KR790001668B1

KR790001668B1 - 열가소성 수지형 접착제

Info

Publication number: KR790001668B1
Application number: KR740000552A
Authority: KR
Inventors: 고오 이시이; 다다마사 요시다
Original assignee: 나가마츠 다카노부; 스미도모 베에크라이트 가부시키가이샤
Priority date: 1974-01-04
Filing date: 1974-01-04
Publication date: 1979-12-07

Abstract

내용 없음.

Description

열가소성 수지형 접착제

본 발명은 열가소성 수지형 접착제에 관한 것이며, 더 상세히 말하면 본 발명은 후염소화 된 폴리에틸렌과 폴리염화비닐로 구성되는 접착제에 관한 것이다. 또한 이 접착제를 사용하여 폴리염화 비닐과 올레핀계 중합체를 열접착시키는 방법에도 관련하는 것이다.

종래의 접착조성물은 대체로 염가소성 수지형 접착제와, 열경화성 수지형 접착제와, 고무형 접착제와 천연접착제로 분류된다. 엄밀히 말하면 천연 접착제는 화학구조의 관점에서 볼 때 상기 세 종류의 접착제에 포함시킬 수 있으나 편의상 천연접착제는 위와 같이 분류한다. 천연접착제 이외의 상기 3종의 접착제는 합성제조되며, 이에 따라 상기 접착제 각류 내에는 여러 형태의 접착제가 있게 된다.

또한 상기 접착제를 실제로 사용함에 있어서, 이들은 개별적으로 사용되거나 또는 2종이나 3종의 접착제 혼합물로서 사용된다. 더욱이 이들은 용제, 충전제, 중량제와 같은 첨가제와의 혼합물로서 종종 사용된다.

따라서 접착제의 종류는 거의 무수한 것으로, 이들 각각은 여러가지의 성질을 갖고 있고, 그들 고유의 개별적 목적으로 사용된다. 환언하면 모든 목적에 사용될 수 있는 단일의 절대적인 접착제는 알려져 있지 않다. 실제로 특수목적에 가장 적당한 접착제는 실제적인 관점에서 사용되는 것이다.

따라서 본 발명자는 여러 종류의 열가소성 수지형 접착제를 조사하였고, 그 결과 후염소화된 폴리에틸렌과, 폴리염화비닐을 혼합함으로서 광범위한 용도를 갖는 우수한 접착제가 얻어질 수 있다는 것을 발견하였다.

본 발명의 목적은 주로 폴리염화비닐로 구성된 신규하고 저렴한 접착제를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 접착제를 사용하는 열접착 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 접착제를 사용하여 제조된 혼성물질을 제공하는 것이다.

즉 본 발명은 후염소화된 폴리에틸렌 및 폴리염화비닐로 구성되는 고체형 접착제를 제공하는 바, 1-99중량%의 상기 폴리에틸렌은 평균 분자량이 20,000-200,000이고 비중이 1.00-1.35이며, 염소함량은 5-50%(중량)이며, 바람직하기로는 평균 분자량이 약 20,000-100,000이고, 비중이 1.10-1.30이며 염소함량은 25-40중량%이며, 99-10중량%의 폴리염화비닐은 평균중합도가 약 300-2,500 바람직하게는 400-2,000이며, 또한 본 발명은 상기 본 발명의 고체접착제를 용해시킴으로서 제조되는 액체접착제를 제공하는 것이다.

본 명세서와 청구범위에서 사용되는 "평균분자량"이란 용어는 수 평균분자량을 의미하는 것이다.

본 발명의 또 다른 구체예에 의하면 상기 접착조성물을 사용하여 중합체를 접착시키는 방법이 제공된다. 또한 본 발명은 접착제를 사용하지 않고 올레핀계 중합체와 폴리염화비닐을 접착시키는 열접착 방법을 제공하는 것이다. 서로 접착될 물질에 따라서는 본 발명 접착제 내에서의 후염소화 폴리에틸렌과 폴리염화비닐의 혼합비율을 선택하는 것이 유효하다. 또한 본 발명의 접착제는 특수한 표면 예비처리를 필요로 하지 않고 열접착에 의하여 폴리염화비닐과 올레핀계 중합체를 접착시킬 수 있으며, 이것은 현재까지 어려운 것으로 여겨져 왔던 것이다.

폴리에틸렌과 폴리푸로필렌과 같은 올레핀계 중합체와 폴리염화비닐은 이의 우수성과 저렴한 가격 때문에 대량으로 사용되어 오고 있다.

상기 양중합체의 사용량은 현재 실제로 사용되고 있는 모든 플라스틱이나 중합체 전체의 양의 반 이상을 차지한다. 그러나 접착제를 사용하여 올레핀계 중합체와 폴리염화비닐을 접착시키는 것은 가능하지만, 올레핀계 중합체는 일반적으로 극성이 적고 결정이며 한편 폴리염화비닐은 극성물질이고 결정성이 빈약하기 때문에 중합체를 열접착하는 것은 거의 불가능하다.

올레핀계 중합체와 폴리염화비닐을 접착시키는 방법으로서는 유기과산화물의 작용에 의하여 올레핀계 중합체의 표면을 활성화시킨 후 접착제로 중합체를 접착시키는 방법, 이온화방사에 의한 조사(照射), 산화가스의 작용 등이 공지되어 있다. 그러나 상기한 바와 같은 몇 형태의 처리와 제3물질을 사용하지 않고 올레핀계 중합체와 폴리염화비닐을 열접착시키는 것은 불가능하였다.

따라서, 본 발명은 접착제를 사용하지 않고 또한 올레핀계 중합체에 어떠한 표면활성처리를 하지 않고 다만 가열하에 중합체를 접촉 및 압축시켜서 양중합체를 접착시킬 수 있는 올레핀계 중합체와 폴리염화비닐의 열접착 방법을 제공하는 것이다.

즉 본 발명의 폴리염화비닐과 올레핀계 중합체를 열접착하는 방법은 우선 폴리염화비닐 물질을 올레핀계 중합체와 접촉시킨 다음, 이들을 가열하에 압착시킴으로서 두 중합체의 접착이 일어나게 하는 것이며, 이때 폴리염화비닐은 평균 분자량이 약 20,000-200,000 바람직하게는 20,000-100,000이고 비중이 1.00-1.35, 바람직하게는 1.10-1.30이고 염소함량이 5-50%, 바람직하게는 25-40%인 2-50중량부의 후염소화된 폴리에틸렌과, 평균 중합도가 300-2,500, 바람직하게는 400-2,000인 100중량부의 폴리염화비닐을 혼합하여 구성된 것이다.

본 발명에 있어서는 적어도 두 개의 압출기를 사용하는 하나의 단계로서 폴리염화비닐과 올레핀계 중합체의 동시 압출된 혼성물질을 형성하는 동시압출방법, 폴리염화비닐상에 압출기를 통하여 압출된 올레핀계 중합체를 밀봉시키는 압출적층방법, 압착기를 사용하여 두 성분의 접착이 이루어지는 압착방법들이 이용될 수 있다.

폴리염화비닐의 충격저항과 내후성을 개량시키기 위하여 폴리염화비닐을 후염소화된 폴리에틸렌에 혼합시킬 수 있다는 것은 공지되어 있으나, 폴리염화비닐과 후염소화된 폴리에틸렌과의 혼합물로 구성되는 몸체는 올레핀계 중합체에 용이하게 열접착될 수 있다는 것은 알려저 있지 않다.

본 발명에서 사용될 수 있는 올레핀계 중합체에는 14개 이하의 탄소원자를 갖는 올레핀, 예컨대 폴리에틸렌 폴리푸로필렌, 폴리부텐-1, 폴리부텐-2, 폴리이소부틸텐-1, 폴리펜텐-2, 폴리-2-메틸부텐-1, 폴리-2-메틸부텐-2, 폴리-3-메틸부텐-1 등의 단일중합체 : 상기한 올레핀류의 공중합체, 예컨대 에틸렌/푸로필렌 공중합체, 에틸렌/1-부텐 공중합체, 에틸렌/1-헥센 공중합체, 에틸렌/4-메틸-1-펜텐 공중합체, 푸로필렌/1-부텐 공중합체, 푸로필렌/1-헥센공중합체, 푸로필렌/4-메틸-1펜텐 공중합체 등 : 상기한 올레핀 1개나 그 이상의 30중량% 이상과 이 올레핀과 공중합할 수 있는 1개나 그 이상의 다른 단량체와의 공중합체, 예컨대 에틸렌/비닐아세테이트 공중합체, 에틸렌/아크릴산 공중합체, 에틸렌/메타아크틸산 공중합체, 에틸렌/이타코닌산 공중합체, 에틸렌/말레인산 공중합체, 에틸렌/아크릴산 메틸메타아크릴테이트 공중합체, 에틸렌 이타소닌산/메틸 메타아크릴테이트 공중합체, 에틸렌/메타아크릴산/비닐아세테이트 공중합체, 에틸렌/아크릴산/비닐알콜 공중합체, 에틸렌/염화비닐 공중합체, 에틸렌/스티렌 공중합체, 에틸렌/비닐리덴 클로라이드 공중합체, 에틸렌/스티렌/아크릴리산 공중합체, 에틸렌/메타아크릴산/아크릴로니트릴 공중합체, 에틸렌/염화비닐/아크릴산공중합체, 에틸렌/비닐리덴클로라이드/아크릴산 공중합체, 에틸렌/비닐클로라이드/메타아크릴산 공중합체, 에틸렌/클로로트리플로로 에틸렌/매타아크릴산 공중합체 등 : 그라프트중합 할 수 있고 30중량% 이상으로 올레핀 성분을 함유하는 에틸렌에 의하여 불포화된 화합물을 폴리올레핀이나 함올레핀 공중합체에 그라프팅 시킴으로서 제조된 그라프트 공중합체, 예컨대 폴리에틸렌/아크릴산 그라프트 공중합체, 폴리에틸렌/메타아크릴산 그라프트 공중합체, 폴리에틸렌/에틸아크릴레이트그라프트 공중합체, 폴리푸로필렌/아크릴산 그라프트 공중합체, 폴리푸로필렌/매타아크릴산 그라프트 공중합체, 폴리-1-부텐/아크릴산 그라프트 공중합체, 폴리-3-메틸부텐/아크릴산 그라프트 공중합체, 에틸렌/부텐-1/아크릴산 그라프트 공중합체, 에틸렌/비닐아세테이트/염화비닐 그라프트 공중합체 등 : 이온성 공중합체, 즉 물에 용해될 수 있는 이온성 금속화합물과, α-올레핀과 α,β-에틸렌성 불포화 카복실산으로부터 제조된 화합물과의 반응으로 제조된 이온단량체 수지, 예컨대 에틸렌/아크릴산 공중합체, 에틸렌/메타아크릴산 공중합체, 에틸렌/이타콘산 공중합체, 에틸렌/말레인산 공중합체, 에틸렌/아크릴산/메틸메타아크릴레이트 공중합체, 에틸렌/메타아크릴산/비닐아세테이트 공중합체, 에틸렌/아크릴산/비닐알콜 공중합체, 에틸렌/스티렌/아크릴산공중합체, 에틸렌/푸로필렌/아크릴산 공중합체, 에틸렌/염화비닐/아크릴산 공중합체, 폴리에틸렌/아크릴산그라프트 공중합체, 폴리에틸렌/메타아크릴산 그라프트 공중합체, 폴리푸로필렌/아크릴산 그라프트 공중합체, 폴리푸로필렌/메타아크릴산 그라프트 공중합체, 폴리-3-메틸 부텐/아크릴산 그라프트 공중합체 등 : 상기한 올레핀의 단일중합체, 올레핀의 공중합체, 올레핀과 공중합할 수 있는 단량체와 올레핀의 공중합체, 올레핀의 그라프트 공중합체 및 이온단량체 수지 중 두 개나 그 이상의 혼합물들이 포함된다.

본 발명에서 사용될 수 있는 폴리염화비닐에는 염화비닐 단일중합체 : 염화비닐과 공중합할 수 있고 30중량% 이상의 염화비닐을 함유하는 1개나 그 이상의 기타 단량체와 염화비닐과의 공중합체, 예컨대 염화비닐/에틸렌 공중합체, 염화비닐/푸로필렌 공중합체, 염화비닐/비닐아세테이트 공중합체, 염화비닐/아크릴산 공중합체, 염화비닐/비닐리덴 클로라이드 공중합체, 염화비닐/비닐리덴클로라이드/아크릴산공중합체, 염화비닐/아크릴산/메타아크릴산 공중합체 등 : 30중량% 이상의 염화비닐을 함유하는 그라프트 공중합체, 예컨대 에틸렌/비닐아세테이트 염화비닐 그라프트 공중합체 후염소화된 폴리염화비닐 : 및 상기한 물질의 2종 또는 그 이상의 혼합물이 포함된다.

후염소화된 폴리에틸렌은 후염소화된 폴리에틸렌에 의하여 제조된 고무상 또는 플라스틱 물질이며, 충격저항과 내후성을 개량하기 위하여 후염소화된 폴리에틸렌과 염화비닐을 혼합시키는 것과, 오존 저항성과 내후성과 화학저항성과 열저항성을 개량하기 위하여 후염소화된 폴리에틸렌을 고무와 혼합시키는 것과 저온충격저항을 개량하여 내염화성(耐炎火性)을 제공하기 위하여 후염소화된 폴리에틸렌과 올레핀계 중합체를 혼합시키는 것은 공지되어 있다.

전술한 바와 같이 동시 압출방법, 압출적층방법, 압착법 등이 폴리염화비닐과 올레핀계 중합체에 대한 열접착 방법으로서 실제로 이용될 수 있다. 혼성물질의 동시 압출방법이 이용되는 경우, 220℃ 이하의 압출온도와 210℃ 이하의 금형온도가 바람직하다. 압축적층법이 이용되는 경우, 올레핀계 중합체가 압출되고 실제적으로 동시에 적층되는 것이 적당하다. 또한 압착법이 이용되는 경우, 압착온도는 210℃로 고정되는 것이 바람직하다. 이 공정에 있어서, 만일 온도가 210℃ 이상으로 고정되면 폴리염화비닐이 열분해하고 효능의 저하가 예상된다.

본 발명에 의하여 제조되는 혼성물질은 포장에 대단히 유효하다. 예컨대 이 방법에서는 포장될 내용물이 진공용기나 고상 폴리염화 비닐에 포장된 다음 본 발명의 접착물질을 사용하여 열접착이 수행된다.

휴염소화된 폴리에틸렌은 여러가지 통상의 첨가제를 혼합하는데 사용된 방법에 유사한 방법에 의하여 폴리염화비닐에 가해질 수 있으며, 특수한 방법이 사용될 필요는 없다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 액상접착제는 본 발명의 고상 접착제를 적당한 용제 내에 함유시킨 것이다. 본 발명의 액상 접착조성물에 사용될 수 있는 적당한 용제의 실예로서는 벤젠, 톨루엔 등과 같은 방향족 탄화수소, 4염화탄소, 트리클로로에틸렌, 테트라클로로에틸렌, 테트라클로로에탄, 클로로벤젠 등과 같은 염소화된 유기화합물, 테트라하이드로푸란, 메틸에틸케톤, 싸이클로헥사논 등이다. 또한 용제의 혼합물도 적당히 이용될 수 있다. 일반적으로 사용되는 용제의 양은 액상 접착제에 있어서 약 98-70중량%, 바람직하게는 95-80중량%이다. 후염소화된 폴리에틸렌은 항상 완전하게 유기용제에 용해되지 않으며, 본 발명의 접착제는 균일한 겔(gel) 조건이나 균일하게 팽윤된 상태로 적당히 이용될 수 있다.

또한 본 발명의 접착조성물은 폴리염화비닐의 물성과 공정진행 등을 개량시키는데 흔히 사용되는 부가물질을 함유할 수 있다. 예컨대 공정진행보조제, 변성제, 안정제, 윤활제, 안료, 보강제, 가소제, 중량제, 산화방지제 등을 본 발명 조성에 대한 적은 비율로 가할 수 있다.

본 발명에 따르는 폴리염화 비닐과 올레핀계 중합체의 동시 압출된 혼성물질의 특징은 다음과 같다. 서로 다른 성질을 갖는 두 중합체는 일단계로 서로 열접착시킬 수 있으므로 혼성물질의 생산비는 대단히 낮다. 기체차폐특성과 증가 차폐특성을 갖는 혼성물질은 우수한 기체 차폐특성을 가는 염화비닐 수지와 우수한 내습성을 갖는 올레핀계 중합체를 혼성시킴으로서 얻어진다. 또한 본 발명의 혼성물질의 폴리염화비닐수지층과 올레핀계 중합체의 층으로 구성되며, 올레핀계 중합체와 열접착될 수 있으나, 폴리염화비닐수지와 열접착될 수 없는 기타 물질이나 또는 폴리염화비닐수지와 열접착될 수 있으나 올레핀계 중합체와 열접착될 수 없는 기타 물질은 혼성물질이 고착될 물질에 따라 열접착될 적당한 표면을 선택함으로서 본 발명의 혼성물질과 열접착될 수 있다.

본 발명에 따르면, 동시 압출에 의하여 둘 또는 그 이상의 중합체층을 갖는 다층혼성물질을 제조할 수 있다. 예컨대, 중앙의 올레핀계 중합체층과 중앙의 올레핀계 중합체층의 양표면에 열접착된 중간의 폴리염화비닐층과, 폴리염화비닐과는 열접착될 수 있으나 올레핀계 중합체와는 열접착될 수 없는 물질로 된 외층으로 구성된 5층의 혼성물질이 1단계의 동시 압출에 의하여 제조될 수 있으며, 상기 외층은 중간의 폴리염화비닐층의 외표면에 열접착된다. 또한 중앙의 폴리염화비닐층, 중간의 올레핀계 중합체층, 올레핀계 중합체와 열접착될 수 있으나 폴리염화비닐과는 열접착될 수 없는 물질로 된 외층으로 구성되는 5층의 혼성물질이 동시 압출에 의하여 제조될 수 있다. 본 발명에 의하여 제조된 혼성물질은 식품포장, 의약이나 화학약품정제의 포장 등과 같은 여러가지 목적에 이용될 수 있다.

다음의 실시예는 본 발명을 상세히 설명하고저 하는 것이며 본 발명을 제한시키려는 것이 아니다. 실시예에 있어서 모두 부와 백분율은 달리 지시하지 않는 한 중량에 의한 것이다.

[실시예 1]

중합도가 400인 폴리염화비닐과 평균분자량이 약 40,000이고 염소함량이 30%인 비결정성 후염소화된 폴리에틸렌을 다음 표에 나타낸 비율로 다음 표에 나타낸 용제에 용해시켰다.

1 2 3 4 5 6

(중량부)

폴리염화비닐 100 100 100 50 10 0

후염소화된 폴리에틸렌 0 3 30 50 100 100

Ca-Zn 형금속 비누 2 2 2 1 0.2 0

메틸에틸케톤 500 500 500 500 500 500

테트라하이드로푸란 500 500 500 500 500 500

이와 같이 제조된 접착제 각각을 부착기를 사용하여 25미크론의 두께를 갖는 알루미늄박에 가하여 건조시켰다.

다음에 80미크론의 두께를 갖는 저밀도의 폴리에틸렌 필름에 접착층을 갖는 알루미늄박을 열접착시켰다. 이 경우 알루미늄박의 측면은 열접착기의 가열된 판쪽으로 향하여 위치시키고, 열접착은 다음 조건에서 수행하였다.

가열된 판의 온도 150

가해진 압력 2kg/cm²

열접착시간 1.0초

이 경우 폴리에틸렌 필름은 코로나 방전처리와 같은 아무런 표면처리도 하지 않았다.

이와 같이 제조된 열접착된 시료를 ASTM-D-1976-61T의 방법에 따라 필링시험을 하였을 때 다음 표 1에 나타난 결과가 얻어졌다.

[표 1]

[실시예 2]

실시예 1에서 사용된 것과 같은 접착제를 알루미늄박에 가하고 실시예 1에서와 같이 건조시킨 다음, 두께가 200미크론인 고상폴리염화비닐 쉬이트를 다음 조건하에서 상기 박상에 열접착시켰다.

가열판의 온도 160℃

가해진 압력 4kg/cm²

열접착시간 2초

이와 같이 제조된 시료를 실시예 1에서와 같이 필링시험을 받게 하였을 때 다음 표 2에 나타낸 결과가 얻어졌다.

[표 2]

[실시예 3]

5%의 비닐아세테이트를 함유하고 평균 중합도가 400인 폴리염화비닐과, 평균분자량이 약 40,000이고, 염소함량이 35%인 후염소화된 폴리에틸렌을 다음 표에 나타낸 용제에 다음 표에 나타낸 비율로 용해시켰다.

7 8 9 10 11 12

5%의 비닐아세테이트를 100 100 100 50 10 0

함유하는 폴리염화비닐

후염소화된 폴리에틸렌 0 3 30 50 100 100

Ca-Zn형 금속비누 2 2 2 1 0.2 0

톨루엔 500 500 500 500 500 500

에틸아세테이트 500 500 500 500 500 500

이와 같이 제조된 접착제를 부착기를 사용하여 250미크론의 두께를 갖는 고상 폴리염화비닐 쉬이트에 가하여 건조시킨 다음 아무런 표면처리도 하지 않고 두께가 80미크론인 저밀도의 폴리에틸렌 필름을 다음 조건하에 폴리염화비닐 쉬이트에 열접착시켰다.

가열판의 온도 150℃

가해진 압력 2kg/cm²

열접착 시간 2초

다음에 이와 같이 열접착된 시료를 ASTM-D-1876-61T의 방법에 따라 필링시험을 받게 하였고, 그 결과가 다음 표 3에 나타나 있다.

[표 3]

[실시예 4]

실시예 3에서 사용된 것과 같은 접착제를, 아무런 표면처리를 하지 않고, 두께가 80미크론인 6-나일론 필름에 가하여 건조시킨 다음 두께가 250미크론인 고상 폴리염화비닐쉬이트나 두께가 250미크론인 폴리에틸렌쉬이트를 다음 조건하에 6-나일론 필름에 열접착시켰다.

가열판의 온도 220℃

가해진 압력 2kg/cm²

열접착 시간 2초

이와 같이 열접착된 시료를 실시예 3에 기술한 바와 같이 필링시험을 받게 한 경우 표 4에 나타낸 결과가 얻어졌다.

[표 4]

[실시예 5]

다음 표에 각각 나타낸 2종의 수지조성물을 사용하여, 18인치의 칼렌더 로울러에서 각각 50미크론의 두께를 갖는 두 장의 필름을 제조하였다.

13 14

폴리염화비닐(평균 중합도 800) 100 100

후염소화된 폴리에틸렌(평균분자량 약 45,000 20 0

: Cl-함량 30%)

Ca-Zn형금속비누 2 2

스테아트산(윤활제) 2 2

에폭시화된 콩기름 2 2

다음에 위와 같이 제조된 각각의 필름을 두께가 80미크론이고 아무런 표면처리도 받지 않은 6-나일론 필름과 두께 100미크론인 고상 폴리염화비닐 필름 사이에 끼우고, 다음 건조하에 가열하였다.

가열한 온도 220℃

가해진 압력 2kg/cm²

열접착 시간 2초

다음에 ASTM D-1876-61T의 방법에 따라, 6-나일론 필름과 열접착된 시료의 고상 폴리염화비닐 필름 사이에서 필링 시험을 수행하였고, 다음 표에 나타낸 결과가 얻어졌다.

[표 5]

후염소화된 폴리에틸렌과 폴리염화비닐의 혼합물로 구성되는 필름은 필름형성 접착제로서 6-나일론 필름과 고상 폴리염화비닐 필름을 접착시키는데 유효하다는 결과가 나타났다.

[실시예 6]

실시예 5에서 사용된 필름형성 접착제를 사용하여 실시예 5에서 기술한 바와 같은 열접착 조건하에 열접착 조작을 수행하였다. 필름 형성접착제를 사용하여 열접착된 필름이 다음 표에 나타나 있다. 열접착된 시료를 필링 시험하여 얻어진 결과가 동일한 표에 나타나 있다.

[표 6]

[실시예 7]

염화비닐공중합체 4종의 각각과 평균 분자량이 약 30,000이고 염소함량이 35%인 비결정성 후염소화된 폴리에틸렌을 다음 표에 나타낸 용제에 용해시켜 4종의 접착제를 만들었다. 위 공정에서 사용된 염화비닐 공중합체는 다음과 같다.

접착제 번호 15 : 겉보기 평균중합도가 약 400이고 1%의 에틸렌을 함유하는 염화비닐 공중합체

접착제 번호 16 : 겉보기 평균중합도가 약 450이고, 10%의 아크르산을 함유하는 염화비닐 공중합체

접착제 번호 17 : 평균중합도가 약 600인 에틸렌/비닐아세테이트/염화비닐/그라프트 공중합체(상표명 : 수미그라프트, 수미또모 회사 근제)

접착제 번호 18 : 겉보기 평균중합도가 약 700이고 65%의 염소를 함유하는 염소화된 폴리염화비닐

15 16 17 18

염화비닐공중합체 100 100 100 100

후염소화된 폴리에틸렌(평균분자량 : 20 20 20 20

약 30,000 염소함량 35%)

Ca-Zn형 금속비누 2 2 2 2

메틸에틸케톤 500 500 500 500

테트라하이드로푸란 500 500 500 500

접착제 15번을 사용하는 경우에는, 접착제 각각을 부착기를 사용하여 두께가 50미크론이고 아무런 표면 처리를 받지 않은 6-6 나일론쉬이트에 가하고 건조시킨 다음, 250미크론의 두께를 갖는 고상 폴리염화 비닐쉬이트를 나일론쉬이트에 열접착 시켰고, 접착제 16번을 사용하는 경우에는 두께가 1,000미크론인 폴리푸로필렌쉬이트를 열접착 시켰고, 접착제 17번을 사용하는 경우에는 두께가 50미크론인 에틸렌 아크릴산 공중합체 쉬이트를 열접착 시켰고, 접착제 18번을 사용하는 경우에는 두께가 50미크론인 에틸렌/나트륨 메타아크릴레이트 이온단량체 쉬이트를 열접착 시켰다.

열접착 조건은 아래와 같았다.

가열판 온도 220℃

가해진 압력 2kg/cm²

열접착 시간 2초

다음에 각 경우에 있어서의 박리강도(Peel Strength)를 측정하였고, 그의 결과가 다음 표에 나타나 있다.

[표 7]

[실시예 8]

18인치의 칼렌더로울러를 사용하여 각각 두께가 50미크론인 다음 8종의 필름을 제조하였다. 다음에 접착 필름의 각각을 특수필름 사이에 끼우고, 이들을 열접착한 다음, 박리강도(Peel Strength)를 각 경우에 측정하였다. 이 때 얻어진 결과가 사용된 접착막의 조성과 함께 다음 표에 나타나 있다.

[표 8]

비고 :

(*) : 접착제 번호 19 : 겉보기 평균 중합도가 약 750이고 1%의 에틸렌을 함유하는 염화비닐 공중합체

접착제 번호 20 : 겉보기 평균 중합도가 약 800이고 10%의 아크릴산을 함유하는 염화비닐 공중합체

접착제 번호 21 : 평균 중합도가 약 1,000인 에틸렌 비닐 아세테이트 염화비닐 그라프트 공중합체(상표명 : 수미그라프트지에이, 수미또모 화학회사 근체)

접착제 번호 22 : 겉보기 중합도가 약 700이고 65%의 염소를 함유하는 염소화된 폴리염화비닐

(**) : 필름 A : 두께가 150미크론인, 15% 폴리에틸렌과 85% 폴리푸로필렌 혼합물의 필름

필름 B : 두께가 100미크론인, 90% 에틸렌과 10% 비닐아세테이트의 공중합체 10%와 폴리에틸렌 90%와의 혼합물로 된 필름

필름 C : 두께가 100μ인 폴리부텐-1 필름

필름 D : 두께가 50μ인 6-10-나일론의 필름

필름 E : 두께가 250μ인 폴리염화비닐의 필름

필름 F : 두께가 250미크론인 염소화된 폴리염화비닐의 필름

필름 G :두께가 250미크론인 97% 폴리염화비닐과 폴리푸로필렌 혼합물의 필름

[실시예 9]

16인치의 역 ㄴ형 칼렌더를 사용하여 표 9에 나타낸 폴리염화비닐 조성물을 쉬이트로 제조하였다.

[표 9]

이와 같이 제조된 쉬이트를 각각 다음 조건하에서 두께가 25미크론인 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름과, 압출에 의하여 제조된 두께 60μ인 고압공정 폴리에틸렌으로 구성되는 적층된 필름의 폴리에틸렌 표면에 열접착시켰다.

가열관 온도 220℃

가해진 압력 2kg/cm²

열접착 시간 2초

다음에 ASTM-D-1876-61T의 방법을 사용하여 열접착된 시료 각각의 박리강도(Peel Strength)를 측정하였는 바, 이의 결과가 다음 표에 나타나 있다.

[표 10]

상기의 결과는 후염소화된 폴리에틸렌과 혼합된 폴리염화비닐수지가 폴리에틸렌 필름과 열접착될 수 있다는 것을 나타냈다.

표 9에 나타낸 수지조성물의 성질은 표 11에 나타나 있다.

[표 11]

비고 : (Ⅰ) : 측정방법

(Ⅱ) : 방향(i) : 평행방향

(ii) : 수직방향

이 결과는 2-50부의 염화 폴리에틸렌을 함유하는 폴리염화비닐 조성물이 명확히 염화 폴리비닐의 성질을 갖고 있으며, 상기한 바와 같이 폴리에틸렌과 열접착될 수 있다는 것을 나타냈다.

[실시예 10]

용융물이 압출기로부터 두 개의 다기관으로 통해 나와 합쳐져서 동일한 금형에 용접되는, 내경이 90mm인 압출기 I과 내경이 50mm인 압출기 II로 구성되는 2층 압출형 필름성형장치를 사용하였다. 용융지수가 1.0인 저밀도 폴리에틸렌을 압출기를 통하여 용융압출시켜 두께가 약 200미크론인 필름을 성형하고, 표 12에 나타낸 염화비닐수지조성물을 압출기를 통하여 용융압출하에 두께가 약 500미크론이 되게 하였는바, 이에 의하여 두 층의 압출된 필름이 제조되었다.

[표 12]

냉각 후 적층필름의 고착을 측정하였다. 이 결과는 수행번호 6의 혼성필름이 두 층으로 용이하게 분리되고, 한편 수행번호 7의 혼성필름은 용이하게 각각 분리되지 않는다는 것을 나타냈다.

이와 같이 11개의 격자 절단을 혼성필름의 폴리에틸렌 필름측 내에 날카로운 날을 사용하여 2mm의 거리로 폴리에틸렌 필름층의 두께보다 더 깊게 형성시키고, 접착 테이프를 혼성 필름의 절단형성된 층의 표면에 가한 후 접착테이프를 수동적으로 눌러서 이 접착테이프를 수동적으로 분리시켰다. 접착테이프는 아무런 격자 절단된 폴리에틸렌층이 붙어 나오지 않았으며, 이것은 수행번호 7의 혼성필름의 두개의 열접착된층이 충분한 접착강도를 갖고 있음을 나타내는 것이다.

이와 같은 실예는 폴리비닐 클로라이드와 올레핀계 중합체의 열접착된 혼성 쉬이트가 동시압출방법에 의하여 제조될 수 있음을 나타내는 것이며, 이와 같은 것은 종래의 방법을 사용하여서는 이루어지지 않았던 것이다.

[실시예 11]

칼렌더 로울러를 사용하여, 표 13에 나타낸 폴리염화비닐 조성물의 각각을 두께 250미크론의 쉬이트로 제작하였다.

[표 13]

다음에 다음 3종의 올레핀계 중합체 각각을 압출기를 사용하여 50미크론 두께의 쉬이트로 압출하였다.

(1) 폴리에틸렌

(2) 90% 폴리에틸렌과 10%의 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체의 혼합물

(3) 에틸렌과 나트륨 아크릴레이트의 이온단량체

이와 같이 제조된 각각의 필름과 수행번호 8이나 7의 필름을 압착로울에 통과시켜서 혼성 필름을 성형시켰다.

수행번호 9의 적층물의 두 중합체층은 냉각 후 용이하게 분리되었고, 한편 수행번호 8의 적층물의 중합체층은 실시예 1에서와 같이 접착 테이프 시험을 이용하여서도 분리되지 않았다.

[실시예 12]

다음 표에 나타낸 조성물의 각각을, 칼렌더로울을 사용하여 두께 500미크론인 쉬이트로 제조하였다.

[표 14]

상기한 쉬이트를 겹쳐 두께가 10mm인 적층물을 형성하고, 다음에 두께가 1mm인 폴리에틸렌 쉬이트를 적층물에 위치시킨 다음, 이들을 다음 조건하에 압착시켰다.

가열판의 온도 180℃

가해진 압력 100kg/cm²

압착시간 10분

적층물의 면적은 1m×1m이 었다.

수행번호 10과 12에 있어서는, 혼성물을 냉각, 제거하였을 때 폴리에틸렌쉬이트가 폴리염화비닐 쉬이트로부터 용이하게 분리되었으나, 수행번호 11과 13에 있어서는 폴리에틸렌 쉬이트가 폴리염화비닐 쉬이트로부터 수동으로 분리되지 않았다.

본 발명이 상세하게 특수 구체예를 기준으로 하여 기술되었으니, 본 분야의 숙련자에게는 본 발명의 취지와 범위로부터 이탈되지 않은 여러가지 변화의 변조가 이루어질 수 있다는 것이 확실하다.

Claims

본문에 상술한 바와 같이 비중이 1.00-1.35이며, 분자량이 20,000-200,000이며, 염소함량이 5-50%인 2-50부의 후염소화된 폴리에틸렌과 중합도가 300-2,500인 100부의 폴리염화비닐로 구성되는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지형 접착제.