄-아크릴레이트 실란 접착제 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20200053283A KR20200053283A KR1020180136722A KR20180136722A KR20200053283A KR 20200053283 A KR20200053283 A KR 20200053283A KR 1020180136722 A KR1020180136722 A KR 1020180136722A KR 20180136722 A KR20180136722 A KR 20180136722A KR 20200053283 A KR20200053283 A KR 20200053283A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- adhesive
- mol
- aqueous polyurethane
- silane adhesive
- acrylate silane
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J175/00—Adhesives based on polyureas or polyurethanes; Adhesives based on derivatives of such polymers
- C09J175/04—Polyurethanes
- C09J175/14—Polyurethanes having carbon-to-carbon unsaturated bonds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F290/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers modified by introduction of aliphatic unsaturated end or side groups
- C08F290/02—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers modified by introduction of aliphatic unsaturated end or side groups on to polymers modified by introduction of unsaturated end groups
- C08F290/06—Polymers provided for in subclass C08G
- C08F290/065—Polyamides; Polyesteramides; Polyimides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/08—Processes
- C08G18/10—Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/08—Processes
- C08G18/16—Catalysts
- C08G18/22—Catalysts containing metal compounds
- C08G18/24—Catalysts containing metal compounds of tin
- C08G18/244—Catalysts containing metal compounds of tin tin salts of carboxylic acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/40—High-molecular-weight compounds
- C08G18/42—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/40—High-molecular-weight compounds
- C08G18/48—Polyethers
Abstract
본 발명은 접착공정 간소화가 가능한 수성 폴리우레탄-아크릴레이트 실란 접착제의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 수성 폴리우레탄-아크릴레이트 실란 접착제에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 종래 신발창의 접착면과 갑피의 접착면 모두에 접착제를 각각 도포하는 2중 도포방식과 달리, 신발창의 접착면에만 접착제를 도포하고 갑피의 접착면에는 접착제를 도포하지 않고 접착하는 원-페이스(one-face) 접착 시스템을 구현할 수 있도록 하는, 접착공정 간소화가 가능한 수성 폴리우레탄-아크릴레이트 실란 접착제의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 수성 폴리우레탄-아크릴레이트 실란 접착제에 관한 것이다.
Description
본 발명은 신발창의 접착면에만 접착제를 도포하고 갑피의 접착면에는 접착제를 도포하지 않고 접착하는 원-페이스(one-face) 접착 시스템을 구현할 수 있도록 하는, 수성 폴리우레탄-아크릴레이트 실란 접착제의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 수성 폴리우레탄-아크릴레이트 실란 접착제에 관한 것이다.
일반적으로 접착제는 신발 제조 공정에서 가장 핵심적인 소재이며, 원단의 합포, 신발창(sole)의 접착, 기능성 부품 로그(log), 토캡(toe cap), 백카운트(back count) 접착에 필수적으로 사용된다.
기존의 접착제에 의한 공정은 신발창에 선처리, 건조, UV 처리, 1차 건조, 1차 접착제 도포 후 2차 건조공정을 거치며, 라스팅된 갑피(upper)는 게이지(Gauge), 러핑(Roughing), 선처리, 1차 접착제 도포, 2차 건조 공정 후 조립 압착된다.
즉, 종래 접착공정은 신발창과 갑피 각각에 프라이머와 접착제를 각각 처리하는 2중 도포 공정을 진행하고 있으며, 이는 작업 인원, 생산 라인 길이, 생산 에너지, 게이지, 러핑, 선처리 공정, UV 공정 등 추가 공정 발생으로 원가 상승 요인이 된다.
한편, 현재 사용되고 있는 접착제의 대부분은 유기 용제형 접착제이며 이는 휘발성(volatile organic compound, VOCs)에 의한 환경과 건강에 대한 유해성 때문에 많은 규제를 받고 있다. 따라서 유기용제를 사용한 폴리우레탄이 점차 제한을 받자 이에 대한 대안으로 특허문헌 1 및 2 등에서와 같이, 인체와 환경적으로 무해한 물을 사용한 친환경적인 수분산 폴리우레탄(waterborne polyurethane dispersion, PUD)의 연구와 응용에 대한 관심이 증대되고 있다.
PUD는 물에 대한 수용성과 분산성을 증대시키기 위하여 폴리우레탄 골격에 이온기를 도입하는 방법이 주로 사용되고 있다. 그러나 이 방법은 기계적인 강도나 탄성력은 우수하지만 이온기들이 친수성적인 특성을 갖게 되어 물이나 알코올과 같은 용제에 대한 저항성이 낮아지고 그로 인한 물성 저하 생기는 문제점이 있다.
이런 물성 저하의 문제를 해결하기 위하여 저렴하며 기계적 강도, 내수성, 내후성, 내화학성, 광택성, 안료 혼화성 등이 우수한 아크릴 단량체를 PUD에 도입하는 연구가 활발히 진행되고 있다.
하지만 아크릴 단량체들을 PUD에 단순 첨가 할 경우 PUD와 아크릴 단량체들 사이의 상분리에 의한 불균일성, 또한 분자량이 큰 중합체 수준의 혼합은 투과도의 감소와 응집력의 감소로 인해서 과도한 내부 응력과 불완전한 응집체가 존재함에 따라 물성 저하를 초래하는 것으로 알려져 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 종래 신발창의 접착면과 갑피의 접착면 모두에 접착제를 각각 도포하는 2중 도포방식과 달리, 신발창의 접착면에만 접착제를 도포하고 갑피의 접착면에는 접착제를 도포하지 않고 접착하는 원-페이스(one-face) 접착 시스템을 구현할 수 있도록 하는 수성 폴리우레탄-아크릴레이트 실란 접착제를 제공함을 과제로 한다.
본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위한 수단으로 접착공정 간소화가 가능한 수성 폴리우레탄-아크릴레이트 실란 접착제의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 수성 폴리우레탄-아크릴레이트 실란 접착제를 제공한다.
보다 구체적으로 상기 접착공정 간소화가 가능한 수성 폴리우레탄-아크릴레이트 실란 접착제의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 수성 폴리우레탄-아크릴레이트 실란 접착제는, PUD를 먼저 합성한 후 이것을 시드로 하여 여기에 아크릴 단량체의 혼합물인 아크릴 에멀젼을 첨가 중합하여 최종의 수분산 폴리우레탄 아크릴 에멀젼을 합성하고, 이에 대한 내수성과 접착특성을 개선하기 위해 실란에 비닐기를 도입한 새로운 화합물을 수분산 폴리우레탄 아크릴레이트에 도입하여 제조됨으로써, 접착제의 물성 저하 없이도 내수성과 접착특성을 향상시킬 수 있도록 할 뿐만 아니라 이로 인해 상기 원-페이스 접착 시스템의 구현이 가능하도록 한다.
본 발명은 물성 저하 없이도 내수성과 접착특성이 향상된 수성 폴리우레탄-아크릴레이트 실란 접착제를 바탕으로, 종래 신발창의 접착면과 갑피의 접착면 모두에 접착제를 각각 도포하는 2중 도포방식과 달리, 신발창의 접착면에만 접착제를 도포하고 갑피의 접착면에는 접착제를 도포하지 않고 접착하는 원-페이스(one-face) 접착 시스템을 구현할 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 수성 폴리우레탄-아크릴레이트 실란 접착제의 제조방법을 나타낸 공정 흐름도
도 2는 종래 2중 도포방식의 접착공정과 본 발명에 따른 원-페이스(one-face) 접착 시스템을 비교한 개략도
도 2는 종래 2중 도포방식의 접착공정과 본 발명에 따른 원-페이스(one-face) 접착 시스템을 비교한 개략도
본 발명은 접착공정 간소화가 가능한 수성 폴리우레탄-아크릴레이트 실란 접착제의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 수성 폴리우레탄-아크릴레이트 실란 접착제에 관한 것으로, 본 발명을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
이하, 본 발명의 접착공정 간소화가 가능한 수성 폴리우레탄-아크릴레이트 실란 접착제의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 수성 폴리우레탄-아크릴레이트 실란 접착제을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이, 말단이 NCO로 종결된 프리 폴리머를 제조하는 단계(S100), 말단이 아크릴기로 캡핑(capping)된 올리고머를 제조하는 단계(S200) 및, ATSE와 아크릴 에멀젼을 중합하여 수성 폴리우레탄-아크릴레이트 실란 접착제를 제조하는 단계(S300)를 포함하여 이루어진다.
상기 S100 단계는, 말단이 NCO로 종결된 프리 폴리머를 제조하는 단계로써 수성 폴리우레탄-아크릴레이트 실란 접착제의 제조방법에 있어서, 폴리올 0.4 ~ 0.5 몰%와 이온성기 0.3 ~ 0.5 몰%를 교반하고, 이소시아네이트 0.8 ~ 1.4 몰%를 적하한 후, 촉매를 첨가 및 반응시켜 말단이 NCO로 종결된 프리 폴리머를 제조한다.
여기서, 상기 폴리올은 폴리에테르(polyether) 폴리올 또는 폴리에스테르(Polyester) 폴리올을 사용하고, 상기 이온성기는 2,2-비스(하이드록시메틸)프로피오닉 에시드(2,2-bis(hydroxymethyl)propionic acid, DMPA)를 사용하며, 상기 이소시아네이트는 4,4-메틸렌 디사이클로헥실 디이소시아네이트(4,4-methylene dicyclohexyl diisocyanate, H12MDI)를 사용하고, 상기 촉매는 디부틸틴 디라우레이트(dibutyltin dilaurate, DBTDL)를 사용할 수 있지만, 반드시 여기에 한정되는 것은 아니고 프리 폴리머를 제조하기 위해 공지된 다양한 첨가제의 사용이 가능하다. 아울러, 상기 각 물질의 함량 역시 반드시 상기 범위에 한정되는 것은 아니고 접착제의 사용용도, 사용대상, 사용환경 등에 따라 가변적일 수 있다.
상기 S200 단계는 말단이 아크릴기로 캡핑(capping)된 올리고머를 제조하는 단계로써 상기 프리 폴리머에 아크릴모노머 0.35 ~ 0.45 몰%를 적하 및 반응시켜 말단이 아크릴기로 캡핑(capping)된 올리고머를 제조한다.
여기서, 상기 아크릴모노머는 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트(2-hydroxyethyl methacrylate, 2-HEMA)를 사용할 수 있지만, 반드시 여기에 한정되는 것은 아니고 올리고머를 제조하기 위해 공지된 다양한 첨가제의 사용이 가능하다. 아울러, 상기 각 아크릴모노머의 함량 역시 반드시 상기 범위에 한정되는 것은 아니고 접착제의 사용용도, 사용대상, 사용환경 등에 따라 가변적일 수 있다.
상기 S300 단계는 수성 폴리우레탄-아크릴레이트 실란 접착제를 제조하는 단계로써, 상기 올리고머 100 중량부에 대하여, ATSE(Allyl 3-(trimethoxy silyl)propyl ether) 1 ~ 4 중량부 및 아크릴 에멀젼 15 ~ 25 중량부를 적하 및 교반하고, 중화제 0.3 ~ 0.4 몰%를 첨가하여 중화반응시킨 후, 증류수를 투입하여 수분산시키고, 여기에 개시제 0.2 ~ 1.0 중량부를 첨가 및 반응시켜 수성 폴리우레탄-아크릴레이트 실란 접착제를 제조한다.
여기서 상기 ATSE는 실란에 비닐기를 도입한 새로운 화합물로써 아릴 알코올(allyl alcohol) 0.3 ~ 0.5 몰%, 트리에틸아민(triethylamine)과 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran)를 25 : 1 부피비로 투입 및 교반하고, 여기에 클로로프로필 트리에톡시비닐실란(chloropropyl triethoxyvinylsilane) 0.3 ~ 0.5 몰%를 적하 및 교반한 후 용제를 제거하고, n-헥산(n-hexane) 첨가 후 음파처리, 감압 여과 및 잔여 n-헥산을 제거하여 제조된다.
그리고 상기 아크릴 에멀젼은 아크릴단량체인 메타크릴레이트(methacrylate, MA), 메틸메타크릴레이트(methyl methacrylate, MMA) 및 아크릴로니트릴(acrylonitrile, AN)이 1 : 1 : 1 중량비로 혼합되어 이루어지는 것을 사용한다.
또한, 상기 중화제는 트리에틸아민(triethylamine, TEA)을 사용하며, 상기 개시제는 과황산암모늄(Ammonium persulfate)을 사용한다.
한편, 상기 S300 단계에서 사용되는 각 물질의 종류, 함량 및 조성은 상기 범위에 반드시 한정되는 것은 아니며 접착제의 사용용도, 사용대상, 사용환경 등에 따라 가변적일 수 있다.
이하, 본 발명의 실시 예를 들면서 상세히 설명하는 바 본 발명이 다음의 실시예에 의해서만 반드시 한정되는 것은 아니다.
1. 접착제의 제조
(실시예 1)
교반기, 냉각기 및 질소 주입구가 장착된 500 ml 4구 반응기에 폴리올(B-20 (DT-2040, 대원 폴리머) 0.476 몰%와 이온성기(DMPA, Sigma Aldrich) 0.324 몰%를 투입하고 80℃에서 1시간동안 균일하게 교반하였다. 그 후 이소시아네이트(H12MDI, Sigma Aldrich) 1.0 몰%를 적하하였고 한 시간 후, 촉매(DBTDL, Sigma Aldrich)를 첨가하고 약 5시간동안 반응시켜 말단이 NCO로 종결된 프리폴리머를 제조하였다(S100). 그리고 온도를 50℃로 낮추고 아크릴모노머(2-HEMA, Sigma Aldrich) 0.40 몰%를 적하한 뒤 15시간동안 반응을 진행하여 말단이 아크릴기로 캡핑된 올리고머를 제조하였으며(S200) 그 후 ATSE 2.91 중량부 및 아크릴 에멀젼(MA(Samchun Chemicals), MMA(Samchun Chemicals) 및 AN(Duksan Chemical) 1 : 1 : 1 중량비로 혼합) 20 중량부를 적하하며 한 시간 동안 교반하였다. 온도를 30℃로 낮춘 후 중화제(TEA, Junsei Chemical) 0.324 몰%를 넣고 1시간동안 중화반응을 진행하였고, 증류수를 투입하여 600 rpm에서 30분간 교반하여 수분산시켰다. 그 후 온도를 60℃까지 올린 후 개시제(과황산암모늄) 0.4 중량부를 증류수에 녹여 3시간동안 반응을 진행시킨 후 반응을 종료하여 수성 폴리우레탄-아크릴레이트 실란 접착제를 제조하였다(S300).
여기서 상기 ATSE는 교반기, 질소 주입구가 장착된 500 ml 4구 반응기에 아릴 아릴 알코올(allyl alcohol) 0.5 몰%, 트리에틸아민(triethylamine)과 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran)를 25 : 1 부피비로 투입후 상온에서 1시간 동안 교반하였다. 아르곤 가스로 교체 후 60℃에서 클로로프로필 트리에톡시비닐실란(chloropropyl triethoxyvinylsilane) 0.5 몰%를 적하하였다. 적하 완료 후 6시간동안 교반상태를 유지하고 상온에서 한 시간 동안 교반하였다. 용제를 제거하고 25℃ 진공오븐에서 건조 후 정제를 실시하였다. 정제과정은 얻어진 시료에 n-헥산(n-hexane)을 첨가하고 음파처리과정을 거친 후 감압 여과를 반복하여 진행하였으며 증발기(evaporator)를 통해 잔여 n-헥산을 제거하여 제조하였다.
(실시예 2)
교반기, 냉각기 및 질소 주입구가 장착된 500 ml 4구 반응기에 폴리올(B-20 (DT-2040, 대원 폴리머) 0.4 몰%와 이온성기(DMPA, Sigma Aldrich) 0.3 몰%를 투입하고 80℃에서 1시간동안 균일하게 교반하였다. 그 후 이소시아네이트(H12MDI, Sigma Aldrich) 0.8 몰%를 적하하였고 한 시간 후, 촉매(DBTDL, Sigma Aldrich)를 첨가하고 약 5시간동안 반응시켜 말단이 NCO로 종결된 프리폴리머를 제조하였다(S100). 그리고 온도를 50℃로 낮추고 아크릴모노머(2-HEMA, Sigma Aldrich) 0.35 몰%를 적하한 뒤 15시간동안 반응을 진행하여 말단이 아크릴기로 캡핑된 올리고머를 제조하였으며(S200) 그 후 ATSE 1 중량부 및 아크릴 에멀젼(MA(Samchun Chemicals), MMA(Samchun Chemicals) 및 AN(Duksan Chemical) 1 : 1 : 1 중량비로 혼합) 15 중량부를 적하하며 한 시간 동안 교반하였다. 온도를 30℃로 낮춘 후 중화제(TEA, Junsei Chemical) 0.3 몰%를 넣고 1시간동안 중화반응을 진행하였고, 증류수를 투입하여 600 rpm에서 30분간 교반하여 수분산시켰다. 그 후 온도를 60℃까지 올린 후 개시제(과황산암모늄) 0.2 중량부를 증류수에 녹여 3시간동안 반응을 진행시킨 후 반응을 종료하여 수성 폴리우레탄-아크릴레이트 실란 접착제를 제조하였다(S300).
여기서 상기 ATSE는 교반기, 질소 주입구가 장착된 500 ml 4구 반응기에 아릴 아릴 알코올(allyl alcohol) 0.3 몰%, 트리에틸아민(triethylamine)과 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran)를 25 : 1 부피비로 투입후 상온에서 1시간 동안 교반하였다. 아르곤 가스로 교체 후 60℃에서 클로로프로필 트리에톡시비닐실란(chloropropyl triethoxyvinylsilane) 0.3 몰%를 적하하였다. 적하 완료 후 6시간동안 교반상태를 유지하고 상온에서 한 시간 동안 교반하였다. 용제를 제거하고 25℃ 진공오븐에서 건조 후 정제를 실시하였다. 정제과정은 얻어진 시료에 n-헥산(n-hexane)을 첨가하고 음파처리과정을 거친 후 감압 여과를 반복하여 진행하였으며 증발기(evaporator)를 통해 잔여 n-헥산을 제거하여 제조하였다.
(실시예 3)
교반기, 냉각기 및 질소 주입구가 장착된 500 ml 4구 반응기에 폴리올(B-20 (DT-2040, 대원 폴리머) 0.5 몰%와 이온성기(DMPA, Sigma Aldrich) 0.5 몰%를 투입하고 80℃에서 1시간동안 균일하게 교반하였다. 그 후 이소시아네이트(H12MDI, Sigma Aldrich) 1.4 몰%를 적하하였고 한 시간 후, 촉매(DBTDL, Sigma Aldrich)를 첨가하고 약 5시간동안 반응시켜 말단이 NCO로 종결된 프리폴리머를 제조하였다(S100). 그리고 온도를 50℃로 낮추고 아크릴모노머(2-HEMA, Sigma Aldrich) 0.45 몰%를 적하한 뒤 15시간동안 반응을 진행하여 말단이 아크릴기로 캡핑된 올리고머를 제조하였으며(S200) 그 후 ATSE 4 중량부 및 아크릴 에멀젼(MA(Samchun Chemicals), MMA(Samchun Chemicals) 및 AN(Duksan Chemical) 1 : 1 : 1 중량비로 혼합) 25 중량부를 적하하며 한 시간 동안 교반하였다. 온도를 30℃로 낮춘 후 중화제(TEA, Junsei Chemical) 0.4 몰%를 넣고 1시간동안 중화반응을 진행하였고, 증류수를 투입하여 600 rpm에서 30분간 교반하여 수분산시켰다. 그 후 온도를 60℃까지 올린 후 개시제(과황산암모늄) 1 중량부를 증류수에 녹여 3시간동안 반응을 진행시킨 후 반응을 종료하여 수성 폴리우레탄-아크릴레이트 실란 접착제를 제조하였다(S300).
여기서 상기 ATSE는 교반기, 질소 주입구가 장착된 500 ml 4구 반응기에 아릴 아릴 알코올(allyl alcohol) 0.5 몰%, 트리에틸아민(triethylamine)과 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran)를 25 : 1 부피비로 투입후 상온에서 1시간 동안 교반하였다. 아르곤 가스로 교체 후 60℃에서 클로로프로필 트리에톡시비닐실란(chloropropyl triethoxyvinylsilane) 0.5 몰%를 적하하였다. 적하 완료 후 6시간동안 교반상태를 유지하고 상온에서 한 시간 동안 교반하였다. 용제를 제거하고 25℃ 진공오븐에서 건조 후 정제를 실시하였다. 정제과정은 얻어진 시료에 n-헥산(n-hexane)을 첨가하고 음파처리과정을 거친 후 감압 여과를 반복하여 진행하였으며 증발기(evaporator)를 통해 잔여 n-헥산을 제거하여 제조하였다.
(비교예 1)
실시예 1과 동일하게 제조하되, ATSE 및 아크릴 에멀젼을 첨가하지 않았다.
2. 접착제의 평가
(1) 시편 제조
갑피(synthetic leather)와 신발창(ethylene vinyl acetate)으로 이루어진 피착재를 100mm X 10mm의 크기로 잘라 MEK(methyl ethyl ketone)로 세척하여 건조하였다. 갑피 접착면에 수성형 프라이머(W-104, 헨켈)를 1회 도포하고 55℃에서 5분간 열처리하여 건조시켰다. 또한 신발창 접착면에 UV형 프라이머를 도포하고 UV를 조사한 다음 수성형 프라이머(W-104, 헨켈)를 1회 도포하고 55℃에서 5분간 열처리하여 건조시켜 준비했다. 그리고, 상기 실시예 및 비교예에 따라 접착제에 수성 경화제(ARF-40, 헨켈) 5 중량부를 첨가하여 신발창의 전처리된 층위에만 도포하고 55℃에서 5분간 열처리하여 건조시킨 다음 핸드롤러를 사용하여 3 ~ 4 kgf의 하중을 가하여 접착하였다.
(2) 내수성(kgf/cm)
시편을 접착하고 상온 방치 24시간 후에 상온에서 물에 48시간 침지한 후 상온에서 시편 물기 제거 후 만능인장시험기(UTM, LT2100C)를 이용하여 인장속도 200mm/min으로 박리하여 접착 강도를 측정하였으며, 그 결과는 아래 [표 1]에 나타내었다.
(3) 접착 강도(kgf/cm)
신발 완제품을 제조하여 24시간 이상 방치한 후 접착부위를 만능인장시험기(UTM, LT2100C)를 이용하여 인장속도 200mm/min으로 박리하여 접착 강도를 측정하였으며, 그 결과는 아래 [표 1]에 나타내었다.
| 구분 | 실시예 1 | 실시예 2 | 실시예 3 | 비교예 1 |
| 내수성(kgf/cm) | 1.9 | 1.8 | 1.9 | d |
| 접착 강도(kgf/cm) | 3.9 | 3.8 | 3.8 | d |
| d:delamination(접착이 되지 않음) | ||||
상기 [표 1]에서와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 수성 폴리우레탄-아크릴레이트 실란 접착제는 비교예에 비하여 내수성 및 접착강도가 우수함을 알 수 있으며, 이로 인해 도 2에 도시된 바와 같이 원-페이스(one-face) 접착 시스템의 구현이 가능함을 알 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 접착공정 간소화가 가능한 수성 폴리우레탄-아크릴레이트 실란 접착제의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 수성 폴리우레탄-아크릴레이트 실란 접착제를 상기의 바람직한 실시 예를 통해 설명하고, 그 우수성을 확인하였지만 해당 기술 분야의 당업자라면 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 치환, 변형 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
Claims (5)
- 수성 폴리우레탄-아크릴레이트 실란 접착제의 제조방법에 있어서,
폴리올 0.4 ~ 0.5 몰%와 이온성기 0.3 ~ 0.5 몰%를 교반하고, 이소시아네이트 0.8 ~ 1.4 몰%를 적하한 후, 촉매를 첨가 및 반응시켜 말단이 NCO로 종결된 프리 폴리머를 제조하는 단계(S100);
상기 프리 폴리머에 아크릴모노머 0.35 ~ 0.45 몰%를 적하 및 반응시켜 말단이 아크릴기로 캡핑(capping)된 올리고머를 제조하는 단계(S200); 및
상기 올리고머 100 중량부에 대하여, ATSE(Allyl 3-(trimethoxy silyl)propyl ether) 1 ~ 4 중량부 및 아크릴 에멀젼 15 ~ 25 중량부를 적하 및 교반하고, 중화제 0.3 ~ 0.4 몰%를 첨가하여 중화반응시킨 후, 증류수를 투입하여 수분산시키고, 여기에 개시제 0.2 ~ 1.0 중량부를 첨가 및 반응시켜 수성 폴리우레탄-아크릴레이트 실란 접착제를 제조하는 단계(S300);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 수성 폴리우레탄-아크릴레이트 실란 접착제의 제조방법.
- 제 1항에 있어서
상기 ATSE는,
아릴 알코올(allyl alcohol) 0.3 ~ 0.5 몰%, 트리에틸아민(triethylamine)과 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran)를 25 : 1 부피비로 투입 및 교반하고, 여기에 클로로프로필 트리에톡시비닐실란(chloropropyl triethoxyvinylsilane) 0.3 ~ 0.5 몰%를 적하 및 교반한 후 용제를 제거하고, n-헥산(n-hexane) 첨가 후 음파처리, 감압 여과 및 잔여 n-헥산을 제거하여 제조되는 것을 특징으로 하는, 수성 폴리우레탄-아크릴레이트 실란 접착제의 제조방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 아크릴 에멀젼은,
아크릴단량체인 메타크릴레이트(methacrylate, MA), 메틸메타크릴레이트(methyl methacrylate, MMA) 및 아크릴로니트릴(acrylonitrile, AN)이 1 : 1 : 1 중량비로 혼합되어 이루어지는 것을 특징으로 하는, 수성 폴리우레탄-아크릴레이트 실란 접착제의 제조방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 폴리올은 폴리에테르(polyether) 폴리올 또는 폴리에스테르(Polyester) 폴리올을 사용하고,
상기 이온성기는 2,2-비스(하이드록시메틸)프로피오닉 에시드(2,2-bis(hydroxymethyl)propionic acid, DMPA)를 사용하며,
상기 이소시아네이트는 4,4-메틸렌 디사이클로헥실 디이소시아네이트(4,4-methylene dicyclohexyl diisocyanate, H12MDI)를 사용하고,
상기 촉매는 디부틸틴 디라우레이트(dibutyltin dilaurate, DBTDL)를 사용하며,
상기 아크릴모노머는 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트(2-hydroxyethyl methacrylate, 2-HEMA)를 사용하고,
상기 중화제는 트리에틸아민(triethylamine, TEA)을 사용하며,
상기 개시제는 과황산암모늄(Ammonium persulfate)을 사용하는 것을 특징으로 하는, 수성 폴리우레탄-아크릴레이트 실란 접착제의 제조방법.
- 제 1항에 따른 제조방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는, 수성 폴리우레탄-아크릴레이트 실란 접착제.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180136722A KR102116533B1 (ko) | 2018-11-08 | 2018-11-08 | 접착공정 간소화가 가능한 수성 폴리우레탄-아크릴레이트 실란 접착제의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 수성 폴리우레탄-아크릴레이트 실란 접착제 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180136722A KR102116533B1 (ko) | 2018-11-08 | 2018-11-08 | 접착공정 간소화가 가능한 수성 폴리우레탄-아크릴레이트 실란 접착제의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 수성 폴리우레탄-아크릴레이트 실란 접착제 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20200053283A true KR20200053283A (ko) | 2020-05-18 |
| KR102116533B1 KR102116533B1 (ko) | 2020-05-28 |
Family
ID=70912771
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020180136722A KR102116533B1 (ko) | 2018-11-08 | 2018-11-08 | 접착공정 간소화가 가능한 수성 폴리우레탄-아크릴레이트 실란 접착제의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 수성 폴리우레탄-아크릴레이트 실란 접착제 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102116533B1 (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113462250A (zh) * | 2021-07-24 | 2021-10-01 | 江西昊泽光学膜科技有限公司 | 一种抗菌卫生的手机膜及其制备方法 |
| CN114836162A (zh) * | 2022-03-31 | 2022-08-02 | 郑春华 | 一种改性聚氨酯胶黏剂的制备方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19980066934A (ko) | 1997-01-30 | 1998-10-15 | 박상욱 | 신발용 수성 폴리우레탄 접착제의 제조방법 |
| KR20110023093A (ko) * | 2009-08-28 | 2011-03-08 | 한국신발피혁연구소 | 내가수분해성이 우수한 무용제형 수성 폴리우레탄 에멀젼의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 무용제형 수성 폴리우레탄 에멀젼 |
| KR20130124723A (ko) * | 2012-05-07 | 2013-11-15 | 한진화학 주식회사 | 실릴레이티드 아크릴 폴리우레탄 에멀젼, 그 제조방법 및 이를 포함하는 도료 |
| KR20170081509A (ko) * | 2016-01-04 | 2017-07-12 | 한국신발피혁연구원 | 프라이머리스 접착이 가능한 우레탄-아크릴레이트 구조를 가진 폴리우레탄 수분산체 조성물 |
-
2018
- 2018-11-08 KR KR1020180136722A patent/KR102116533B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19980066934A (ko) | 1997-01-30 | 1998-10-15 | 박상욱 | 신발용 수성 폴리우레탄 접착제의 제조방법 |
| KR20110023093A (ko) * | 2009-08-28 | 2011-03-08 | 한국신발피혁연구소 | 내가수분해성이 우수한 무용제형 수성 폴리우레탄 에멀젼의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 무용제형 수성 폴리우레탄 에멀젼 |
| KR101124471B1 (ko) | 2009-08-28 | 2012-03-16 | 대륭기업 주식회사 | 무용제형 수성 폴리우레탄 에멀젼의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 무용제형 수성 폴리우레탄 에멀젼 |
| KR20130124723A (ko) * | 2012-05-07 | 2013-11-15 | 한진화학 주식회사 | 실릴레이티드 아크릴 폴리우레탄 에멀젼, 그 제조방법 및 이를 포함하는 도료 |
| KR20170081509A (ko) * | 2016-01-04 | 2017-07-12 | 한국신발피혁연구원 | 프라이머리스 접착이 가능한 우레탄-아크릴레이트 구조를 가진 폴리우레탄 수분산체 조성물 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Ahmad R. Taat et.al., Progress in Organic Coatings, Vol.84, pages 89-96, July 2015* * |
| 이승환 외., 접착 및 계면 제16권 제4호, 156-161쪽, 2015년* * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113462250A (zh) * | 2021-07-24 | 2021-10-01 | 江西昊泽光学膜科技有限公司 | 一种抗菌卫生的手机膜及其制备方法 |
| CN113462250B (zh) * | 2021-07-24 | 2022-03-11 | 江西昊泽光学膜科技有限公司 | 一种抗菌卫生的手机膜及其制备方法 |
| CN114836162A (zh) * | 2022-03-31 | 2022-08-02 | 郑春华 | 一种改性聚氨酯胶黏剂的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR102116533B1 (ko) | 2020-05-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108102558B (zh) | 一种高强度湿、光双重固化聚氨酯粘合剂及其制备方法和使用方法 | |
| CN104877099B (zh) | 一种有机氟改性超支化水性聚氨酯的制备方法 | |
| CN110156952B (zh) | 一种可双重固化聚氨酯增韧树脂及其制备方法与应用 | |
| CN101235129A (zh) | 聚丁二烯基水性聚氨酯及其改性乳液的制备方法 | |
| KR101124471B1 (ko) | 무용제형 수성 폴리우레탄 에멀젼의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 무용제형 수성 폴리우레탄 에멀젼 | |
| CN106905504B (zh) | 水性紫外光固化聚氨酯树脂及其制备方法和应用 | |
| KR102116533B1 (ko) | 접착공정 간소화가 가능한 수성 폴리우레탄-아크릴레이트 실란 접착제의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 수성 폴리우레탄-아크릴레이트 실란 접착제 | |
| JP2005029793A (ja) | 芳香族−脂肪族イソシアネートがハイブリッドされた水分散ポリウレタン−ウレアの製造方法 | |
| CN103805122A (zh) | 一种水性聚氨酯贴布胶及其制备方法 | |
| KR20130124723A (ko) | 실릴레이티드 아크릴 폴리우레탄 에멀젼, 그 제조방법 및 이를 포함하는 도료 | |
| CN109293871B (zh) | 一种自流平水性含氟聚氨酯丙烯酸树脂及其制备方法、水性光固化涂料 | |
| CN109293866A (zh) | 一种腐植酸改性水性聚氨酯材料及其制备方法 | |
| KR101786503B1 (ko) | 프라이머리스 접착이 가능한 우레탄-아크릴레이트 구조를 가진 폴리우레탄 수분산체 조성물 | |
| KR101861086B1 (ko) | 접착력이 개선된 합성 피혁용 폴리우레탄 수분산체 조성물 | |
| CN110734533A (zh) | 一种端/侧氟烷基共改性聚氨酯纳米杂化乳液及制备方法 | |
| US20240067768A1 (en) | Waterborne polyurethane acrylate emulsion and application thereof | |
| CN111675961B (zh) | 光固化聚氨酯底涂剂及其制备方法 | |
| CN116157410A (zh) | 环氧烷加成的多元醇组合物、利用该多元醇组合物的聚氨酯和包含该聚氨酯的热熔粘合剂 | |
| KR100341870B1 (ko) | 수분산 폴리우레탄의 제조방법 | |
| WO2015115291A1 (ja) | ポリイソシアネート組成物、２液硬化型ポリウレタン樹脂、塗料および接着剤 | |
| CN111978502B (zh) | 一种氨酯油丙烯酸酯光固化树脂及其制备方法 | |
| CN114409852A (zh) | 丙烯酸改性水性聚氨酯分散体及其制备方法 | |
| KR101031307B1 (ko) | 나노 아크릴 혼성 수분산 폴리우레탄 조성물 및 그 제조 방법 | |
| KR101604382B1 (ko) | 내황변성 및 접착성이 우수한 프라이머리스 접착용 폴리우레탄 수분산체 조성물 | |
| CN108530603A (zh) | 云母改性水性聚氨酯乳液、胶黏剂及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right |