KR950006074B1 - 복층 필름형 접착제 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

복층 필름형 접착제 및 그 제조방법

제1도는 본 발명의 복층 필름형 접착제 제조 공정.

제2도는 본 발명의 복층 필름형 접착제 단면도.

제3도는 본 발명의 복층 필름형 접착제 상용예.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 압출기 1 2 : 압출기 2

3 : T형 다이 4 : 냉각롤러 1

5 : 냉각롤러 2 6 : 폴리에스테르계 접착제

7 : 폴리아미드계 접착제

8 : 섬유, 고무 또는 목재와 같은 표면 요철 통기성 소재의 면

9 : 금속, 유리 또는 플라스틱과 같은 표면 평활 소재의 면

본 발명은 섬유, 플라스틱, 고무, 목재 등의 접착에 사용되는 접착제 및 그 제조방법에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 폴리에스테르 성분과 폴리아미드 성분이 각각의 두께를 갖는 두층(double layer)로 이루어진 필름 형태로 구성되어 접합력과 접합 안정성이 개선된 혼합계 접착제 및 그 제조 방법이다.

폴리에스테르 성분의 접착제는 섬유, 신발 및 목재등과 같이 표면이 요철된 구조물에서의 접착력이 금속, 유리, 플라스틱 등의 표면 평활한 구조물에 비하여 우수하고 열, 화학용매, 물 등에 대한 내성이 커서 섬유 및 고무공업등에 주로 이용된다.

폴리아미드계 접착제는 폴리에스테르계 접착제와 상반된 접착성질을 지니고 더욱 폴리에스테르계 접착제에 비하여 큰 접착 강도를 갖지만, 내열, 내약품성 특히 내수성이 약한 문제점이 있다.

그러나 이들 접착제의 물성 개선에 있어서 상기 접착제들이 상용성이 없어서 폴리머를 혼합하여 물성을 개선하는 방법은 경시되고 접착제 폴리머 자체의 화학적 구조 변경에 따른 기능성 확대에 의존하여 왔다.

이러한 경향은 상기 접착제들의 사용에 있어서 접착제의 분말을 피착물 사이에 분산시켜 열을 가하여 접착시키는 이른바 핫-멜트(hot-metlt)법이 접착제를 용매에 용해시켜 사용하는 용매법에 비하여 공해, 에너지, 편리성 등의 여러면에서 우월해짐에 따라 더욱 확대되었다.

상기의 예로서, 폴리에스테르계 접착제의 경우를 살펴보면 미합중국 특허 제3,232,813호, 동 제3,421,974호, 동 제3,505,293호 등에 개시되어 있는 방법을 들 수 있다.

미합중국 특허 제3,232,813호에 핫-멜트 용도에 접합하도록 테레프탈산, 이소프탈산 등을 1,4-부탄디올과 공중합하여 80~200℃정도의 결정 융점을 갖는 분말상의 폴리에스테르계 접착제 제조 방법이 개시되어 있다.

또한 같은 목적을 위하여 미합중국 특허 제3,421,974호에는 테레프탈산과 아시클릭산(Acyclic acid)의 사용이 개시되어 있고, 미합중국 특허 제3,436,301호에서는 지방족 디카르복실산을, 미합중국 특허 제3,505,2933호에서는 수소 첨가로 포화 테레프탈산을 사용하는 방법이 개시되어 있으나 상기의 방법들은 모두 폴리에스테르 접착제의 폴리머 결정융점을 강하함으로써 핫-멜트 용도에 맞도록 하는 것일 뿐 접착력의 증대 또는 평활 표면 접착성 부여와는 거리가 멀다.

또한 폴리아미드계 접착제의 경우에 있어서도 물성의 개선 방향은 상기의 폴리에스테르계에서와 다를 바가 없다.

이러한 예로서 일본국 특공소 48-24812호 및 동 소 48-245426호에서의 나이론 6, 나일론 66, 나일론 12 등 단일 공중합체(Homopolymer) 접착제 사용법이나, 미합중국 특허 제2,420,455호에서의 나일론 6, 나일론 66, 나일론 610 공중합체를 접착제로 사용하는 경우를 들 수 있다.

다만 영국 특허 제1,168,404호, 일본국 특공소 52-91040호, 일본국 특공소 44-19868호 등에 나일론 6, 나일론 66, 나일론 12의 공중합체를 지방족 에테르성분, 지방족 에스테르 성분등과 같은 제 3성분을 혼용하는 방법이 개시되어 있으나 열, 각종 용매, 물 등에 대한 내구성이 약한 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 접착력이 강하고 내열성, 내약품성, 내수성이 우수한 복층 필름형 접착제 및 그 제조방법을 제공함을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 폴리에스테르 폴리머와 폴리아미드 폴리머를 두개의 실린더가 장착된 공압출이 가능한 스크류 형태의 압출기를 이용하여 각각의 두께를 갖는 두층(double layer)구조로 압출함으로써 종래 상용성이 없다고 알려진 폴리에스테르계 폴리머와 폴리아미드계 폴리머 상간에 상용성을 부여하여 구성 폴리머들이 서로 상용성을 갖는 필름 형태의 접착제와 그 제조방법을 제공한다.

본 발명을 더욱 자세히 설명하면 다음과 같다.

일반적으로 폴리에스테르계 수지와 폴리아미드계 수지는 화학구조상 상용성이 없어 두성분을 혼합하여 화학적 결합에 의한 균일한 코폴리머를 제조할 수 없다고 알려져 있다. 그러나 본 발명에서는 비록 이들이 화학구조적으로 상용성이 없어 혼용되기는 어려우나 본 발명에서와 같은 특정의 가공 조건에서 압출하면 층(layer)간의 상용성을 부여할 수 있을 것이라 생각하고 접착제의 성상을 종래까지의 분말 형태에서 필름이나 테이프 형태로 사고 전환하여 본 발명에 이르게 되었다.

즉 폴리아미드 접착제 수지와 폴리에스테르 접착제 수지를 하기 제1도에서와 같이 공압출이 가능한 스크류 형태의 압출기를 이용하여 두가지 성분을 공압출하여 각각의 두께를 갖는 하기 제2도와 같은 두층(double layer)의 접착필름을 제조하는 것이다.

하기의 제1도 공정에서 폴리에스테르 접합제 수지와 폴리아미드 결합제 수지는 각각의 압출기(1,2)로부터 다이(3)를 거쳐 필름 형태로 각각 압출되어 두개의 냉각롤(4,5)로 통과되어 상호 밀착력을 증대시켜 하기 제2도에서와 같은 두개층(6,7) 경계면에서 각 성분의 상용성을 부여한다. 본 발명의 압출온도는 130~220℃정도가 바람직 하다.

130℃이하이면 용융 온도가 낮아 압출 공정이 까다롭고 두층간의 밀착력이 저하되고 220℃이상이면 점도가 낮아져 압출 성형이 곤란하고 결정화가 일어나기 쉽다.

본 발명에서 공중합 폴리아미드계 접착제 수지 성분으로, ε-카프로락탐이나 ε-카프론산으로 구성되는 나일론 6와 아디핀산과 헥사메틸렌디아민이나 이 두성분의 염에서 제조 가능한 나일론 66과 라우릴락탐이나 아미노도데칸산의 중합성분인 나일론 12의 공중합체 성분으로, 이들 성분의 조합에 따라 융점은 75~160℃까지 가질 수 있다. 그리고 상기 나일론 6, 나일론 12, 나일론 66이외에 폴리(테트라메틸렌옥사이드)글리콜과 같은 폴리(알킬렌 옥사이드)글리콜이나 폴리카프로락톤과 같은성분을 공중합하여 사용할 수도 있다.

또한 공중합 폴리에스터계 접착제 수지로서, 산성분으로서 테레프탈산이나 이소프탈산, 아디핀산, 세바신산 또는 이들의 저급 알킬 에스테르화 물을 사용하고, 글리콜 성분으로는 주로 1,4-부탄디올을 사용하고 여기에 에틸렌글리콜, 프로판디올, 1,6-헥산디올, 1,4-시클로헥산디메탄올, 네오펜틸글리콜 등을 혼합 사용할 수 있다.

본 발명의 접착제 결정 융점은 80℃~200℃, 더 좋게는 100~180℃가 좋다.

결정 융점이 100℃이하인 경우는 접착시킨 제품을 더운 물에 투입할때 접착면이 열에 의해 활성화되어 접착면이 파괴될 수가 있으며, 융점이 180℃이상이면 열에 의한 접착시 피착제가 접착열에 의해 손상될 수 있다.

상기의 접착 필름은 하기 제3도와 같이 섬유, 가축, 목재 등과 같은 수분이나 각종 용매의 접촉이 가능한 부분(8)은 폴리에스테르계 접착제 성분(6)이 접착되게 하고 유리, 금속, 플라스틱과 같은 평활 표면을 갖는 피착제(9)와는 폴리아미드계 접착제 성분(7)이 접착되게 하여 결국 섬유, 가죽, 나무등과 같은 표면 요철이고 통기성이 있는 재질을 금속, 유리, 플라스틱 등과 같은 표면 평활 재질에 강력하고도 내구성 있게 접착할 수 있다.

다음에 본 발명의 바람직한 실시예와 비교예를 기재한다. 그러나 다음의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해할 수 있게 하기 위하여 제공되는 것일 뿐 본 발명이 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1]

공중합 폴리아미드계 접착제 수지(상품명 ; 그릴텍스-1P, 스위스 EMS사)와 공중합 폴리에스테르 접착제 수지(상품명 ; 그릴텍스-6P, 스위스 EMS사)를 두개의 실린더가 장착된 공압출이 가능한 스크류 형태의 압출기에서 실린더 온도를 170℃로 하여 두층의 필름형 접착제를 제조하고, 접착제와 피착제의 순서를, 피착제 1-접착제 1-접착제 2-피착제 2로 하였을때, PVC판-폴리아미드 접착제 성분-폴리에스테르 접착제 성분-폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유로 배열하고 핫 프레스로 170℃에서 50㎏/㎠의 압력으로 접착시키고 이 접착물을 다음의 방법으로 측정하여 그 결과를 <표 1>에 나타내었다.

[실시예 2]

실시예 1에서 피착제 1-접착제 1-접착제 2-피착제 2의 배열을 폴리부틸테레프탈레이트판-폴리아미드 접착제 성분-폴리에스테르 접착제 성분-폴리부틸렌테레프탈레이트 섬유의 순으로 한 것을 제외하고는, 실제적으로 상기 실시예 1과 동일하게 처리하여 그 결과를 <표 1>에 나타내었다.

[비교예 1]

실시예 1에서, 피접착제 1-접착제 1-접착제 2-피착제 2의 배열을, PVC판-폴리에스테르 접착제 성분-폴리아미드 접착제 성분-폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유의 순으로 한 것을 제외하고는, 실제적으로 상기 실시예 1과 동일하게 처리하여 그 결과를 <표 1>에 나타내었다.

[비교예 2]

실시예 1에서, 상기의 피착제 1-접착제 1-접착제 2-피착제 2의 순서를 포릴부틸렌테레프탈레이트판-폴리에스테르접착제 성분-폴리아미드 접착제 성분-폴리에틸렌 테레프탈레이트 섬유로 한 것을 제외하고는, 실제적으로 상기 실시예 1과 동일하게 처리하여 그 결과를 <표1>에 나타내었다.

[비교예 3]

상기 실시예 1에서, 접착제를 폴리에스테르 접착제 성분의 단층 필름으로 하고, 피착제와 접착제의 순서를 PVC판-폴리 에스테르 접착제 성분-폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유로 한 것을 제외하고는, 실제적으로 상기 실시예 1과 동일하게 처리하여 그 결과를 <표 1>에 나타내었다.

[비교예 4]

실시예 3에서, 접착제를 폴리아미드로 한 것을 제외하고는, 실제적으로 상기 비교예 3과 동일하게 처리하여 그 결과를 <표 1>에 나타내었다.

[평가방법]

1. 초기 접착 강도

피착물을 인장 강신도 측정기에서 분당 500㎜의 속도로 잡아 당길때 이탈되기 시작하는 시점에 가해진 힘으로 표시하였다.

2. 세탁후 접착 강도

피착물을 세척제(상품명 : 하이타이 럭키) 0.5중량 % 수용액에 침지하여 5분간 회전시킨후 65℃의 온도에서 1시간 동안 건조하는 조작을 5회 실시한 후 상기 1의 방법으로 접착 강도를 평가하였다.

[표 1]

PVC판 : 판상의 폴리비닐 클로라이드

PBT판 : 판상의 폴리부틸렌테레프탈레이트

PA : 폴리아미드계 접착제 성분

PET : 폴리에스테르계 접착제 성분

PET섬유 : 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유

상기의 결과에서 알 수 있듯이 본 발명에 의하여 제조된 하기 제2도의 구조를 갖는 폴리에스테르 접착제 성분(6)과 폴리아미드 접착제 성분(7)으로 된 복층 필름형 접착제는 섬유, 나무, 가죽과 같은 통기성 구조를 갖는 표면 요철 소재(8)와 유리, 금속, 플라스틱과 같은 표면 평활 소재(9)에 대하여 하기 제3도와 같은 배열에서 높은 접합력과 내구성으로 안정된 접착면을 제공하여 준다.

또한 본 발명의 접착제는 필름형으로 되어 있어 피착제 사이에 삽입하여 핫-프레스(hot-press)하는 간단한 접합 공정을 갖으므로 종래 핫-멜트(hot-melt)형의 분말 접착제나 용매형의 액상 접착제에 비하여 분말의 비산 또는 용매의 증기 발산 등으로 유발되는 공해를 줄일 수 있고 사용이 간편하고 소모 에너지가 적은등 산업상 많은 효과가 기대된다.

Claims (7)

1. 공중합 폴리아미드계 수지와 공중합 폴리에스테르 수지가 각각의 두께로 열융착되어 폴리에스테르 수지-폴리아미드 수지의 두층 구조를 갖는 복층 필름형이 접착제.
2. 제1항에 있어서, 상기의 복층 필름형 접착제는 결정 융점이 100-180℃인 것을 특징으로 하는 복층 필름형 접착제.
3. 제1항에 있어서, 공중합 폴리아미드계 접착제 수지는 나일론 6, 나일론 66 또는 나일론 12의 공중합체로서 결정 융점 75-160℃인 것을 특징으로 하는 복층 필름형 접착제.
4. 제1항 또는 제3항에 있어서, 공중합 폴리아미드계 수지는 상기 제3항의 성분 이외에 더욱 폴리 폴리(알킬렌 옥사이드)글리콜, 폴리카프로락톤을 공중합하는 것을 특징으로 하는 복층 필름형 접착제.
5. 제1항에 있어서, 공중합 폴리에스터계 수지는 산성분으로 테레프탈산, 이소프탈산, 아디픽산, 세바신산 또는 이들의 저급 알킬에스테르화물 중에 하나 이상 선택되고 글리콜 성분으로 1,4-부탄디올을 주시하고 에틸렌글리콜, 프로판디올, 1,6-헥산디올, 1,4-시클로헥산디메탄올, 네오펜틸글리콜 중에 선택 혼용하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 복층 필름형 접착제.
6. 공중합 폴리아미드계 수지와 공중합 폴리에스테르계 수지를 두개의 실린더가 장착되어 공압출이 가능한 스크류 형태의 압출기를 이용하여 복층 필름형 접착제를 접착하는 방법.
7. 제6항에 있어서, 압출 온도는 130-220℃인 것을 특징으로 하는 방법.