KR960002722B1 - 기판용 라텍스 접착제, 기판을 접착하는 방법 및 라미네이트 - Google Patents

기판용 라텍스 접착제, 기판을 접착하는 방법 및 라미네이트 Download PDF

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에스. 칸 챨스
티. 이와마사 로버트
익 리 도
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더 다우 케미칼 캄파니
리챠드 지. 워터맨
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Abstract

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Description

기판용 라텍스 접착제, 기판을 접착하는 방법 및 라미네이트
본 발명은 폴리아미도아민과 같은 중합체성 접착 촉진제및 라텍스로부터 제조한 접착제에 관한 것이다 이 접착제는 플라스틱 필름과 같은 직종 기판에 유용하다.
대부분의 플라스틱 필름은 라텍스 시스템과 같은 수성계 시스템을 사용하지 않고 용매계 접착제를 사용하여 판지 및 기타 플라스틱 필름에 접착된다.
용매 방출물을 제거하기 위한 시도로 수성-계 접착제에 대한 필요성의 증가로 인해 플라스틱 필름, 판지 또는 기타 기판에, 결합 강도의 손실 없이 플라스틱 필름과 같은 플라스틱 기판을 결합하기 위해 라텍스를 효율적이고 경제적으로 도포하는 방법이 절실히 요구되었다.
이들 접착제를 이용하는 몇몇 포장 규격은 접착제결합의 내습성을 또한 필요로 한다. 결합에 필요한 내습성을 제공하는 접착제가 경우에 따라 요구될 수도 있다.
따라서, 본 발명은 (a) 라텍스 및 (b) 동일하거나 상이한 물질의 제2기판의 표면에 대한 제1기판의 표면의 접착을 촉진시키기 충분한 양으로 존재하는 폴리아미도아민을 포함하는 기판용 라텍스 접착제에 관한 것이다.
또 다른 양태로, 본 발명은 (a) 적어도 하나의 주 표면을 갖는 제1플라스틱 기판을 제공하고 ; (b) 주표면에 (i) 라텍스 및 (ii) 동일하거나 상이한 물질의 제2기판에 대한 제1플라스틱 기판의 접착을 촉진시키기 충분한 양으로 존재하는, 폴리아미노아민을 포함하는 라텍스 접착제를 도포하며 ; (c) 동일하거나 상이한 물질의 제2기판의 표면을 라텍스 접착제를 갖는 제1플라스틱 기판의 주 표면에 접착시킴을 특징으로 하여, 플라스틱 기판을 접착시키는 방법에 관한 것이다.
접착제로 제조한 라미네이트는 본 발명의 추가의 양태이다.
놀랍게도, 본 발명의 라텍스 접착제는 기판 사이의 강한 결합을 생성한다. 결합은 2개의 플라스틱 기판사이 및 플라스틱 기판과 판지 사이에서 특히 강하다.
본 발명의 또 하나의 양태는 라텍스 및 폴리아미도아민을 포함하는 기판용 접착제이며, 개선점은 수산화나트륨보다 습윤강도에 덜 유해한 수산화암모늄과 같은 염기성 용액을 사용하여 pH 8 이상으로 중화시킨 라텍스 및 25℃와 20RPM에서 점도가 500 내지 150,000포이즈(50 내지 15,000Pa.s)이고 아민가가 90 내지 350mg KOH/g인 폴리아미도아민을 사용함으로써, 접착제에 의해 기판 사이에서 형성된 결합이 습윤 환경에서 내습성을 갖는다는 점에 있다.
또 다른 양태로, 본 발명은 (a) 적어도 하나의 주 표면을 지니는 제1기판을 제공하고 ; (b) 주 표면에 (i) 수산화나트륨보다 습윤강도에 덜 유해한 염기성 용액을 사용하여 pH 8 이상으로 중화시킨 라텍스 및 (ii) 동일하거나 상이한 물질의 제2기판에 대한 제1기판의 접착을 촉진시키기에 충분한 양으로 존재하는 25℃ 및 20RPM에서 점도가 500 내지 150,000포이즈(50 내지 15,000Pa.s)이고 아민가가 90 내지 350mg KOH/g인 폴리아미도아민을 포함하는 라텍스 접착제를 도포하며 ; (c) 동일하거나 상이한 물질의 제2기판의 표면을 이의 표면에 라텍스 접착제를 지니는 제1기판의 주 표면에 접착시킴으로써 접착제에 의해 기판들 사이에서 형성된 결합이 습윤 환경에서 내습성을 보유하도록 함을 특징으로 하여, 기판을 접착시키는 방법에 관한 것이다.
놀랍게도, 본 발명의 중화제및 보다 특이한 폴리아미도아민을 사용하는 라텍스 접착제는 습윤 환경에서 기판들 사이에 강한 결합을 생성한다. 결합은 2개의 플라스틱 기판 사이 및 플라스틱 기판과 판지 사이에서 특히 강하다.
접착 적층법은 그라비야형 장비(gravure type equipment)를 사용하여 라텍스 접착제로 1차 웹 또는 기판을 피복하고 이어서 접착제를 건조시킨 후 피복시킨 1차 웹 또는 기판을 가열 닙(nip)을 사용하여 2차 웹 또는 기판에 적층시킨 후 압력을 적용시킴으로써 통상적으로 이루어진다. 당해 분야에 공지된 다른 피복 기술을 적용할 수도 있다. 때때로, 적층법 후에 국부적으로 이용할 수 있는 물로 피복 장비를 세척하는 것이 필요하다. 국부적으로 이용할 수 있는 물이 경수, 즉 칼슘 및 마그네슘과 같은 이온을 고농도로 함유하는 경우, 라텍스 및 폴리아미도아민을 포함하는 라텍스 접착제는 경수와 접촉시에 응고할 수 있다.
따라서, 본 발명의 또다른 양태는 높은 이온 농도를 함유하는 물의 존재하에 안정한 라텍스 접착제에 관한 것이다. 이러한 라텍스 접착제는 (a) 라텍스, (b) 동일하거나 상이한 물질의 제2기판 표면에 대한 제1기판 표면의 접착을 촉진시키기에 충분한 양으로 존재하는 폴리아미도아민 및 (c) 높은 농도의 이온을 함유하는 물의 존재하에 라텍스 접착제를 안정화하기에 충분한 양으로 존재하는 계면활성제를 포함한다. 본 발명의 바람직한 양태로, 계면활성제는 건조 라텍스 고체 100중량부당 0.5 내지 5중량부로 존재한다.
또다른 양태로, 본 발명은 수산화나트륨보다 습윤 강도에 덜 유해한 수산화암모늄과 같은 염기성 용액을 사용하여 pH 8 이상으로 중화시킨 라텍스, 25℃ 및 20RPM에서 점도가 500 내지 150,000포이즈(50 내지 15,000Pa.s)이고 아민가가 90 내지 350mg KOH/g인 폴리아미도아민 및 계면활성제를 포함하는 기판용 라텍스 접착제에 관한 것이며, 이로 인해 접착제에 의해 기판들 사이에 형성된 결합은 습윤 환경에서 내습성이 있다.
적합한 계면활성제의 예로는 다우팩스(DOWFAX) 8390, 폴리웨트(Polywet) KX-4 및 이게팔(Igepal)CO-630이 있으며, 이들 모두는 하기에 정의된다. 이들 계면활성제는 박리 강도에 역 영향을 미치치 않으면서 경수의 존재하에 접착제의 안전성을 현저히 향상시킨다.
"기판"이란 용어는 당해 라텍스와 폴리아미도아민 접착제조성물을 사용하여 동일하거나 상이한 물질의 또다른 기판의 주 표면에 접착시킬 수 있는 표면을 지니는 고체 물질을 의미한다. 용어 기판은 어떠한 유형의 자연 발생 및 합성 고체 물질을 포함한다. 이들 고체 물질과 이들의 형태의 대표적 예에는 플라스틱, 플라스틱 필름, 종이, 판지, 직물, 목재, 유리, 세라믹, 금속, 포일, 금속화된 플라스틱 필름, 또는 필름, 시트, 판 또는 블럭(block) 형태의 대부분의 다른 고체가 포함된다.
"플라스틱 기판"이란 용어는 모든 통상적인 플라스틱 기판, 예를 들면 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌과 같은 폴리올레핀 필름 및 폴리에스테르 필름 또는 폴리아미드 필름을 포함한다.
플라스틱 기판은 일반적으로 저에너지 표면을 지니며 다른 기판에 접착하기 어렵다. 그러므로, 접착력을 증진시키려는 시도로 표면을 불꽃 산화, 코로나 방전, 및 화학적 에칭 또는 하도(primer coating)에 의해 통상적으로 활성화시킨다.
본 발명에서 사용한 "라미네이트"란 용어는 적층 접착제로서 당해 라텍스 및 중합체성 접착 촉진 접착제를 사용하는 적층에 의해 제조된 구조물을 포함하는 것으로 이해된다. 라미네이트 구조는 통상적으로 동일하거나 상이한 물질의 다른 기판에 적층된 기판으로 이루어진다. 필름 라미네이트 구조는 통상적으로 당해 접착제로 1차 필름 또는 웹을 피복하여 서로 적층시킨 필름으로 이루어진다. 그후 접착제를 건조시킨 후 2차 웹을 1차 웹에 적층시킨다.
"라텍스"란 용어는 모든 통상적 수성 라텍스를 포함한다. 대표적 라텍스에는 스티렌/부타디엔 공중합체 ; 비닐 아세테이트 단독 중합체 및 공중합체 ; 비닐리덴 클로라이드/부타디엔 공중합체 ; 비닐리덴 클로라이드 공중합체 ; 비닐 클로라이드 공중합체 ; 및 아크릴레이트와 메타크릴레이트 단독 중합체 및 공중합체가 포함된다.
본 발명의 라텍스는 유화 중합반응과 같은 통상적 방법으로 제조할 수 있다.
본 발명의 적층화 접착 시스템에 사용할 단독 중합체 또는 공중합체 라텍스를 수득하기 위해 사용할 수 있는 통상적 단량체에는 모노비닐 방향족 단량체, 지방족 공액 디엔, 아크릴레이트 단량체, 비닐리덴 할라이드 또는 비닐 할라이드 단량체, 비닐 아세테이트 또는 비닐 스테아레이트와 같은 탄소수 1 내지 18의 카복실산의 비닐 에스테르, 메타크릴로니트릴 및 아크릴로니트릴이 있다. 임의로 모노에틸렌계 불포화 카복실산 단량체를 사용할 수 있다. 디비닐벤젠, 에틸렌글리콜 디메타크릴레이트와 같은 가교결합제를 사용할 수도 있다.
본 발명에서 사용한 "모노비닐 방향족 단량체"란 용어는 탄소수 6 내지 10의 방향족 핵에 직접 부착된 일반식(여기서, R은 수소 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬과 같은 저급 알킬이다)의 라디칼을 갖는 단량체(이때, 방향족 핵이 알킬 또는 할로겐 치환제로 치환된 단량체도 포함된다)들을 포함함을 의미한다.
바람직한 단량체는 스티렌 및 비닐 톨루엔이다.
본 발명에서 사용된 "지방족 공액 디엔"이란 용어는 1,3-부타디엔, 2-메틸-1,3-부타디엔, 피페릴렌(1,3-펜타디엔)과 같은 화합물 및 1,3-부타디엔의 다른 탄화수소 동족체를 포함함을 의미한다.
본 발명에 적합한 "비닐리덴 할라이드" 및 "비닐 할라이드"란 매우 바람직한 비닐리덴 클로라이드와 비닐 클로라이드를 포함한다. 비닐리덴 브로마이드 및 비닐 브로마이드를 사용할 수도 있다.
본 발명에서 사용한 "아크릴레이트"란 용어는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 단량체를 포함함을 의미한다. 추가로, 아크릴레이트는 산, 에스테르, 아미드 및 이들의 치환된 유도체를 포함할 수 있다. 일반적으로, 바람직한 아크릴레이트는 C1-C8알킬 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트이다. 이들 아크릴레이트의 예로는 부틸 아크릴레이트, 헥실 아크릴레이트, 3급-부틸 아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 부틸메카크릴레이트, 헥실실메타크릴레이트, 이소부틸 메타크릴레이트 및 이소프로필메타크릴레이트가 있다. 바람직한 아크릴레이트는 부틸 아크릴레이트 및 메틸메타크릴레이트이다.
본 발명에서 사용한 "모노에틸렌계 불포화 카복실산 단량체"란 용어는 아크릴산, 메타클릴산과 같은 모노 카복실산 단량체 ; 이타콘산, 푸마르산, 말레산과 같은 디카복실산 단량체, 및 이들의 모노에스테르를 포함함을 의미한다.
생성된 라텍스를 pH가 8이상, 바람직하게는 10.5가 되도록 염기로 중화시킨다. 내습성 결합이 요구되는 경우, 수산화나트륨과 같은 몇몇 염기는 습윤강도를 손상시킬 것이다. 그러므로, 내습성이 특정한 접착 특성인 경우 라텍스를 중화시키기 위한 수산화암모늄과 같은 염기를 선택하는 것이 필요하다.
라텍스는 통상적으로 총 라텍스 접착제의 80 내지 99중량%의 양으로 접착제중에 존재한다.
중합체성 접착 촉진제
본 발명에서 통상적으로 사용할 수 있는 "중합체성 접착 촉진제"는 폴리아미도아민과 같은 NHx 그룹(여기서 x는 1 내지 2이다)을 함유하는 양이온성 중합체를 포함한다.
바람직한 접착 촉진제는 하기 구조식으로 나타낸 바와 같은 측쇄 화합물, 직쇄 또는 가교결합된 화합물 또는 폴리아미드 또는 폴리아미도 수지일 수 있는 폴리아미도아민이다.
직쇄
측쇄
가교결합
폴리아미드
폴리아미도 수지
폴리아미도아민은 이가 산과 폴리아민, 또는 이량체 산과 폴리아민, 또는 지방산과 폴리아민의 반응 생성물을 기본으로 할 수 있다.
접착 촉진제는 상술한 화합물의 혼합물일 수도 있다.
접착성 결합의 내습성이 요구된다면, 바람직한 폴리아미도아민은 폴리아미도아민의 감수성을 억제하기에 충분한 아민가 및 분자량을 갖는 소수성일 수 있다. 통상적으로 적당한 아민가는 90 내지 350mg KOH/g일 수 있다. 아민가는 바람직하게는 200 내지 300, 가장 바람직하게는 230 내지 250mg KOH/g일 수 있다. 아민가는 샘플 1g중에 존재하는 알칼리도에 상당하는 수산화칼륨의 mg으로 결정된다. 반응성 폴리아미도 아민을 니트로벤젠 중에서 용해시키고 아세트산을 가한다. 그후 샘플 용액을 표준 과염소산으로 전위차 적정하여 아민가인 아민 알칼리도를 측정한다. 추가로, 폴리아미도아민의 점도는 25℃ 및 20RPM에서 500 내지 150,000포이즈이어야만 하고, 바람직하게는 2,000 내지 15,000포이즈 및 가장 바람직하게는 4,000포이즈일 수 있다. 점도는 20RPM, 25℃에서 브룩필드(Brookfield) RV 점도계 상에서 스핀들 넘버 3(spindle number 3)을 사용하여 측정한다.
폴리아미도아민은 통상적으로 라텍스에 후첨가된다. 통상적으로, 폴리아미도아민은 동일하거나 상이한 물질의 또다른 기판에 대한 기판의 접착력을 촉진시키기에 충분한 양으로 접착제중에 존재한다. 폴리아미도아민의 최적량은 총 라텍스 접착제의 중량을 기준으로 하여 1 내지 15중량%일 것이다.
본 발명의 라텍스 접착제가 완전히 라텍스계 시스템일 수 있고 통상적인 점착 부여제를 필요로 하지 않을지라도, 이들 통상적인 점착 부여제를 라텍스 중합체성 점착 촉진제 혼합물에 가하여 라텍스 접착제를 제형화시킬수 있다. 이들 점착 부여제는 천연 수지 에스테르 및 합성 점착 부여제를 포함한다.
이들 점착부여제는 통상적으로 라텍스의 80중량% 이하의 양으로 첨가된다.
플라스틱 필름에 대한 플라스틱 필름의 박리 접착력은 인스트론(Instron) 시험기 상에서 T-박리 시험(ASTM D-1876-72)으로 측정한다. 판지에 대한 플라스틱 필름 박리 접착력은 180°박리각으로 인스트론상에서 판지로부터 필름을 당김으로써 측정한다.
하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이고 본 발명의 범주를 제한하려는 것은 아니다. 모든 부 및 %는 달리 언급이 없는한 건조 고체 중량을 기준으로 한다.
스티렌 48.3중량부, 부타디엔 50.0중량부 및 이타콘산 1.7중량부의 조성을 갖는 라텍스 A 및 스티렌 48.0중량부, 부타디엔 50.0중량부 및 이타콘산 2.0중량부의 조성을 갖는 라텍스 B를 제형화시킨다. 라텍스 A는 라텍스 B보다 높은 가교결합도를 지니며 테트라하이드로푸란(THF)에 10중량%만 가용성인 반면, 라텍스 B는 THF에 90중량%가 가용성이다. 상기 대조 제형에 다양한 유형의 중합체성 접착 촉진제의 6% BOS(라텍스 고체를 기준하여)를 후첨가한다. 모든 제형을 이소프로판올과 물의 50/50 혼합물 및 적절한 습윤제를 사용하여 35% 고체로 조절한다. 접착제제형을3메이어 로드(Meyer rod)를 사용하여 필름 아래로 늘림으로써 코로나 처리한 폴리프로필렌 필름(모빌(Mobil) LCM 410 필름)에 도포하는데, 이는 약 1.5 내지 2.0ℓb/연(ream)(0.7 내지 0.9㎏/연)(3,000ft²) 도포에 상당한다.
그후 당해 접착제피복 필름을 50℃에서 약 3분 동안 압입 공기 오븐 중에서 건조시킨 후, 필름을 한쪽면이 폴리비닐리덴 클로라이드 피복된 70게이지 폴리프로필렌 필름(모빌 70PXS)의 폴리프로필렌 면에 95℃에서 5초 동안 25psi(175kPa) 압력을 사용하여 적층시킨다. 라미네이트를 1/2in(12.7mm) 스트립(strip)으로 자르고 박리 접착력을 12in/min(305mm/min)에서 T-박리 시험(ASTM D-1876-72)을 사용하여 인스트론 상에서 측정한다. 표 I에 기재한 결과는 스티렌/부타디엔 공중합체 라텍스를 기본으로 한 접착제제형 중에 상기 기재한 중합체성 접착 촉진제를 혼입시킴으로써 T-박리 강도가 상당히 증가함을 나타낸다.
표 I에서 사용한 폴리아미도아민 유형
1. 메틸 아크릴레이트와 에틸렌디아민을 기본으로 한 측쇄 폴리아미도아민.
2. 메틸 아크릴레이트와 에틸렌디아민을 기본으로 한 가교결합된 폴리아미도아민.
3. 메틸 아크릴레이트와 에틸렌디아민을 기본으로 한 직쇄 폴리아미도아민.
4. 아디프산과 디에틸렌트리아민을 기본으로 한 직쇄 폴리아미도아민.
5. 지방산 및 폴리아민으로부터 유도되 폴리아미도아민 수지.
6. 이량체 산 및 폴리아민으로부터 유도된 폴리아미드 수지.
[표 1]
다양한 유형의 폴리아미도아민 6%를 가함으로써 라미네이트의 T-박리 강도에 미친 영향
[실시예 2]
하기 표 II에 기재된 라텍스는 아디프산과 디에틸렌트리아민을 기본으로 한 6중량%의 직쇄 폴리아미도아민, 및 적합한 습윤제를 사용하여 제형한다. 본 실시예에서 첨가제를 코로나 처리한(헤르클레스 B-523) 폴리프로필렌 필름상에서 늘린 후, 이를 실시예 1에서 기술한 바와 같이 모빌의 70PXS 필름에 적층시킨다. 라미네이트의 T-박리 강도는 실시예 1에서 기술한 바와 같이 측정한다. 결과는 하기 표 II에서와 같다.
[표 2]
[실시예 3]
스티렌 58중량부, 부타디엔 38중량부 및 아크릴산 4중량부의 조성을 갖는 라텍스를 적합한 습윤제와 함께 제형화시킨다. 4중량%의 BOS 측쇄 폴리아미도아민을 상기 제형에 후첨가하여 접착제를 수득한다. 접착제를6메이어 로드를 사용하여 늘림으로써 57게이지 폴리에틸렌/폴리프로필렌 공중합체 필름(모빌 57 AHX)의 코로나 처리한 면에 도포한다. 날염된 판지를 접착제피복된 57 AHX 필름위에 놓고 접착제가 건조되기 전에 습식 적층시킨다.
라미네이트에 압력을 가하기 위해 패더를 통과시키고 60℃에서 3분 동안 압입 공기 오븐에 방치시킨다. 필름을 통해 1in(25.4mm) 폭 절단물을 제조하고, 판을 통해 분리시킨다. 필름을 72℉(22℃)에서 180°박리각에서 및 12in/min(305mm/min)의 속도로 인스트론 위에서 당긴다. 생성된 박리력은 525g/in(292N/m)이고, 폴리아미도아민이 없는 라미네이트의 생성된 박리력은 275g/in(106N/m)이다.
[실시예 4]
스티렌 46.0중량부, 부타디엔 50.0중량부 및 아크릴산 4.0중량부의 조성을 갖는 라텍스를 통상적인 유화중합 기술로 제조한다. 수산화암모늄 28중량% 용액을 가하여 라텍스의 pH가 10.0이 되도록 한다. 표 III에 명시한 바와 같이 수산화나트륨이나 수산화암모늄을 라텍스에 가하여 pH가 10.0이 되도록 함으로써 3개의 대조 실시예 4A, 4B 및 4C를 준비한다.
폴리아민과 이량체 산의 축합 생성물을 기본으로 하고, 점도가 4000포이즈(400Pa.s)이고 아민가가 240인 폴리아미도아민인 폴리아미도아민 A 20중량% 용액은 55/45 이소프로판올/물의 혼합물을 사용하여 폴리아미도아민을 희석하여 제조한다. 폴리아미도아민이 고체를 기준으로 6중량%에 이를때까지 교반하면서 폴리아미도아민을 라텍스에 가한다. 모든 제형을 이소프로판올과 물의 50/50 혼합물 및 적합한 습윤제를 사용하여 35중량% 고체로 조절한다. 표 III의 접착제제형을3메이어 로드를 사용하여 필름에서 늘림으로써 코로나 처리된 폴리프로필렌 필름(헤르클레스 B523 필름)에 도포하는데, 이는 약1.5 내지 2.0ℓb/연(0.7 내지 0.9㎏/연)(3,000ft²) 도포에 해당한다.
그후 당해 접착제피복된 필름을 65℃에서 약 3분 동안 압입 공기 오븐 중에서 건조시킨 후, 필름을 95℃에서 5초 동안 25psi(175kPa) 압력을 사용하여 한쪽 면이 폴리비닐리덴 클로라이드 피복된 70게이지 폴리프로필렌 필름(모빌 70PXS)의 폴리프로필렌 면에 적층시킨다. 라미네아트를 1/2in(12.7mm) 스트립으로 절단하고 실온(22℃) 및 100% 상대 습도에서 스트립을 상태조절한 후 12in/min(305mm/min)으로 T-박리 시험(ASTM D 1876-12)을 사용하여 인스트론 위헤서 박리 접착력을 측정한다. 본 발명의 범주외의 접착제를 사용하여 라미네이트에 대한 습도의 영향을 나타내기 위해 접착제비교 실시예 4A, 4B및 4C를 수행한다. 비교 접착제는 수산화나트륨 또는 수산화암모늄으로 중화된 라텍스 및 25℃에서 점도가 150포이즈(150Pa.s)이고 아민가가 350mg KOH/g 이상인 폴리아미도아민인 폴리아미도아민 B로 이루어진다. 폴리아미도아민 B 용액은 폴리아미도아민 A와 유사하게 제조한다.
표 III에 기재한 결과는 수산화암모늄과 같은 염기로 중화시킨 스티렌/부타디엔 공중합체 라텍스를 기본으로 하는 접착제제형중에 전술한 폴리아미도아민 접착 촉진제를 혼입함으로써 습한 상태에 노출시킨 라미네이트의 T- 박리 강도가 상당히 증가함을 타나낸다. 이는 수산화나트륨으로 중화시킨 동일한 라텍스와 본 발명의 아민가 범위외의 폴리아미도아민을 함유하는 접착제로 제형화된 동일한 라텍스와의 비교이다.
* 본 발명의 실시예가 아닌 비교 실시예
[표 3]
[실시예 5]
스티렌 47.5중량부, 부타디엔 50.0중량부 및 아크릴산 2.5중량부의 조성을 갖는 라텍스를 통상적인 유화 중합 기술로 제조한다. 라텍스를 증기 증류하여 미반응 단량체를 제거하고 수산화칼륨으로 중화시켜 pH가 10.0이 되도록 한다.
상시 라텍스에 라텍스 고체를 기준으로 더 다우 케미칼 캄파니의 상표 다우팩스 8390하에 시판되는 계면활성제고체 2부를 후첨가하고 잘 교반한다. 폴리아민과 이량체 산의 축합 생성물을 기본으로 하고, 아민가가 330 내지 360이고 75℃에서 점도가 7 내지 9 포이즈인 폴리아미도아민의 15% 분산액을 물중에서 폴리아미도아민을 희석하여 제조한다. 폴리아미도아민이 6.0% BOS에 이를때까지 후첨가한 다우팩스 8390 계면활성제를 함유하는 라텍스에 폴리아미도아민을 가한다. 이들 제형을 접착제시스템의 세정을 모방하기 위해 경수에 대한 안정성을 시험한다.
경수 안정성 시험
48시간 동안 숙성시킨 상기 제형화한 접착제0.2g에 높은 농도의 칼슘 및 다른 2가 이온(2가 이온 약 150ppm)을 함유하는 물 20cc를 첨가한다. 이 접착제와 경수의 혼합물을 대략 1회 진탕/sec의 속도로 100초 동안 격렬하게 진탕한다. 이 혼합물을 100회 진탕한 후 응고 수준을 시각적으로 시험하고 다음과 같이 등급을 정한다 : 높은 응고=열등, 약간 응고=보통, 응고 없음=우수, 5D 및 5E의 비교 접착제시스템에 대한 표 IV에 기재한 데이타는 본 발명의 범주외의 접착제특성을 나탄낸다. 이들 접착제시스템은 후첨가한 계면활성제를 함유하지 않거나 후첨가한 알리팔(Alipal)CO-433 2부를 함유하는 라텍스로 이루어진다.
표 IV에 기재된 결과는 계면활성제의 이게팔 CO-630 유형 또는 다우팩스 8390 유형 또는 폴리웨트 KX-4 유형을 혼입함으로써 경수 안정성이 상당히 증가함을 나타낸다. 상기 시스템에 비하여 후첨가 계면 활성제또는 알리팔 CO-433 2중량부를 함유하지 않는 동일한 라텍스는 경수에 대해 열등한 안정도를 나타낸다. 통상적으로 계면활성제를 라텍스에 후첨가하거나 통상적이 유화 중합반응 동안 혼입시킬 수 있다.
[표 4]
이게팔 CO-630=GAF 코포레이션의 노닐페녹시폴리(에틸렌옥시)에탄올
알리팔 CO-433=GAF 코포레이션의 황산화된 노닐페녹시폴리(에틸렌옥시)에탄올의 나트륨염
폴리웨트 KX-4=유니로얄사 제품인 작용화된 올리고머의 칼륨염
다우팩스 8390=헥사데실(설포페녹실)벤젠설폰산의 이나트륨염과 옥시비스(헥사데실벤젠설폰산)의 이나트륨염의 혼합물
[실시예 6]
앞에서 언급한 바와 같이, 접착제시스템의 제형중에 라텍스에 후첨가시킨 계면활성제의 유형 및 양은 경수에 대한 접착제시스템의 안정성을 증가시킬 뿐만 아니라 적당한 박리 강도를 유지시켜야만 한다. 후첨가된 다우팩스 8390 2 또는 3중량부를 함유하는 제형화된 접착제시스템은 이소프로판올과 물의 50/50 혼합물을 사용하여 30중량% 고체로 조절된다. 접착제제형을3메이어 로드를 사용하여 필름에 늘림으로써 코로나 처리한 폴리프로필렌 필름(헤르클레스 B523 필름)에 도포하고, 이는 약1.5 내지 2.0ℓb/연(0.7 내지 0.9㎏/연)(3,000ft²)에 상당한다.
그후 이 접착제피복된 필름을 65℃에서 약 3분 동안 압입 공기 오븐 중에서 건조시킨 후 필름을 한쪽면이 폴리비닐리덴 클로라이드 피복된 70게이지 폴리프로필렌 필름(Mobil 70PXS)의 폴리프로필렌 면에 적층시킨다. 라미네이트를 1/2in(12.7mm) 스트립으로 절단하고 12in/min(305mm/min)으로 t-박리 시험(ASTM D-1876-72)을 사용하여 인스트론 상에서 박리 접착력을 측정한다. 후첨가한 계면활성제를 함유하지 않는 대조용을 제조한다. 표 V의 결과는 적합한 박리 강도가 추가 계면활성제의 후첨가시에 유지됨을 나타낸다.
[표 5]
다우팩스 8390=헥사데실(설포페녹시)벤젠설폰산의 이나트륨염과 옥시비스(헥사데실벤젠설폰산)의 이나트륨염의 혼합물

Claims (12)

  1. (a) 라텍스 및 (b) 동일하거나 상이한 물질의 제2기판 표면에 대한 제1기판 표면의 접착력을 촉진시키기에 충분한 양으로 존재하는 폴리아미도아민을 포함하는 기판용 라텍스 접착제.
  2. 제1항에 있어서, 라텍스가 스티렌/부타디엔 공중합체 ; 비닐 아세테이트 단독 중합체 및 공중합체 ; 비닐리덴 클로라이드/부타디엔 공중합체 ; 비닐리덴 클로라이드 공중합체 ; 비닐 클로라이드 공중합체 ; 및 아크릴레이트와 메타크릴레이트 단독 중합체 및 공중합체로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 라텍스 접착제.
  3. 제1항에 있어서, 라텍스가 총 라텍스 접착제의 80 내지 99중량% 양으로 존재하고, 폴리아미도아민이 총 라텍스 접착제의 20 내지 1중량% 양으로 존재하는 라텍스 접착제.
  4. 제1항에 있어서, 라텍스가 라텍스 중량을 기준하여 80중량% 이하의 점착 부여제를 추가로 포함하는 라텍스 접착제.
  5. 제1항에 있어서, 라텍스를 수산화암모늄 용액으로 중화시켜 pH가 8 이상이 되도록 하고, 폴리아미도아민의 점도가 25℃ 및 20RPM에서 500 내지 150,000포이즈(50 내지 15,000Pa.s)이며 아민가가 90 내지 350mg KOH/g인 라텍스 접착제.
  6. 제1항 내지 제5항중 어느 한 항에 있어서, 다량의 이온을 함유하는 물의 존재하에 라텍스 접착제를 안정화하기에 충분한 양으로 계면활성제를 추가로 포함하는 라텍스 접착제.
  7. 제6항에 있어서, 계면활성제가 (a) 헥사데실(설포페녹실)벤젠설폰산의 이나트륨염과 옥시비스(헥사데실벤젠설폰산)의 이나트륨염의 혼합물을 포함하는 계면활성제; (b) 노닐페녹시폴리(에틸렌옥시)에탄올 ; 및 (c) 작용화된 올리고머의 칼륨염 중에서 선택된 라텍스 접착제.
  8. 제7항에 있어서, 계면활성제가 라텍스 고체 100중량부당 0.5 내지 5중량부의 양으로 존재하는 라텍스 접착제.
  9. (a) 적어도 하나의 주 표면을 갖는 제1플라스틱 기판을 제공하고 ; (b) 주 표면에 (i) 라텍스 및 (ii) 동일하거나 상이한 물질의 제2기판에 대한 제1플라스틱 기판의 접착력을 촉진시키기에 충분한 양으로 존재하는 폴리아미도아민을 포함하는 라텍스 접착제를 도포하며 ; (c) 동일하거나 상이한 물질의 제2기판 표면을 이의 표면에 라텍스 접착제를 갖는 제1플라스틱 기판의 주 표면에 접착시킴을 특징으로 하여, 플라스틱 기판을 접착시키는 방법.
  10. (a) 적어도 하나의 주 표면을 갖는 제1기판을 제공하고 ; (b) 주 표면에 (i) 수산화나트륨 보다 습윤강도에 덜 유해한 염기성 용액을 사용하여 pH8 이상으로 중화시킨 라텍스 및 (ii) 동일하거나 상이한 물질의 제2기판에 대한 제1기판의 접착력을 촉진시키기에 충분한 양으로 존재하는, 25℃ 및 20RPM에서 점도가 500 내지 150,000포이즈(50 내지 15,000Pa.s)이고 아민가가 90 내지 350mg KOH/g인 폴리아미도아민을 포함하는 라텍스 접착제를 도포하며 ; (c) 동일하거나 상이한 물질의 제2기판 표면을 라텍스 접착제를 갖는 제1기판의 주 표면에 접착시킴으로써 접착제에 의해 기판 사이에서 형성된 결합이 습윤 환경에서 내습성을 보유함을 특징으로 하여, 기판을 접착시키는 방법.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서, 라텍스 접착제가 (a) 헥사데실(설포패녹실)밴젠설폰산의 이나트륨염과 옥시비스(헥사데실벤젠설폰산)의 이나트륨염의 혼합물을 포함하는 계면활성제; (b) 노닐페녹시폴리(에틸렌옥시)에탄올 ; 및 (c) 작용화된 올리고머의 칼륨염 중에서 선택된 계면활성제를 추가로 포함하며, 계면활성제는 다량의 이온을 함유하는 물의 존재하에 라텍스 접착제를 안정화시키기에 충분한 양으로 존재하는 방법.
  12. 제8항에서 청구한 바와 같은 접착제를 사용하여 제조한 라미네이트.
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