KR20210061889A

KR20210061889A - Pvc 인테리어 시트용 수성형 아크릴계 점착제 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR20210061889A
Application number: KR1020190149950A
Authority: KR
Inventors: 이진욱
Original assignee: 대흥특수화학(주)
Priority date: 2019-11-20
Filing date: 2019-11-20
Publication date: 2021-05-28
Also published as: KR102282206B1

Abstract

본 발명은 수계 용매, 아크릴계 단량체, 유화제 및 개시제를 포함하며, 유화중합을 통하여 제조되는 점착제로서, 고형분 함량이 70% 이상인 고고형분 배합 조성을 제공하고, 용제형 점착제 수준의 물성뿐 아니라 작업성을 확보할 수 있는 VOC-free 친환경 PVC 인테리어 시트용 수성형 아크릴계 점착제를 제공할 수 있다.

Description

PVC 인테리어 시트용 수성형 아크릴계 점착제 및 이의 제조방법{Water-based acrylic adhesive for PVC interior sheet and manufacturing method thereof}

본 발명은 PVC 인테리어 시트용 수성 아크릴 점착제에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 주택, 사무실 등의 벽면 또는 중밀도 섬유판(medium density fiberboard, MDF)에 무늬를 형성하기 위하여 부착하는데 주로 사용되는 PVC 시트를 이용한 인테리어에 사용될 수 있는 수성형 아크릴계 점착제에 관한 것이다.

여기서는, 본 개시에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다.

점착제(Pressure Sensitive Adhesive, PSA)는 물, 용매, 빛, 열 등을 사용하지 않고 지압과 같은 극히 작은 압력으로 다른 물체의 표면에 접착이 가능하고, 이것을 다시 떼어낼 때 피착물을 오염시키지 않고 쉽게 떨어지는 특징을 갖는다.

점착제는 부착 후 짧은 시간 안에 높은 접착강도를 발휘하는 특징으로 인하여 여러 분야에 응용할 수 있기 때문에 그 사용량이 점차 확대되고 있다. 점착제는 제조 유형에 따라 용제형, 수성형, 무용제형으로 구별될 수 있다. 용제형은 고무계, 아크릴계 및 실리콘계 점착제가 있고, 톨루엔, 벤젠 등과 같은 휘발성 유기화합물(Volatic Organic Compounds, VOCs)을 용매로 사용하여 제조된다. 수성형 점착제는 아크릴계와 고무계 점착제가 대표적이고 물을 용매로 사용하여 환경 친화적이지만 내수성 및 접착력 등이 용제형에 비해 떨어지는 단점이 있다. 무용제형은 핫멜트형 점착제가 대부분을 차지한다.

용제형 점착제는 휘발성유기화합물(VOCs)이 포함되어 작업환경 및 가공과정에서 환경오염 및 인체유독성 문제로 인하여 규제를 받고 있다. 수성형 점착제는 취급이 용이하고 작업 환경상 안정적이며 화재의 위험이 적고 작업환경을 오염시키지 않는다는 점에서 주목받고 있다. 그러나 수성형 점착제는 고형분의 농도 범위를 다양하게 조절할 수 있고 내노화성이 좋고 다른 에멀젼 고분자와의 상용성이 좋은 장점을 가지고 있지만, 용제형 점착제보다 긴 건조시간이 필요하며, 초기점착력, 피착제와의 접착력 및 유지력 등의 점착물성이 떨어지기 때문에 이를 보완하려는 연구가 지속해서 이루어지고 있다.

한편, 기존의 PVC 인테리어 시트에 적용되는 점착제는 대부분 용제형으로 톨루엔, 에틸아세테이트 등의 유기용제가 사용되고 있으나, 실내공기질관리법 및 건축자재 사전적합확인제도에서 HCOH(포름알데하이드), TVOC(총휘발성유기화합물), 톨루엔을 관리물질로 지정하면서 톨루엔과 같은 유기용제에 대한 사용이 제한되고 있는 실정이다. 이에 톨루엔을 에틸아세테이트로 대체하고 있으나 에틸아세테이트 역시 TVOC(벽지, 바닥재 기준 4.0mg/m²·h)기준을 만족시키는데 어려움이 있다.

이러한 환경문제가 대두되면서 실내공기질 관리법 등 규제, 관리가 심화되고 있으며, 이를 해결하기 위해 핫멜트, 에멀젼 등의 무용제형 타입의 점착제로 대체, 개발되고 있다. 특히 수성 점착제의 경우 기존 용제형 코터에서 그대로 작업이 가능한 반면 유기용제 대신 물을 사용하기 때문에 TVOC를 획기적으로 없앨 수 있으며, 오염물질 방출이 적어 PVC 인테리어용 점착제로 용제형 대신 수성으로의 대체, 개발의 필요성이 높아지고 있다.

수성 점착제의 경우 유기용제 대신 물을 분산매로 사용하여 환경 및 인체에 유해한 물질의 배출이 없는 장점이 있으나, 점착력과 노화 점착물성, 작업성이 용제형에 비해 현저히 떨어지는 문제가 있다.

또한 기존에 사용되는 수성 점착제의 경우 일반적으로 50~60%의 고형분을 가지고 있는데 이는 단일 입자를 가진 에멀젼 중합의 일반적인 생산 방식에 의한 제품이라고 할 수 있다. 이론상 단일 입자로 고형분을 최대한 높일 경우 62%가 그 한계이며 이를 넘어설 경우 점도가 급격히 상승하며 미반응 모노머량이 크게 증가됨으로써 건조 후 냄새 및 VOC문제를 유발시킬 수 있다. 62% 이상의 고형분을 가지면서 냄새 및 필요한 점착물성을 갖기 위해서는 2가지 입자로 에멀젼 중합을 하는 기술이 필요한데 실제 적용된 사례는 드물다.

PVC 인테리어 시트용 에멀젼 점착제가 용제형 점착제를 대체하기 위해서는 용제형 점착제와 비슷한 점착물성을 보이면서 냄새가 없어야 한다. 또한, 용제형과 거의 비슷한 건조 조건에서 그 기능의 차이가 없어야 하고, 실제 시공작업 시 탈착과 같은 문제가 발생되지 않아야 한다.

현재 기술의 에멀젼 점착제(고형분 50%)를 인테리어 시트(고형점착제 층 40~50㎛)에 적용할 경우 액상에서 80~100㎛ 두께로 도포가 이루어져야 하며, 에멀젼 점착제 특성상 건조율이 떨어지는 문제가 발생한다. 이를 해결하기 위해서는 기존 설비를 증설하거나, 코팅기의 이동속도를 감속시켜 건조시간을 길게 해야 한다. 하지만, 이는 생산효율이 급격히 떨어지기 때문에 현재 생산업체에 적용하기에는 어려움이 많다.

1. 한국공개특허 제10-2009-0008702호 (2009.01.22.) 2. 한국공개특허 제10-2008-0024561호 (2008.03.19.)

본 발명은 기존의 아크릴 에멀젼 점착제의 성능을 개선하여 용제형 점착제 수준의 물성뿐 아니라 작업성을 확보할 수 있는 VOC-free 친환경 PVC 인테리어 시트용 수성형 아크릴계 점착제를 제공하고자 한다.

그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명은 수계 용매, 아크릴계 단량체, 유화제 및 개시제를 포함하며, 유화중합을 통하여 제조되는 점착제로서, 상기 유화제는 반응성 유화제 1종 및 음이온성 유화제 1종을 포함하는 적어도 2종 이상의 유화제를 포함하고, 상기 점착제는 고형분 함량이 70% 이상인 고고형분 수성형 아크릴계 점착제인 것을 특징으로 하는 수성형 아크릴계 점착제를 제공한다.

또한 상기 반응성 유화제 및 음이온성 유화제는 3:1 내지 6:1 중량비로 포함되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 수성형 아크릴계 점착제는 상기 수계 용매 100 중량부에 대하여 상기 아크릴계 단량체는 200 내지 300 중량부, 상기 유화제는 4 내지 11 중량부, 상기 개시제는 0.5 내지 3 중량부로 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 아크릴계 단량체는 적어도 2종 이상의 제1 단량체, 적어도 2종 이상의 제2 단량체 및 적어도 2종 이상의 제3 단량체를 포함하고, 상기 수계 용매 100 중량부에 대하여 제1 단량체는 150 내지 200 중량부, 제2 단량체는 20 내지 100 중량부, 제3 단량체는 5 내지 15 중량부 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 제1 단량체는 부틸아크릴레이트(Butyl acrylate), 2-에틸헥실아크릴레이트(Ethylhexyl acrylate), 헥실아크릴레이트(Hexyl acrylate), 옥틸아크릴레이트(Octyl acrylate) 및 2-에틸부틸아크릴레이트로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 2종 이상을 포함하고, 상기 제2 단량체는 메틸메타크릴레이트(Methyl methacrylate), 메타크릴산(Methacrylic acid), 메틸아크릴레이트(Methyl acrylate), 부틸메타크릴레이트(Butyl methacrylate) 및 메틸올아크릴아마이드(Methylol acrylamide)로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 2종 이상을 포함하며, 상기 제3 단량체는 2-하이드록시에틸메타크릴레이트(2-Hydroxyethyl methacrylate), 2-하이드록시에틸아크릴레이트(2-Hydroxyethyl acrylate), 이소보닐아크릴레이트(Isobornyl acrylate), 이소시아네이트(메타)아크릴레이트(Isocyanate (meth)acrylate) 및 N-도데실메르캅탄(N-Dodecyl Mercaptan)으로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 2종 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 수상형 아크릴계 점착제는 중합 시 반응기에 개시제를 투입하기 이전에 모노머 시드(seed)를 투입하여 시드 폴리머를 제조하고, 시드 폴리머 존재하에 모노머와 유화제를 순차적으로 첨가하여 제조하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 상기 수성형 아크릴계 점착제; 및 소포제, 웨이팅제 및 증점제를 포함하는 첨가제;를 포함하는 PVC 인테리어 시트용 점착 코팅 조성물을 제공한다.

본 발명은 수성형 아크릴계 점착제의 고형분을 67% 이상으로 올림으로써 건조 성능 뿐 아니라 점착층의 도막 조밀성을 높혀 용제형 대비 우수한 물성을 갖는 친환경(VOC-free)의 PVC 인테리어 시트용 수성 아크릴 점착제를 제공한다.

또한 본 발명에 따른 67% 이상의 고형분을 갖는 에멀젼 점착제를 적용할 경우 액상에서 약 30% 정도 적게 코팅해도 되고, 수분함량이 낮기 때문에 날려 보내야 할 수분의 양도 적어 작업속도가 급격히 향상되며 또한 주위의 습도에 대한 영향력을 최소화할 수 있어 용제형 점착제와 동등한 작업성을 제공한다.

본 명세서에 사용되는 모든 기술용어 및 과학용어는 다른 언급이 없는 한은 기술적으로 통상의 기술을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 또한 본 명세서 및 청구범위의 전반에 걸쳐, 다른 언급이 없는 한 포함(comprise, comprises, comprising)이라는 용어는 언급된 물건, 단계 또는 일군의 물건, 및 단계를 포함하는 것을 의미하고, 임의의 어떤 다른 물건, 단계 또는 일군의 물건 또는 일군의 단계를 배제하는 의미로 사용된 것은 아니다.

이하에 본 발명을 상세하게 설명하기에 앞서, 본 명세서에 사용된 용어는 특정의 실시예를 기술하기 위한 것일 뿐 첨부하는 특허청구의 범위에 의해서만 한정되는 본 발명의 범위를 한정하려는 것은 아님을 이해하여야 한다.

한편, 본 발명의 여러 가지 실시예들은 명확한 반대의 지적이 없는 한 그 외의 어떤 다른 실시예들과 결합될 수 있다. 특히 바람직하거나 유리하다고 지시하는 어떤 특징도 바람직하거나 유리하다고 지시한 그 외의 어떤 특징 및 특징들과 결합될 수 있다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예 및 이에 따른 효과를 설명하기로 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 수성형 아크릴계 점착제는 수계 용매, 아크릴계 단량체, 적어도 2종 이상의 유화제 및 개시제를 포함하며, 유화중합을 통하여 제조되어 에멀젼 상태로 제공된다. 더욱 구체적으로 아크릴계 단량체와 수계 용매의 혼합물에 두 계면간에 활성작용을 하는 유화제(계면활성제)를 첨가하면 중합체 라텍스 시드입자(seed particle)가 형성되기 시작하고 이를 중심으로 단량체들이 반응하여 형성된다. 이 때, 입자 크기를 크게 및/또는 입경분포가 넓게 나타나는 다양한 입자크기를 갖는(multimodal) 시드입자가 형성되도록 조절하기 위하여 첨가되는 유화제의 종류, 사용비율의 조절, 투입시점 및 분할 투입 등의 첨가방법을 달리할 수 있다.

본 발명은 고형분 함량의 증가에도 불구하고 저점도가 유지되고, 점착력 또한 우수한 수성형 아크릴계 점착제의 배합 조성 및 중합방법을 제공한다. 본 발명에 따른 수성형 아크릴계 점착제의 배합 조성 및 중합방법을 이하 구체적으로 설명한다.

본 발명에 따른 수성형 아크릴계 점착제는 수계 용매, 아크릴계 단량체, 적어도 2종 이상의 유화제 및 개시제를 포함하여 유화중합시킴으로써 제조된다. 이때, 중합에 사용되는 총량으로 배합비를 설명하면, 수계 용매 100 중량부에 대하여 아크릴계 단량체는 200 내지 300 중량부, 적어도 2종 이상의 유화제는 4 내지 11 중량부, 개시제는 0.5 내지 3 중량부로 배합된다. 바람직하게는 수계 용매 100 중량부에 대하여 아크릴계 단량체는 240 내지 300 중량부, 적어도 2종 이상의 유화제는 6 내지 9 중량부, 개시제는 1 내지 2 중량부로 배합되는 것이 좋다.

상기 아크릴계 단량체는 적어도 2종 이상의 제1 단량체, 적어도 2종 이상의 제2 단량체 및 적어도 2종 이상의 제3 단량체를 포함한다. 각 단량체의 중합에 사용되는 총량은 수계 용매 100 중량부에 대하여 제1 단량체는 150 내지 200 중량부, 제2 단량체는 20 내지 100 중량부, 제3 단량체는 5 내지 15 중량부 포함하여 중합에 사용된다.

상기 제1 단량체는 부틸아크릴레이트(Butyl acrylate), 2-에틸헥실아크릴레이트(Ethylhexyl acrylate), 헥실아크릴레이트(Hexyl acrylate), 옥틸아크릴레이트(Octyl acrylate) 및 2-에틸부틸아크릴레이트로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 2종 이상을 포함한다.

바람직하게는 상기 제1 단량체는 부틸아크릴레이트(Butyl acrylate) 및 2-에틸헥실아크릴레이트(Ethylhexyl acrylate)를 포함하는 것이 좋다. 이 때 부틸아크릴레이트(Butyl acrylate) 및 2-에틸헥실아크릴레이트(Ethylhexyl acrylate)의 혼합 비율은 5:1 내지 4:1 인 것이 좋다.

상기 제2 단량체는 메틸메타크릴레이트(Methyl methacrylate), 메타크릴산(Methacrylic acid), 메틸아크릴레이트(Methyl acrylate), 부틸메타크릴레이트(Butyl methacrylate) 및 메틸올아크릴아마이드(Methylol acrylamide)로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 2종 이상을 포함한다.

바람직하게는 상기 제2 단량체는 메틸메타크릴레이트(Methyl methacrylate) 및 메타크릴산(Methacrylic acid)을 포함하는 것이 좋다. 이 때 메틸메타크릴레이트(Methyl methacrylate) 및 메타크릴산(Methacrylic acid)의 혼합 비율은 8:1 내지 12:1 인 것이 좋다.

상기 제3 단량체는 2-하이드록시에틸메타크릴레이트(2-Hydroxyethyl methacrylate), 2-하이드록시에틸아크릴레이트(2-Hydroxyethyl acrylate), 이소보닐아크릴레이트(Isobornyl acrylate), 이소시아네이트(메타)아크릴레이트(Isocyanate (meth)acrylate) 및 N-도데실메르캅탄(N-Dodecyl Mercaptan)으로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 2종 이상을 포함한다.

바람직하게는 상기 제3 단량체는 2-하이드록시에틸메타크릴레이트(2-Hydroxyethyl methacrylate) 및 N-도데실메르캅탄(N-Dodecyl Mercaptan)를 포함하거나 이소보닐아크릴레이트(Isobornyl acrylate) 및 이소시아네이트(메타)아크릴레이트(Isocyanate (meth)acrylate)를 포함하는 것이 좋다. 이 때 2-하이드록시에틸메타크릴레이트(2-Hydroxyethyl methacrylate) 및 N-도데실메르캅탄(N-Dodecyl Mercaptan)의 혼합 비율은 20:1 내지 35:1 인 것이 좋고, 이소보닐아크릴레이트(Isobornyl acrylate) 및 이소시아네이트(메타)아크릴레이트(Isocyanate (meth)acrylate)의 혼합 비율은 3:1 내지 4:1 인 것이 좋다.

상기 적어도 2종 이상의 유화제는 반응성 유화제 1종 및 음이온성 유화제 1종을 포함한다. 유화제는 수용액 중에서 미셀을 형성하고 그 미셀에 단량체가 가용화되어 수층으로부터 발생하는 라디칼이 미셀 중의 단량체에 들어가 중합이 개시된다. 에멀젼을 제조하는데 있어 비이온 유화제가 많이 사용되고 있는데 유화중합 점착제의 경우 중합 후 유화제가 불순물로 작용하여 낮은 접착성, 낮은 내수성 등의 접착물성을 저하시키는 문제점이 있다. 본 발명은 이를 보완하기 위해 비이온성 유화제 중 반응성을 가진 유화제 1종과 음이온성 유화제 1종을 혼합 사용한다.

상기 반응성 유화제는 2-POE-3-알콕시-1-프로필 알릴 에테르(2-POE-3-alkoxy-1-propyl allyl ether)를 사용하거나 비이온 유화제와 산(acid)을 합성하여 반응성이 부여된 반응성 비이온 유화제를 사용할 수 있다. 이 때 비이온 유화제는 폴리 옥시 에틸렌 옥타데실 에테르(Polyoxyethylene octadecyl ether), 폴리 옥시 에틸렌 라우릴 에테르(Polyoxyethylene lauryl ether) 및 이들의 혼합물을 포함하며, 산(acid)은 메타아크릴산(Methacrylic acid), 아크릴산(Acrylic acid), 비닐아세트산(Vinyl acetic acid) 및 이들의 혼합물을 포함한다.

상기 음이온성 유화제는 암모늄도데실벤젠설포네이트, 알킬벤젠설포네이트, α-올레핀 설포네이트, 소디움 알칸설포네이트와 같은 술폰산염, 알킬설페이트, 소디움 라우릴 설페이트, 알킬 에테르 설페이트와 같은 황산에스테르염, 황화 노닐페녹시 폴리(에틸렌옥시) 에탄올의 암모늄염, 에테르 카르복시산과 같은 카르복시산염으로 구성되는 군에서 선택되는 1종 이상을 포함한다.

상기 반응성 유화제 및 음이온성 유화제는 3:1 내지 6:1 비율로 포함된다.

상기 개시제는 과산화황산암모늄(Ammonium persulfate), 과황산나트륨(Sodium persulfate), 과황화칼륨(Potassium persulfate) 등을 사용할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 수성형 아크릴계 점착제는 유화 안정제, 산화환원제, 방부제 등 첨가제를 더 포함할 수 있다. 상기 유화 안정제는 수계 용매 100 중량부에 대하여 0.5 내지 1 중량부 포함될 수 있고, 상기 산화환원제는 수계 용매 100 중량부에 대하여 0.1 내지 0.5 중량부 포함될 수 있으며, 상기 방부제는 수계 용매 100 중량부에 대하여 0.05 내지 0.15 중량부 포함될 수 있다.

본 발명에 따른 수상형 아크릴계 점착제는 중합 시 반응기에 개시제를 투입하기 이전에 모노머 시드(seed)를 투입하여 시드 폴리머를 제조하고, 시드 폴리머 존재 하에 나머지 모노머와 유화제를 순차적으로 첨가하여 제조한다. 더욱 구체적으로 수계 용매에 투입되는 아크릴계 단량체 중 1%의 단량체와 시드 폴리머를 제조하기 위한 최소한의 유화제를 투입하여 시드 폴리머를 제조한 후 나머지 단량체, 유화제 및 개시제를 투입하고 교반하여 수상형 아크릴계 점착제를 제조한다. 이 때 반응 온도는 82 내지 84℃이며, 반응시간은 5 내지 7 시간이다.

또한 본 발명은 PVC 상에 코팅하기 위하여 본 발명에 따른 수성형 아크릴계 점착제에 소포제, 웨이팅제 및 증점제를 첨가한 코팅 조성물을 제공한다. 수성형 아크릴계 점착제에 대하여 상기 소포제/웨이팅제는 0.2 내지 0.3% 첨가될 수 있으며, 상기 증점제는 10 내지 15% 첨가될 수 있다.

실시예 및 비교예

82℃에서 하기 표 1 및 표 2의 조성으로 에멀젼 반응기에 반응물을 투입하고 교반하여 아크릴 에멀젼 반응을 수행하였다. 1% 모노머 시드를 투입하는 경우 수계 용매에 투입되는 아크릴계 단량체 중 1%의 단량체와 시드 폴리머를 제조하기 위한 최소한의 유화제를 투입하여 시드 폴리머를 제조한 후 나머지 단량체, 유화제 및 개시제를 투입하고 교반하여 수상형 아크릴계 점착제를 제조하였다. 상기 반응은 82 내지 84℃의 온도에서 수행되었으며, 교반시간은 6Hr 이었다.

		실시예 1	실시예 2	실시예 3	실시예 4	실시예 5	실시예 6	실시예 7
Water		100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0
유화제	반응성 유화제A		6.0		5.9			6.0
	반응성 유화제B	6.0					6.0
	반응성 유화제C			5.9		6.0
	A-102			1.7
	A-103					1.8
	BC-10	1.8
	NPES-458		1.8		1.7		1.8	1.1
	NP-1040
	NP-1050
	유화 안정제			0.7	0.7
아크릴계 모노머	BAM	164.8	164.8	165.7	165.7	164.8	164.8	165.8
	2-EHAM	37.7	37.7	38.8	38.8	37.7	37.7	38.7
	MMA	26.4	26.4	27.6	27.6	26.4	26.4	27.5
	MAC	2.5	2.5	5.6	5.6	2.5	7.4	56.3
	2-HEMA			5.1	5.1		6.7	4.9
	2-HEA
	IBOA	9.5	9.5			9.5
	Karenz (showa)	2.5	2.5			2.5
	N-DDM			0.2	0.2		0.2	0.2
개시제	APS	1.4	1.4			1.4
개시제	KPS			1.1	1.1		1.1	1.1
산화환원제	TBHPO	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2
방부제				0.1	0.1
monomer 1% seed		×	○	×	○	○	○	○

		비교예 1	비교예 2	비교예 3	비교예 4	비교예 5	비교예 6
Water		100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0
유화제	반응성 유화제A	6.0
	A-102		6.0
	A-103			6.0	6.0
	BC-10		1.8
	NPES-458	1.8			1.8	1.9	5.1
	NP-1040					0.9
	NP-1050			1.8
	유화 안정제
아크릴계 모노머	BAM	164.8	164.8	164.8	164.8	26.1	132.8
	2-EHAM	37.7	37.7	37.7	37.7	83.6
	MMA	26.4	26.4	26.4	26.4	13.0	4.0
	MAC	7.4	7.4	7.4	7.4	2.4	2.5
	2-HEMA	6.7	6.7	6.7	6.7
	2-HEA					5.2	5.8
	IBOA
	Karenz (showa)
	N-DDM					0.2
개시제	APS	1.4	1.4	1.4	1.4
개시제	KPS					0.1	0.5
산화환원제	TBHPO	0.2	0.2	0.2	0.2
방부제
monomer 1% seed		×	×	×	×	×	×

음이온성 유화제: A-102, A-103, BC-10, NPES-458

비이온성 유화제: NP-1040, NP-1050

반응성 유화제:

- A: 2-POE-3-alkoxy-1-propyl allyl ether

- B: Polyoxyethylene octadecyl ether + Vinyl acetic acid

- C: Polyoxyethylene lauryl ether + Acrylic acid

BAM: Butyl acrylate

2-EHAM: Ethylhexyl acrylate

MMA: Methyl methacrylate

MAC: Methacrylic acid

2-HEMA: 2-Hydroxyethyl methacrylate

2-HEA: 2-Hydroxyethyl acrylate

IBOA: Isobornyl acrylate

Karenz: Isocyanate (meth)acrylate

N-DDM: N-Dodecyl Mercaptan

APS: Ammonium persulfate

KPS: Potassium persulfate

TBHPO: tert-butylhydroperoxide

실험예

(1) 고형분 측정

한국 산업규격에 규정된 접착제의 일반 시험방법인 KS M 3705 시험방법으로 시험하였다. 점착제 내의 수분을 제외한 고형분의 무게 측정은 시료 1 g을 알루미늄 접시에 소수점 이하 두 자리까지 무게를 측정 후, 열풍 순환식 건조기에서 105 ℃, 600분 동안 건조시킨다. 그 후 무게를 다시 측정하여 각각의 건조된 무게 측정치를 건조 전 무게 측정치로 나누어 백분율(%)로 산출하였다.

(2) 점도 및 pH

수성 아크릴 점착제의 점도와 pH를 점도계(Spindle RV No. 3. 10 r/min, Brookfield)와 pH meter를 사용하여 측정하였다. 점도의 경우 공정에서의 작업성에 영향을 미치며 대체적으로 고점도로 갈수록 작업성이 떨어진다.

(3) 점착력

ASTM D 3330에 의거하여 점착력을 측정하였다. 23±2℃, 50%의 온, 습도에서 시험하고자 하는 점착필름을 1인치×5인치 길이로 측정하고자 하는 금속 플레이트(metal plate)에 부착 후 2kg 롤러(roller)를 이용하여 305mm/min의 속도로 1회 왕복하여 접착한다. 이후 20분간 23±2℃, 50%의 온, 습도에서 방치 후 UTM(Universal Testing Machine)을 이용하여 305mm/min의 속도로 점착필름을 금속 플레이트에서 박리하며 점착력을 측정하였다.

	점도(CPS)	고형분(%)	pH	180ㅀpeel(gf)
실시예 1	7300	71	3.8	1300
실시예 2	6000	71	3.8	1300
실시예 3	5400	70	3.9	1450
실시예 4	4000	70	3.8	1450
실시예 5	5800	71	3.8	1300
실시예 6	6200	71	3.8	1550
실시예 7	4800	70	3.9	1600
비교예 1	11000	71	3.7	1550
비교예 2	Gel	70(배합표상)	Gel	Gel
비교예 3	Gel	70(배합표상)	Gel	Gel
비교예 4	12000	71	3.8	1500
비교예 5	700	55	8.1	1100
비교예 6	400	55	7.5	1100

실시예 1 내지 7은 70% 이상의 고고형분을 가지면서도 유화상태가 안정적이어서 양호하게 합성되었으며, 점도도 크게 상승하지 않아 작업성이 양호할 것으로 예상되며 점착력 또한 대체로 우수하게 측정되었다. 부족한 점착력은 코팅 시 증점제 첨가를 통하여 추가 점착력 부여가 가능하다. 또한 모노머 시드 1%를 투입한 실시예 2 및 4의 경우 투입하지 않은 실시예 1 및 3과 비교하였을 때 점도가 하락한 것을 확인할 수 있다.

비교예 1 내지 4의 경우 70%의 고형분을 갖지만 비교예 1 및 4는 점도가 상당히 높아 작업성이 현저히 떨어지며 비교예 2 및 3은 합성 중 Gel이 형성되었다. 반응기의 유화상태가 불안정하고 이에 따라 입자가 커지면서 Gel이 형성된 것으로 판단된다. 비교예 5, 6의 경우 양호하게 합성되었으나 점착력이 현저히 떨어지는 것을 확인할 수 있다.

전술한 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범 위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

수계 용매, 아크릴계 단량체, 유화제 및 개시제를 포함하며, 유화중합을 통하여 제조되는 점착제로서,
상기 유화제는 반응성 유화제 1종 및 음이온성 유화제 1종을 포함하는 적어도 2종 이상의 유화제를 포함하고,
상기 점착제는 고형분 함량이 70% 이상인 고고형분 수성형 아크릴계 점착제인 것을 특징으로 하는 수성형 아크릴계 점착제.
제1항에 있어서,
상기 반응성 유화제 및 음이온성 유화제는 3:1 내지 6:1 중량비로 포함되는 것을 특징으로 하는 수성형 아크릴계 점착제.
제1항에 있어서,
상기 수성형 아크릴계 점착제는 상기 수계 용매 100 중량부에 대하여 상기 아크릴계 단량체는 200 내지 300 중량부, 상기 유화제는 4 내지 11 중량부, 상기 개시제는 0.5 내지 3 중량부로 포함하는 것을 특징으로 하는 수성형 아크릴계 점착제.
제1항에 있어서,
상기 아크릴계 단량체는 적어도 2종 이상의 제1 단량체, 적어도 2종 이상의 제2 단량체 및 적어도 2종 이상의 제3 단량체를 포함하고,
상기 수계 용매 100 중량부에 대하여 제1 단량체는 150 내지 200 중량부, 제2 단량체는 20 내지 100 중량부, 제3 단량체는 5 내지 15 중량부 포함하는 것을 특징으로 하는 수성형 아크릴계 점착제.
제4항에 있어서,
상기 제1 단량체는 부틸아크릴레이트(Butyl acrylate), 2-에틸헥실아크릴레이트(Ethylhexyl acrylate), 헥실아크릴레이트(Hexyl acrylate), 옥틸아크릴레이트(Octyl acrylate) 및 2-에틸부틸아크릴레이트로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 2종 이상을 포함하고,
상기 제2 단량체는 메틸메타크릴레이트(Methyl methacrylate), 메타크릴산(Methacrylic acid), 메틸아크릴레이트(Methyl acrylate), 부틸메타크릴레이트(Butyl methacrylate) 및 메틸올아크릴아마이드(Methylol acrylamide)로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 2종 이상을 포함하며,
상기 제3 단량체는 2-하이드록시에틸메타크릴레이트(2-Hydroxyethyl methacrylate), 2-하이드록시에틸아크릴레이트(2-Hydroxyethyl acrylate), 이소보닐아크릴레이트(Isobornyl acrylate), 이소시아네이트(메타)아크릴레이트(Isocyanate (meth)acrylate) 및 N-도데실메르캅탄(N-Dodecyl Mercaptan)으로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 2종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 수성형 아크릴계 점착제.
제1항에 있어서,
상기 수상형 아크릴계 점착제는 중합 시 반응기에 개시제를 투입하기 이전에 모노머 시드(seed)를 투입하여 시드 폴리머를 제조하고, 시드 폴리머 존재하에 모노머와 유화제를 순차적으로 첨가하여 제조하는 것을 특징으로 하는 수성형 아크릴계 점착제.
제1항 내지 제6항 중 어느 한항에 따른 수성형 아크릴계 점착제; 및
소포제, 웨이팅제 및 증점제를 포함하는 첨가제;를 포함하는 PVC 인테리어 시트용 점착 코팅 조성물.