WO2012018232A2 - 수성 점착부여제 조성물 및 이의 제조방법 - Google Patents

수성 점착부여제 조성물 및 이의 제조방법 Download PDF

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tackifier
aqueous
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공원석
손정순
이정준
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Kolon Industries Inc
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Kolon Industries Inc
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    • 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
    • C09J193/00—Adhesives based on natural resins; Adhesives based on derivatives thereof
    • C09J193/04—Rosin

Definitions

  • the present invention relates to an aqueous tackifier composition and a method for preparing the same.
  • a tackifier is used for the adhesive agent in order to improve the adhesive performance, etc.
  • the kind of tackifier can be divided into petroleum tackifier and natural tackifier, and petroleum tackifier is C5 type, C9 type And hydrogenated DCPD-based compounds, and natural tackifiers may be divided into rosin-based and terpene-based compounds.
  • the above tackifiers are used for thermomelt type adhesives, solvent type adhesives and the like.
  • the demand for aqueous adhesives is increasing, and the demand for aqueous tackifiers is increasing.
  • Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 7-331208 proposes an aqueous tackifier composition having excellent organic stability and heat resistance. However, depending on the application, good adhesion performance may not be obtained, and smoke may occur when melted. There is.
  • products that have been aqueousized using homogenizers are used as sizing agents for building waterproofing and papermaking, but they have the disadvantage of poor long-term storage stability and properties that cannot be used for adhesion purposes. There is a limit to. While developing a high solid water dispersion tackifier for supplementing the physical properties of such adhesives and pressure-sensitive adhesives, most products that disperse rosin ester.
  • the consumer has a tendency to manufacture adhesives or pressure-sensitive adhesives using various tackifying resins, but there is a limit to a technique for dispersing low polarity tackifying resins and a physical water dispersion method using a homogenizer.
  • Korean Patent Publication No. 10-2008-0095524 proposes a technique for dispersing in a solvent-free water using various tackifying resins and surfactants, but there is a problem in storage stability.
  • the present invention improves the initial adhesive strength, cohesion and adhesive processability when mixed with the adhesive and the adhesive without inferior physical properties even when compared to the solvent-type tackifier, and does not include a solvent that adversely affects the human body to the final adhesive or the adhesive. Therefore, to provide an aqueous tackifier composition and a method for producing the same that can obtain an environmentally friendly effect.
  • One embodiment of the present invention is the step of adding the tackifier and emulsifier to the reaction tank attached to the reflux condenser to melt at 100 to 130 °C while stirring at a rate of 10 to 150 RPM (S1); And adding hot water having a temperature of 50 to 99 ° C. while stirring at a rate of 30 to 50 RPM after the step S1 (S2).
  • Another embodiment of the present invention is a method of preparing an aqueous tackifier composition is added in a weight ratio of 30 to 50: 1 to 15 tackifier and emulsifier in the step S1.
  • a tackifier is a method for producing an aqueous tackifier composition is any one or more resins selected from C5 petroleum resin, rosin ester and hydrogenated petroleum resin.
  • the resin has a weight average molecular weight of 500 to 3000, and a softening point of 70 to 120 ° C., which is a method for preparing an aqueous tackifier composition.
  • the tackifier is a method for preparing an aqueous tackifier composition having a weight ratio of rosin ester to C5 petroleum resin of 15 to 25:22 to 32.
  • the emulsifier is an emulsifier A having an HLB (Hydrophilic Liphophilic Balance) value of 6 to 8, an emulsifier B having an HLB value of 9 to 11, an emulsifier C having an HLB value of 12 to 14, and an HLB value of 17
  • HLB Hydrophilic Liphophilic Balance
  • the aqueous tackifier composition which necessarily includes the said emulsifier D among the emulsifiers D of 19, and contains 2 or more types selected from the said emulsifiers A, B, and C.
  • Another embodiment of the present invention includes the emulsifier D, and in the case of including two or more selected from the emulsifiers A, B, and C, the weight ratio of emulsifier D: emulsifier A: emulsifier B is from 1: 0.3 to 3.0: 0.3 to 3.0, the weight ratio of emulsifier D: emulsifier A: emulsifier C is 1: 0.3 to 3.0: 0.3 to 6.0, the weight ratio of emulsifier D: emulsifier B: emulsifier C is 1: 0.3 to 3.0: 0.3 to 6.0, and emulsifier D: Emulsifier A: Emulsifier B: The weight ratio of emulsifier C is a method for producing an aqueous tackifier composition having a ratio of 1: 0.3 to 3.0: 0.3 to 3.0: 0.3 to 6.0.
  • the emulsifier is a method of preparing an aqueous tackifier composition comprising any one or more of compounds represented by the following Chemical Formulas 1 to 6.
  • X is an integer from 3 to 30, Y is an integer from 10 to 60, and Z is an integer from 1 to 100).
  • X is an integer from 3 to 30, Y is an integer from 10 to 60, and Z is an integer from 1 to 100).
  • X is an integer of 3 to 30, Y is an integer of 10 to 60.
  • the emulsifier is a method of producing an aqueous tackifier composition having a weight average molecular weight of 300 to 5000, and a solid content of 95 to 100% by weight.
  • Another embodiment of the present invention is a method for producing an aqueous tackifier, wherein the hot water in the step S2 is included in 40 to 65 parts by weight based on 100 parts by weight of the total content of the tackifier and emulsifier.
  • Another embodiment of the present invention is an aqueous tackifier composition
  • a tackifier composition comprising a tackifier and an emulsifier, wherein the weight ratio of the tackifier and the emulsifier is 30 to 50: 1 to 15 is an aqueous tackifier composition.
  • aqueous tackifier composition is an aqueous tackifier composition prepared by the manufacturing method.
  • the aqueous tackifier composition has a solid content of 30 to 65% by weight.
  • the aqueous tackifier composition has a viscosity of 100 to 10,000 cps at room temperature.
  • the aqueous tackifier composition has an average particle size of 0.1 to 1.0 ⁇ m.
  • the aqueous tackifier composition and its preparation method according to the present invention have improved physical properties of the product, such as improved initial adhesive force, cohesion and adhesive processability when mixed with the adhesive and the adhesive without inferior physical properties compared to the solvent-type tackifier.
  • improved physical properties of the product such as improved initial adhesive force, cohesion and adhesive processability when mixed with the adhesive and the adhesive without inferior physical properties compared to the solvent-type tackifier.
  • There is a characteristic to improve and additionally using water without using an organic solvent it does not contain a solvent that has a harmful effect on the human body in the final adhesive or adhesive used by the consumer can obtain an environmentally friendly effect.
  • a tackifier and a softener are added to a reaction tank with a reflux condenser and melted at 100 to 130 ° C. while stirring at a speed of 10 to 150 RPM (S1).
  • the tackifier and emulsifier are preferably added in a weight ratio of 30 to 50: 1 to 15.
  • the content ratio of the tackifier and the emulsifier is in the above range it can be obtained the effect of improving the storage stability and emulsion stability.
  • the melting step is carried out at 100 to 130 °C while stirring at a rate of 10 to 150 RPM, when the melting is carried out under the process conditions it can be obtained the effect of ensuring the stirring efficiency and uniformity and melting within a short time .
  • the hot water is preferably included in 40 to 65 parts by weight based on 100 parts by weight of the total content of the tackifier and emulsifier in terms of low viscosity maintenance.
  • the method of preparing the above-mentioned aqueous tackifier composition is manufactured by chemical emulsification method without using a physical emulsification method such as a homogenizer, and has a long-term storage stability of a product that is aqueousized using a homogenizer.
  • This disadvantage and physical properties that can not be used for adhesive use can overcome the problem of limitations in use, and when mixed with the adhesive and the adhesive, the initial adhesive strength, cohesion and adhesive processability is improved and the human body to the final adhesive or adhesive It does not contain solvents that have a harmful effect on the environment, so it is possible to obtain an environmentally friendly effect.
  • the emulsifier according to the present invention is an emulsifier A having an HLB (Hydrophilic Liphophilic Balance) value of 6 to 8, an emulsifier B having an HLB value of 9 to 11, an emulsifier C having an HLB value of 12 to 14, and an HLB value of 17 to 19.
  • the phosphorus emulsifier D necessarily includes the emulsifier D, and includes two or more selected from the emulsifiers A, B, and C.
  • an emulsifier composed of such a combination is used, the particle size can be lowered, and in particular, an aqueous tackifier composition
  • the viscosity of can be adjusted to an appropriate range, it is possible to obtain an effect having excellent storage stability.
  • the emulsifier lowers the interfacial tension, imparts mechanical protection to the particle surface by the adsorption membrane and imparts mutual repulsion by ionicity, based on the HLB (Hydrophilic Liphophilic Balance) value.
  • the emulsifier can be selected, or can be selected by the chemical structure of the fluoride, the chemical conversion structure of the emulsifier, and the like.
  • the HLB value has a range from 0 to 20, and the action is divided according to each range. For example, about 0 to 4 is defoamered, and about 3 to 7 is emulsified under water in oil conditions. 7 to 20 emulsification under oil in water conditions, about 10 to 20 can be used in various combinations of emulsifiers with different HLB values, such as washing.
  • the emulsifier having the above-described HLB value is used in an optimal combination.
  • the emulsifier according to the present invention preferably includes the emulsifier D, and when it comprises two or more selected from the emulsifier A, B, C emulsifier D: emulsifier A: emulsifier B weight ratio of 1: 0.3 to 3.0 : 0.3 to 3.0, the weight ratio of emulsifier D: emulsifier A: emulsifier C is 1: 0.3 to 3.0: 0.3 to 6.0, the weight ratio of emulsifier D: emulsifier B: emulsifier C is 1: 0.3 to 3.0: 0.3 to 6.0, Emulsifier D: Emulsifier A: Emulsifier B: The weight ratio of emulsifier C is a combination of 1: 0.3 to 3.0: 0.3 to 3.0: 0.3 to 6.0, most preferably emulsifier D: emulsifier B: emulsifier C in that it improves storage stability It is good to use in combination whose weight ratio is 1
  • the emulsifier having the HLB value When the emulsifier having the HLB value is used in combination under the conditions of the weight ratio, it is possible to lower the particle size in addition to the excellent emulsification performance, and in particular, when using the emulsifier consisting of the above-mentioned emulsifier and not made of Dispersion occurs well with respect to the same content of and when the weight ratio of the emulsifiers A to D can be adjusted to a range of viscosity suitable for the aqueous tackifier composition, excellent storage stability effect can be obtained.
  • the emulsifier described above includes any one or more of the compounds represented by the following Chemical Formulas 1 to 6.
  • X is an integer from 3 to 30, Y is an integer from 10 to 60, and Z is an integer from 1 to 100).
  • X is an integer from 3 to 30, Y is an integer from 10 to 60, and Z is an integer from 1 to 100).
  • X is an integer from 3 to 30, Y is an integer from 10 to 60, and Z is an integer from 1 to 100).
  • emulsifier including the compound represented by Chemical Formula 1 include polyoxyethylene cetyl ether, polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene oleyl ether, Polyoxyethylene Stearyl Ether, and the like, but are not limited thereto.
  • Examples of the emulsifier including the compound represented by Chemical Formula 3 include, but are not limited to, polyoxyethylene monoallyl ether.
  • Examples of the emulsifier including the compound represented by Chemical Formula 4 include polyoxyethylene glycol methyl ether, polyoxyethylene glycol stearyl ether, and the like, but are not limited thereto. It is not.
  • Examples of the emulsifier including the compound represented by Chemical Formula 5 may include polyoxyethylene caster ether, polyoxyethylene hydrogenated caster ether, and the like. no.
  • Examples of the emulsifier including the compound represented by Chemical Formula 6 include, but are not limited to, ethylene / propylene random copolymer, and the like.
  • the emulsifier is preferably a weight average molecular weight of 300 to 5000, a solid content of 95 to 100% by weight in that the product with a low content of volatile organic compounds (VOC) contained in the emulsifier.
  • VOC volatile organic compounds
  • the tackifier is preferably at least one resin selected from C5 petroleum resin, rosin ester, and hydrogenated petroleum resin to improve the application properties of the aqueous tackifier composition.
  • the said resin has a weight average molecular weight of 500-3000, and has a softening point of 70-120 degreeC.
  • the weight average molecular weight of the resin is in the above range has the advantage of improving the application properties of the aqueous adhesive agent, if the softening point of the resin is within the above range can be easily worked on the manufacturing process of the aqueous tackifier composition There are advantages to it.
  • the tackifier is preferably a weight ratio of rosin ester to C5 petroleum resin of 15 to 25:22 to 32 in terms of emulsion stability.
  • an aqueous tackifier composition comprising a tackifier and an emulsifier
  • an aqueous tackifier composition comprising a weight ratio of the tackifier and the emulsifier is 30 to 50: 1 to 15 To provide.
  • the aqueous tackifier composition is prepared by the method of preparing the aqueous tackifier composition described above and includes the contents of the tackifier and emulsifier composition.
  • the aqueous tackifier composition preferably has a solid content of 30 to 65% by weight.
  • the solid content of the aqueous tackifier composition is within the above range, it is possible to maintain a low viscosity so that subsequent processes such as a spraying process may have an easy effect.
  • the aqueous tackifier composition has a viscosity of 100 to 50,000 cps at room temperature.
  • the aqueous tackifier composition may vary in physical properties such as viscosity by solid content, particle size and emulsifier, in particular, the aqueous tackifier composition according to the present invention includes an emulsifier in a combination of specific conditions as described above.
  • the viscosity may have the above range, and if the viscosity is within the above range, the subsequent process such as the spraying process is easy for the application, and the effect of improving the thermal stability and the storage stability can be obtained.
  • the aqueous tackifier composition preferably has an average particle size of 0.1 to 1.0 ⁇ m. When the average particle size of the aqueous tackifier composition is within the above range, excellent storage stability effect can be obtained.
  • the prepared 48 wt% warm water (approximately 90 ° C.) was slowly added at 50 RPM.
  • the mixture was stirred to disperse the solid tackifier into fine particles and aqueous to prepare an aqueous tackifier composition.
  • Rosin's modified system 19% by weight of Rosin Ester (weight average molecular weight 1000, softening point 82 °C) and 28% by weight of C5 petroleum resin (A-1100S, Kolon Industries) were added to a stirring device, followed by emulsifier A (Polyoxyethylene Cetyl Ether, weight average molecular weight).
  • Rosin Ester weight average molecular weight 1000, softening point 82 °C
  • C5 petroleum resin A-1100S, Kolon Industries
  • Emulsifier B Polyoxyethylene Castor Ether, weight average molecular weight 2000, HLB 9
  • Emulsifier C Polyoxyethylene Glycol Methyl Ether, weight average molecular weight 2000, HLB 14
  • emulsifier 2% by weight of D Polyoxyethylene Lauryl Ether, weight average molecular weight 2000, HLB 17
  • Rosin Ester weight average molecular weight 1000, softening point 82 °C
  • C5 petroleum resin A-1100S, Kolon Industries
  • Emulsifier A Polyoxyethylene Cetyl Ether, weight average molecular weight 2000, HLB 7
  • Emulsifier B Polyoxyethylene Castor Ether, weight average molecular weight 2000, HLB 9
  • Emulsifier C Polyoxyethylene Glycol Methyl Ether, weight average molecular weight 2000 , HLB 14
  • aqueous tackifier composition prepared according to Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 6 was measured by the following method and the results are shown in Table 1 below.
  • Viscosity It was measured according to KSM 3825 using a Brookfield Viscometer.
  • Particle size measured using a Laser Light Scattering device of Brookhaven Instruments Corporation.
  • Pencil Hardness Measured using a pencil hardness tester, the hardness of the product was measured using 17 kinds of pencils of 6B-9H, the load was 1kg, the angle was measured at 45 °, and the pencil type was measured from B to H. Increasingly, the hardness is high, the lower the number B, the higher the number A was measured as the hardness.
  • Example 1 Exterior Solid content (% by weight) Viscosity (25 °C, cps) Thermal stability (hrs) Particle size ( ⁇ m) Pencil hardness
  • Example 1 Dispersion 52.6 400 672 0.3 B
  • Example 2 Dispersion 52.4 400 336 0.3 B
  • Example 3 Dispersion 52.4 600 168 0.4 B
  • Example 4 Dispersion 52.5 600 168 0.5 2B Comparative Example 1 Cohesion - - - - - Comparative Example 2 Cohesion - - - - - - Comparative Example 3 Cohesion - - - - - Comparative Example 4 Dispersion 52.3 4,500 24 0.4 6B Comparative Example 5 Dispersion 52.5 17,000 8 0.4 4B Comparative Example 6 Dispersion 52.1 800 24 0.5 5B
  • Solid content in Table 1 means solid content of the aqueous tackifier composition.
  • the thermal stability in Table 1 can be used as data that can guarantee the room temperature storage stability for more than 6 months if it is stable for more than 168 hours (one week) at 60 °C.
  • the most characteristic feature of the tackifier is high Tg and high hardness at room temperature, but when used together with the emulsifier, the higher the content of the emulsifier, the lower the mixing hardness of the tackifier and the emulsifier. .
  • the hardness is lowered, the coating film adhesion and the increase in the coating strength of the water-based paint application, which is an advantage of the aqueous tackifier composition, is lowered.
  • the product Tg is lowered, and when the aqueous tackifier composition is used in the aqueous adhesive, the effect of increasing the adhesive force by the high Tg is halved.

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Abstract

본 발명은 수성 점착부여제 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로는 접착제 및 점착제와의 혼용시 초기 접착력, 응집력과 접착 가공성이 개선되는 등 제품의 물성을 향상시키는 특성이 있으며 부가적으로 유기용제를 사용하지 않고 물을 사용하므로 수요자가 사용하는 최종 접착제나 점착제에 인체에 유해한 영향을 미치는 용제를 포함하고 있지 않아 환경 친화적인 효과를 얻을 수 있다.

Description

수성 점착부여제 조성물 및 이의 제조방법
본 발명은 수성 점착부여제 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
점접착제에는 그 접착성능 등을 향상할 목적으로 점착 부여제가 이용되며, 점착 부여제의 종류로는 석유계 점착 부여제 및 천연계 점착 부여제로 나뉠 수 있고, 석유계 점착 부여제는 C5계, C9계, 수소첨가 DCPD계 등으로 나뉠 수 있고, 천연계 점착 부여제는 로진계, 터펜계 등으로 나뉠 수 있다. 위의 점착 부여제는 열용융형 점접착제, 용제형 점접착제 등에 사용되고 있다. 그러나 최근 환경문제에 대한 관심이 높아져 수성 점접착제의 수요가 늘어나고 있는 상황이며, 이에 대한 수성 점착부여제의 요구가 높아지고 있는 상황이다.
즉, 각종제품의 안전성 뿐만이 아니라, 각종제품을 제조할 때의 작업환경을 양호하게 유지할 수 있는 공업재료가 요구되고 있다. 예를 들면 환경오염의 저감이나 안전·위생면에서 종래의 유기용매를 안전한 물로 치환하는 연구가 활발히 진행되고 있고, 국제적으로도 환경파괴 및 인체에 유해한 유기용제의 사용을 규제하고 있는 실정이다.
일본 특개평7-331208호 공보에는 유기적 안정성이나 내열성에 우수한 수성 점착부여제 조성물 등을 제안하고 있으나, 용도에 따라서는 양호한 접착성능이 얻어지지 않는 경우가 있고, 또한 용융시킨 경우에 발연이 생기는 문제가 있다.
한편, 호모게나이져(homogenizer)를 이용하여 수성화 시킨 제품이 건축 방수용이나 제지용 사이징제(sizing agent)로 일부 사용되고 있으나 장기적인 저장 안정성이 떨어지는 단점과 접착 용도로는 사용할 수 없는 물성을 갖고 있어 사용에 한계가 있다. 이러한 접착제 및 점착제의 물성보완을 위한 높은 고형분의 수분산 점착 부여제를 개발하고 있으나, 로진에스터를 수분산한 제품이 대부분이다.
그러나 수요자는 다양한 점착 부여 수지를 사용하여 접착제나 점착제를 제조하기를 요구하는 추세이나, 극성이 낮은 점착 부여 수지를 수분산 하는 기술이나, 호모게나이져를 이용한 물리적인 수분산 방법에는 한계가 있다.
대한민국 공개특허 제10-2008-0095524호는 다양한 점착 부여 수지 및 계면 활성제를 이용하여 용제가 없는 물에 분산시키는 기술이 제안되어 있으나, 저장안정성에 문제가 있다.
본 발명은 용제형 점착 부여제와 비교하여도 물성이 떨어지지 않으면서 접착제 및 점착제와의 혼용시 초기 접착력, 응집력과 접착 가공성이 개선되며 최종 접착제나 점착제에 인체에 유해한 영향을 미치는 용제를 포함하고 있지 않아 환경 친화적인 효과를 얻을 수 있는 수성 점착부여제 조성물 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 구현예는 점착 부여제 및 유화제를 환류 냉각기가 부착된 반응조에 첨가하여 10 내지 150RPM의 속도로 교반시키면서 100 내지 130℃로 용융시키는 단계(S1); 및 상기 S1 단계 후 30 내지 50RPM의 속도로 교반시키면서 50 내지 99℃인 온수를 첨가하는 단계(S2)를 포함하는 수성 점착부여제 조성물의 제조방법이다.
본 발명의 다른 일 구현예는 상기 S1 단계에서 점착 부여제 및 유화제는 30 내지 50: 1 내지 15의 중량비로 첨가되는 수성 점착부여제 조성물의 제조방법이다.
본 발명의 다른 일 구현예는 상기 점착 부여제는 C5 석유수지, 로진에스터 및 수소첨가 석유수지 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 수지인 수성 점착부여제 조성물의 제조방법이다.
본 발명의 다른 일 구현예는 상기 수지는 중량평균분자량이 500 내지 3000이고, 연화점이 70 내지 120℃인 수성 점착부여제 조성물의 제조방법이다.
본 발명의 다른 일 구현예는 상기 점착 부여제는 로진에스터대 C5 석유수지의 중량비가 15 내지 25:22 내지 32인 수성 점착부여제 조성물의 제조방법이다.
본 발명의 다른 일 구현예는 상기 유화제는 HLB(Hydrophilic Liphophilic Balance) 값이 6 내지 8인 유화제 A, HLB 값이 9 내지 11인 유화제 B, HLB 값이 12 내지 14인 유화제 C, HLB 값이 17 내지 19인 유화제 D 중에서 상기 유화제 D를 반드시 포함하고, 상기 유화제 A, B, C 중에서 선택된 2종 이상을 포함하는 수성 점착부여제 조성물의 제조방법이다.
본 발명의 다른 일 구현예는 상기 유화제 D를 포함하고, 상기 유화제 A, B, C 중에서 선택된 2종 이상을 포함하는 경우 유화제 D: 유화제 A: 유화제 B의 중량비는 1:0.3 내지 3.0:0.3 내지 3.0이고, 유화제 D: 유화제 A: 유화제 C의 중량비는 1:0.3 내지 3.0:0.3 내지 6.0이고, 유화제 D: 유화제 B: 유화제 C의 중량비는 1:0.3 내지 3.0:0.3 내지 6.0이고, 유화제 D: 유화제 A: 유화제 B: 유화제 C의 중량비는 1:0.3 내지 3.0:0.3 내지 3.0:0.3 내지 6.0인 수성 점착부여제 조성물의 제조방법이다.
본 발명의 다른 일 구현예는 상기 유화제는 하기 화학식 1 내지 6으로 표현되는 화합물 중에서 어느 하나 이상을 포함하는 수성 점착부여제 조성물의 제조방법이다.
<화학식 1>
CxHy-O-(CH2CH2O)z-H
(상기 식에서 X는 3 내지 30의 정수이고, Y는 10 내지 60의 정수이고, Z는 1 내지 100의 정수이다.)
<화학식 2>
CxHy-COO-(CH2CH2O)z-H
(상기 식에서 X는 3 내지 30의 정수이고, Y는 10 내지 60의 정수이고, Z는 1 내지 100의 정수이다.)
<화학식 3>
CH2=CH2CH2O(CH2CH2O)z-H
(상기 식에서 Z는 1 내지 100의 정수이다.)
<화학식 4>
CH3O-(CH2CH2O)z-H
(상기 식에서 Z는 1 내지 100의 정수이다.)
<화학식 5>
CHxCOO-(CH2CH2O)z-H
(상기 식에서 X는 3 내지 30의 정수이고, Z는 1 내지 100의 정수이다.)
<화학식 6>
C4H5-(C2H4O)x/(C3H6O)y
(상기 식에서 X는 3 내지 30의 정수이고, Y는 10 내지 60의 정수이다.)
본 발명의 다른 일 구현예는 상기 유화제는 중량평균분자량이 300 내지 5000이고, 고형분 함량이 95 내지 100중량%인 수성 점착부여제 조성물의 제조방법이다.
본 발명의 다른 일 구현예는 상기 S2 단계에서 온수는 점착 부여제와 유화제의 총 함량 100중량부에 대하여 40 내지 65중량부로 포함되는 수성 점착부여제의 제조방법이다.
본 발명의 다른 일 구현예는 점착 부여제 및 유화제를 포함하는 수성 점착부여제 조성물에 있어서, 상기 점착 부여제와 유화제의 중량비가 30 내지 50: 1 내지 15로 포함되는 수성 점착부여제 조성물이다.
본 발명의 다른 일 구현예는 상기 수성 점착부여제 조성물은 상기 제조방법으로 제조되는 수성 점착부여제 조성물이다.
본 발명의 다른 일 구현예는 상기 수성 점착부여제 조성물은 고형분 함량이 30 내지 65중량%이다.
본 발명의 다른 일 구현예는 상기 수성 점착부여제 조성물은 상온에서의 점도가 100 내지 10,000cps이다.
본 발명의 다른 일 구현예는 상기 수성 점착부여제 조성물은 평균 입자 크기가 0.1 내지 1.0㎛이다.
본 발명에 따른 수성 점착부여제 조성물 및 이의 제조방법은 용제형 점착 부여제와 비교하여도 물성이 떨어지지 않으면서 접착제 및 점착제와의 혼용시 초기 접착력, 응집력과 접착 가공성이 개선되는 등 제품의 물성을 향상시키는 특성이 있으며 부가적으로 유기용제를 사용하지 않고 물을 사용하므로 수요자가 사용하는 최종 접착제나 점착제에 인체에 유해한 영향을 미치는 용제를 포함하고 있지 않아 환경 친화적인 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 점착 부여제 및 연화제를 환류 냉각기가 부착된 반응조에 첨가하여 10 내지 150RPM의 속도로 교반시키면서 100 내지 130℃로 용융시키는 단계(S1); 및 상기 S1 단계 후 30 내지 50RPM의 속도로 교반시키면서 50 내지 99℃인 온수를 첨가하는 단계(S2)를 포함하는 수성 점착부여제 조성물의 제조방법을 제공하는 것이다.
먼저, 점착 부여제 및 연화제를 환류 냉각기가 부착된 반응조에 첨가하여 10 내지 150RPM의 속도로 교반시키면서 100 내지 130℃로 용융시킨다(S1).
상기 점착 부여제 및 유화제는 30 내지 50: 1 내지 15의 중량비로 첨가되는 것이 바람직하다. 상기 점착 부여제 및 유화제의 함량비가 상기 범위 내에 있는 경우 저장안정성 및 유화안정성이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.
상기 용융시키는 단계는 10 내지 150RPM의 속도로 교반시키면서 100 내지 130℃에서 실시하는데, 상기 공정 조건 하에서 용융을 실시하는 경우 교반 효율성 및 균일성을 확보하고 빠른 시간 내에 용융시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
이어서, 상기 공정 조건으로 용융을 실시한 후 30 내지 50RPM의 속도로 교반시키면서 50 내지 99℃인 온수를 첨가한다(S2). 상기 교반 속도가 상기 범위 내에 있는 경우 상전이 시 유화안정성으로 인해 입자 크기를 낮출 수 있는 장점이 있으며, 상기 온수가 상기 온도 범위에 있는 경우 반응조 온도의 급격한 저하를 막을 수 있다.
상기 온수는 점착 부여제와 유화제의 총 함량 100중량부에 대하여 40 내지 65중량부로 포함되는 것이 저점도 유지를 위한 점에서 바람직하다.
상술한 수성 점착부여제 조성물의 제조방법은 호모게나이져(homogenizer)와 같은 물리적 유화방법을 사용하지 않고 화학적 유화 방법으로 제조하여 호모게나이져(homogenizer)를 이용하여 수성화 시킨 제품이 가지는 장기적인 저장 안정성이 떨어지는 단점과 접착 용도로는 사용할 수 없는 물성을 갖고 있어 사용에 한계가 있는 문제점을 극복할 수 있으며, 접착제 및 점착제와의 혼용시 초기 접착력, 응집력과 접착 가공성이 개선되며 최종 접착제나 점착제에 인체에 유해한 영향을 미치는 용제를 포함하고 있지 않아 환경 친화적인 효과를 얻을 수 있는 것이다.
특히, 본 발명에 따른 상기 유화제는 HLB(Hydrophilic Liphophilic Balance) 값이 6 내지 8인 유화제 A, HLB 값이 9 내지 11인 유화제 B, HLB 값이 12 내지 14인 유화제 C, HLB 값이 17 내지 19인 유화제 D 중에서 상기 유화제 D를 반드시 포함하고, 상기 유화제 A, B, C 중에서 선택된 2종 이상을 포함하는데, 이러한 조합으로 이루어진 유화제를 사용하는 경우 입자 크기를 낮출 수 있고, 특히 수성 점착부여제 조성물의 점도를 적정 범위로 조절할 수 있어, 우수한 저장안정성을 가지는 효과를 얻을 수 있는 것이다.
이를 구체적으로 설명하면, 상기 유화제는 계면 장력을 낮추고, 흡착막에 의한 입자 표면에 기계적인 보호를 부여하며 이온성에 의해 입자 상호 반발을 부여하는 작용을 하는 것으로, HLB(Hydrophilic Liphophilic Balance) 값을 기준으로 유화제를 선택할 수 있으며, 또는 피유화물의 화학구조, 유화제의 화화구조 등에 의하여 선택할 수 있다.
상기 HLB 값은 0부터 20까지의 범위를 가지는 것으로 각 범위에 따라 작용이 나뉘는데, 일례로 대략 0부터 4까지는 소포작용을 하며, 대략 3부터 7까지는 water in oil 조건에서의 유화작용을 하고, 대략 7부터 20까지는 oil in water 조건에서의 유화작용을 하며, 대략 10부터 20까지는 세정작용을 하는 등 HLB 값이 다른 유화제를 다양하게 조합하여 사용할 수 있다.
본 발명에서는 수성 점착부여제 조성물의 초기 접착력, 응집력과 접착 가공성이 개선되는 등 제품의 물성을 향상시키고 열안정성 및 저장안정성을 향상시키기 위하여 상술한 HLB 값을 가지는 유화제를 최적으로 조합하여 사용하는 것이다.
본 발명에 따른 상기 유화제는 바람직하게는 상기 유화제 D를 반드시 포함하고, 상기 유화제 A, B, C 중에서 선택된 2종 이상을 포함하는 경우 유화제 D: 유화제 A: 유화제 B의 중량비는 1:0.3 내지 3.0:0.3 내지 3.0이고, 유화제 D: 유화제 A: 유화제 C의 중량비는 1:0.3 내지 3.0:0.3 내지 6.0이고, 유화제 D: 유화제 B: 유화제 C의 중량비는 1:0.3 내지 3.0:0.3 내지 6.0이고, 유화제 D: 유화제 A: 유화제 B: 유화제 C의 중량비는 1:0.3 내지 3.0:0.3 내지 3.0:0.3 내지 6.0인 조합이고, 가장 바람직하게는 저장 안정성을 향상시킨다는 점에서 유화제 D: 유화제 B: 유화제 C의 중량비가 1:0.3 내지 3.0:0.3 내지 6.0인 조합으로 사용하는 것이 좋다. 상기 HLB 값을 가지는 유화제를 상기 중량비의 조건으로 조합하여 사용하는 경우 우수한 유화성능에 부가하여 입자 크기를 낮출 수 있고, 특히 상기 조합으로 이루어진 유화제를 사용하는 경우 일종 또는 상기 조합으로 이루어지지 않은 유화제와의 동일함량 대비 분산이 잘 일어나고, 상기 유화제 A 내지 D의 중량비가 상기 범위 내에 있는 경우 수성 점착부여제 조성물에 적합한 점도의 범위로 조절할 수 있어, 우수한 저장안정성 효과를 얻을 수 있다.
상술한 유화제는 하기 화학식 1 내지 6으로 표현되는 화합물 중에서 어느 하나 이상을 포함한다.
<화학식 1>
CxHy-O-(CH2CH2O)z-H
(상기 식에서 X는 3 내지 30의 정수이고, Y는 10 내지 60의 정수이고, Z는 1 내지 100의 정수이다.)
<화학식 2>
CxHy-COO-(CH2CH2O)z-H
(상기 식에서 X는 3 내지 30의 정수이고, Y는 10 내지 60의 정수이고, Z는 1 내지 100의 정수이다.)
<화학식 3>
CH2=CH2CH2O(CH2CH2O)z-H
(상기 식에서 Z는 1 내지 100의 정수이다.)
<화학식 4>
CH3O-(CH2CH2O)z-H
(상기 식에서 Z는 1 내지 100의 정수이다.)
<화학식 5>
CHxCOO-(CH2CH2O)z-H
(상기 식에서 X는 3 내지 30의 정수이고, Z는 1 내지 100의 정수이다.)
<화학식 6>
C4H5-(C2H4O)x/(C3H6O)y
(상기 식에서 X는 3 내지 30의 정수이고, Y는 10 내지 60의 정수이고, Z는 1 내지 100의 정수이다.)
상기 화학식 1로 표현되는 화합물을 포함하는 유화제로는 구체적으로 폴리옥시에틸렌 세틸 에테르(Polyoxyethylene Cetyl Ether), 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르(Polyoxyethylene Lauryl Ether), 폴리옥시에틸렌 올레일 에테르(Polyoxyethylene Oleyl Ether), 폴리옥시에틸렌 스테아릴 에테르(Polyoxyethylene Stearyl Ether) 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 2로 표현되는 화합물을 포함하는 유화제로는 구체적으로 폴리옥시에틸렌 라우릴 에스테르(Polyoxyethylene Lauryl Ester), 폴리옥시에틸렌 스테아릴 에스테르(Polyoxyethylene Stearyl Ester), 폴리옥시에틸렌 올레일 에스테르(Polyoxyethylene oleyl Ester) 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 3으로 표현되는 화합물을 포함하는 유화제로는 구체적으로 폴리옥시에틸렌 모노알릴 에테르(Polyoxyethylene Monoallyl Ether) 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 4로 표현되는 화합물을 포함하는 유화제로는 구체적으로 폴리옥시에틸렌 글리콜 메틸 에테르(Polyoxyethylene Glycol Methyl Ether), 폴리옥시에틸렌 글리콜 스테아릴 에테르(Polyoxyethylene Glycol Stearyl Ether) 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 5로 표현되는 화합물을 포함하는 유화제로는 구체적으로 폴리옥시에틸렌 캐스터 에테르(Polyoxyethylene Caster Ether), 폴리옥시에틸렌 하이드로제네이티드 캐스터 에테르(Polyoxyethylene Hydrogenated Caster Ether) 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 6으로 표현되는 화합물을 포함하는 유화제로는 구체적으로 에틸렌/프로필렌 랜덤 코폴리머(Ethylene/Propylene Random Copolymer) 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 유화제는 중량평균분자량이 300 내지 5000이고, 고형분 함량이 95 내지 100중량%인 것이 유화제에 포함되어 있는 휘발성 유기화합물(VOC)의 함량이 낮은 제품을 제조할 수 있다는 점에서 바람직하다.
상기 점착 부여제는 C5 석유수지, 로진에스터 및 수소첨가 석유수지 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 수지인 것이 수성 점착부여제 조성물의 응용물성 향상에 바람직하다.
상기 수지는 중량평균분자량이 500 내지 3000이고, 연화점이 70 내지 120℃를 가지는 것이 바람직하다. 상기 수지의 중량평균분자량이 상기 범위 내에 있는 경우 수성 점접착제의 응용물성을 향상시킬 수 있는 장점이 있으며, 상기 수지의 연화점이 상기 범위 내에 있는 경우 수성 점착부여제 조성물의 제조공정 상에서 용이하게 작업할 수 있는 장점이 있다.
상기 점착 부여제는 로진에스터대 C5 석유수지의 중량비가 15 내지 25:22 내지 32인 것이 유화안정성 면에서 바람직하다.
본 발명의 다른 일 구현예에 따르면, 점착 부여제 및 유화제를 포함하는 수성 점착부여제 조성물에 있어서, 상기 점착 부여제와 유화제의 중량비가 30 내지 50: 1 내지 15로 포함되는 수성 점착부여제 조성물을 제공하는 것이다.
상기 점착 부여제 및 유화제의 함량비가 상기 범위 내에 있는 경우 저장안정성 및 유화안정성이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.
상기 수성 점착부여제 조성물은 상술한 수성 점착부여제 조성물의 제조방법으로 제조되는 것으로 상기 점착 부여제 및 유화제 구성에 대한 내용을 포함한다.
상기 수성 점착부여제 조성물은 고형분 함량이 30 내지 65중량%인 것이 바람직하다. 상기 수성 점착부여제 조성물의 고형분 함량이 상기 범위 내에 있는 경우 저점도를 유지해 분무(Spraying)공정과 같은 후속 공정이 용이한 효과를 가질 수 있다.
상기 수성 점착부여제 조성물은 상온에서의 점도가 100 내지 50,000cps인 것이 바람직하다. 상기 수성 점착부여제 조성물은 고형분 함량, 입자 크기 및 유화제에 의하여 점도 등의 물성이 달라질 수 있는데, 특히 본 발명에 따른 수성 점착부여제 조성물은 유화제를 상술한 바와 같은 특정 조건의 조합으로 포함하고 있어 점도가 상기 범위를 가질 수 있는데, 점도가 상기 범위 내에 있는 경우 응용 용도에 분무(Spraying)공정과 같은 후속 공정이 용이할 뿐만 아니라 열안정성 및 저장안정성이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.
상기 수성 점착부여제 조성물은 평균 입자 크기가 0.1 내지 1.0㎛인 것이 바람직하다. 상기 수성 점착부여제 조성물의 평균 입자 크기가 상기 범위 내에 있는 경우 우수한 저장안정성 효과를 얻을 수 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예를 설명한다.　 그러나 하기한 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일뿐 본 발명이 하기한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
1. 수성 점착부여제 조성물 제조
실시예 1
석유수지 중에서 수소첨가수지(SU-90, 코오롱인더스트리(중량평균분자량 700, 연화점 90℃) 47중량%를 교반 장치에 투입 후 유화제 B(Polyoxyethylene Castor Ether, 중량평균분자량 2000, HLB 9) 1중량%, 유화제 C(Polyoxyethylene Glycol Methyl Ether, 중량평균분자량 2000, HLB 14) 3중량% 및 유화제 D(Polyoxyethylene Lauryl Ether, 중량평균분자량 2000, HLB 17) 1중량%를 첨가하여 가열하면서 용융이 될 때까지 대략 120℃까지 가열하였다. 이때 용융성을 향상시키기 위해 용융이 시작되면 서서히 RPM 70 속도로 교반하였다. 이어서, 용융이 이루어진 후 미리 준비한 48중량%의 온수(대략 90℃)를 서서히 투입하면서 50RPM 속도로 교반하여 고상의 점착 부여제를 미립자로 분산하여서 수성화시켜 수성 점착부여제 조성물을 제조하였다.
실시예 2
석유수지 중에서 수소첨가수지(SU-90, 코오롱인더스트리(중량평균분자량 700, 연화점 90℃)) 47중량%를 교반 장치에 투입 후 유화제 A(Polyoxyethylene Cetyl Ether, 중량평균분자량 2000, HLB 7) 1중량%, 유화제 B(Polyoxyethylene Castor Ether, 중량평균분자량 2000, HLB 9) 1중량% 유화제, 유화제 C(Polyoxyethylene Glycol Methyl Ether, 중량평균분자량 2000, HLB 14) 2중량% 및 유화제 D(Polyoxyethylene Lauryl Ether, 중량평균분자량 2000, HLB 17) 1중량%를 첨가하여 가열하면서 용융이 될 때까지 대략 120℃까지 가열하였다. 이때 용융성을 향상시키기 위해 용융이 시작되면 서서히 RPM 100 속도로 교반하였다. 이어서, 용융이 이루어진 후 미리 준비한 48중량%의 온수(대략 90℃)를 서서히 투입하면서 50RPM 속도로 교반하여 고상의 점착 부여제를 미립자로 분산하여서 수성화시켜 수성 점착부여제 조성물을 제조하였다.
실시예 3
석유수지 중에서 수소첨가수지(SU-90, 코오롱인더스트리(중량평균분자량 700, 연화점 90℃)) 47중량%를 교반 장치에 투입 후 유화제 A(Polyoxyethylene Cetyl Ether, 중량평균분자량 2000, HLB 7) 1중량%, 유화제 B(Polyoxyethylene Castor Ether, 중량평균분자량 2000, HLB 9) 1중량% 유화제, 유화제 C(Polyoxyethylene Glycol Methyl Ether, 중량평균분자량 2000, HLB 14) 1중량% 및 유화제 D(Polyoxyethylene Lauryl Ether, 중량평균분자량 2000, HLB 17) 2중량%를 첨가하여 가열하면서 용융이 될 때까지 대략 120℃까지 가열하였다. 이때 용융성을 향상시키기 위해 용융이 시작되면 서서히 RPM 120 속도로 교반하였다. 이어서, 용융이 이루어진 후 미리 준비한 48중량%의 온수(대략 90℃)를 서서히 투입하면서 50RPM 속도로 교반하여 고상의 점착 부여제를 미립자로 분산하여서 수성화시켜 수성 점착부여제 조성물을 제조하였다.
실시예 4
Rosin 변성계 중에서 Rosin Ester(중량평균분자량 1000, 연화점 82℃) 19중량%와 C5 석유수지(A-1100S, 코오롱인더스트리) 28중량%를 교반 장치에 투입 후 유화제 A(Polyoxyethylene Cetyl Ether, 중량평균분자량 2000, HLB 7) 1중량%, 유화제 B(Polyoxyethylene Castor Ether, 중량평균분자량 2000, HLB 9) 1중량% 유화제, 유화제 C(Polyoxyethylene Glycol Methyl Ether, 중량평균분자량 2000, HLB 14) 1중량% 및 유화제 D(Polyoxyethylene Lauryl Ether, 중량평균분자량 2000, HLB 17) 2중량%를 첨가하여 가열하면서 용융이 될 때까지 대략 120℃까지 가열하였다. 이때 용융성을 향상시키기 위해 용융이 시작되면 서서히 RPM 100 속도로 교반하였다. 이어서, 용융이 이루어진 후 미리 준비한 48중량%의 온수(대략 90℃)를 서서히 투입하면서 50RPM 속도로 교반하여 고상의 점착 부여제를 미립자로 분산하여서 수성화시켜 수성 점착부여제 조성물을 제조하였다.
비교예 1
석유수지 중에서 수소첨가수지(SU-90, 코오롱인더스트리(중량평균분자량 700, 연화점 90℃)) 47중량%를 교반 장치에 투입 후 유화제 A (Polyoxyethylene Cetyl Ether, 중량평균분자량 2000, HLB 7)만을 5중량%으로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
비교예 2
석유수지 중에서 수소첨가수지(SU-90, 코오롱인더스트리(중량평균분자량 700, 연화점 90℃)) 47중량%를 교반 장치에 투입 후 유화제 B(Polyoxyethylene Castor Ether, 중량평균분자량 2000, HLB 9)만을 5중량%으로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
비교예 3
석유수지 중에서 수소첨가수지(SU-90, 코오롱인더스트리(중량평균분자량 700, 연화점 90℃)) 47중량%를 교반 장치에 투입 후 유화제 C(Polyoxyethyelene Glycol Methyl Ether, 중량평균분자량 2000, HLB 14)만을 5중량%으로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
비교예 4
점착 부여제로서 수소첨가수지(SU-90, 코오롱인더스트리(중량평균분자량 700, 연화점 90℃)) 44중량%, 연화제로서 유화제 A(Polyoxyethylene Cetyl Ether중량평균분자량 2000, HLB 7) 2중량%, 유화제 B(Polyoxyethylene Castor Ether중량평균분자량 2000, HLB 9) 2중량% 및 유화제 C(Polyoxyethyelene Glycol Methyl Ether, 중량평균분자량 2000, HLB 14) 4중량%를 첨가하여 가열하면서 용융이 될 때까지 대략 120℃까지 가열하였다. 이때 용융성을 향상시키기 위해 용융이 시작되면 서서히 RPM 70 속도로 교반하였다. 이어서, 용융이 이루어진 후 미리 준비한 48중량%의 온수(대략 90℃)를 서서히 투입하면서 50RPM 속도로 교반하여 고상의 점착 부여제를 미립자로 분산하여서 수성화시켜 수성 접착부여제 조성물을 제조하였다.
비교예 5
점착 부여제로서 수소첨가수지(SU-90, 코오롱인더스트리(중량평균분자량 700, 연화점 90℃)) 40중량%, 연화제로서 유화제 A(Polyoxyethylene Cetyl Ether, 중량평균분자량 2000, HLB 7) 3중량%, 유화제 B(Polyoxyethylene Castor Ether, 중량평균분자량 2000, HLB 9) 3중량% 및 유화제 C(Polyoxyethyelene Glycol Methyl Ether, 중량평균분자량 2000, HLB 14) 6중량%를 첨가하여 가열하면서 용융이 될 때까지 대략 120℃까지 가열하였다. 이때 용융성을 향상시키기 위해 용융이 시작되면 서서히 RPM 100 속도로 교반하였다. 이어서, 용융이 이루어진 후 미리 준비한 48중량%의 온수(대략 90℃)를 서서히 투입하면서 50RPM 속도로 교반하여 고상의 점착 부여제를 미립자로 분산하여서 수성화시켜 수성 접착부여제 조성물을 제조하였다.
비교예 6
Rosin 변성계 중에서 Rosin Ester(중량평균분자량 1000, 연화점 82℃) 19중량%와 C5 석유수지(A-1100S, 코오롱인더스트리) 28중량%를 교반 장치에 투입 후
유화제 A(Polyoxyethylene Cetyl Ether, 중량평균분자량 2000, HLB 7) 1중량%, 유화제 B(Polyoxyethylene Castor Ether, 중량평균분자량 2000, HLB 9) 1중량% 및 유화제 C(Polyoxyethylene Glycol Methyl Ether, 중량평균분자량 2000, HLB 14) 3중량%를 첨가하여 가열하면서 용융이 될 때까지 대략 120℃까지 가열하였다. 이때 용융성을 향상시키기 위해 용융이 시작되면 서서히 RPM 100 속도로 교반하였다. 이어서, 용융이 이루어진 후 미리 준비한 48중량%의 온수(대략 90℃)를 서서히 투입하면서 50RPM 속도로 교반하여 고상의 점착 부여제를 미립자로 분산하여서 수성화시켜 수성 접착부여제 조성물을 제조하였다.
2. 특성분석
실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 6에 따라 제조된 수성 점착부여제 조성물을 아래와 같은 방법으로 측정하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
1) 외관 : 손으로 제품을 만진 후 입자가 느껴지면 응집, 입자가 느껴지지 않으면 분산으로 측정하였다.
2) 점도 : Brookfield Viscometer를 사용하여 KSM 3825에 따라 측정하였다.
3) 열안정성 : 100㎖의 메스실린더에 실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 5에 따라 제조된 수성 점착부여제 조성물을 50㎖ 넣고 60℃오븐에 방치하여 상분리 여부를 육안으로 관찰하였다.
4) 입자 크기 : Brookhaven Instruments Corporation사의 Laser Light Scattering장비를 사용하여 측정하였다.
5) 연필 경도 : 연필경도계를 이용해서 측정하였고, 6B-9H의 17종류 연필을 이용하여 제품의 도막 경도를 측정하였고, 하중은 1kg이며 각도는 45°로 측정하였으며, 연필종류가 B에서 H로 갈수록 경도가 높으며, B는 숫자가 낮을수록, A는 숫자가 높을수록 경도가 높은 것으로 측정하였다.
표 1
외관 고형분(중량%) 점도(25℃,cps) 열안정성(hrs) 입자크기(㎛) 연필경도
실시예 1 분산 52.6 400 672 0.3 B
실시예 2 분산 52.4 400 336 0.3 B
실시예 3 분산 52.4 600 168 0.4 B
실시예 4 분산 52.5 600 168 0.5 2B
비교예 1 응집 - - - - -
비교예 2 응집 - - - - -
비교예 3 응집 - - - - -
비교예 4 분산 52.3 4,500 24 0.4 6B
비교예 5 분산 52.5 17,000 8 0.4 4B
비교예 6 분산 52.1 800 24 0.5 5B
주) 표 1에서의 고형분은 수성 점착부여제 조성물의 고형분을 의미한다
주) 표 1에서의 열안정성은 상온 저장안정성을 판단할 수 있는 척도로 60℃에서 168시간(일주일) 이상 안정하면 상온 저장안정성이 6개월 이상 보증할 수 있는 데이터로 활용될 수 있다
상기 표 1에서 비교예 1 내지 3은 외관상태가 응집, 즉 물에 분산이 안 되었기 때문에 다른 데이터를 산출할 수 없었다.
상기 표 1에서 보는 바와 같이 유화제 함량이 증가하면 점도가 증가하게되고 이러한 점도 증가 현상에 의해 입자의 응집을 촉진시켜 열안정성이 떨어지는 문제점이 발생하였다. 특히 여름철 제품 이송시 고온으로 인한 상분리 현상을 막기 위해 열안정성이 중요한데, 이러한 결과는 제품의 저장안정성과 관련이 있으며, 유성제품을 물에 강제 유화시켰기 때문에 이송 및 저장시 상분리 여부를 판단할 수 있었다. 이러한 열안정성은 유화제 함량이 감소할수록, 점도가 낮을수록(10,000cps이하), 입자사이즈가 작을수록, 유화제 조합이 적절할수록 유리하며 특히 유화제 D를 포함할수록 더욱더 열안정성이 우수해지는 효과를 나타내었다.
또한, 연필경도의 경우 점착 부여제의 가장 큰 특징은 Tg가 높아 상온에서 경도가 높은데 유화제와 함께 사용될 경우 유화제의 저경도 특성 때문에 유화제의 함량이 높을수록 점착 부여제와 유화제의 혼합경도가 떨어졌다. 경도가 떨어질 경우 수성 점착부여제 조성물의 장점인 수성페인트 용도의 도막 접착력과 도막강도의 상승을 저하시킨다. 또한 수성 점착부여제 조성물 내 유화제 함량이 많을수록 제품 Tg가 낮아져 수성 접착제에 수성 점착부여제 조성물을 사용할 경우 높은 Tg에 의해 접착력이 상승할 수 있는 효과가 반감된다.
본 발명의 단순한 변형 또는 변경은 모두 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.　

Claims (15)

  1. 점착 부여제 및 유화제를 환류 냉각기가 부착된 반응조에 첨가하여 10 내지 150RPM의 속도로 교반시키면서 100 내지 130℃로 용융시키는 단계(S1); 및
    상기 S1 단계 후 30 내지 50RPM의 속도로 교반시키면서 50 내지 99℃인 온수를 첨가하는 단계(S2)를 포함하는 수성 점착부여제 조성물의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 S1 단계에서 점착 부여제 및 유화제는 30 내지 50: 1 내지 15의 중량비로 첨가되는 수성 점착부여제 조성물의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 점착 부여제는 C5 석유수지, 로진에스터 및 수소첨가 석유수지 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 수지인 수성 점착부여제 조성물의 제조방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 수지는 중량평균분자량이 500 내지 3000이고, 연화점이 70 내지 120℃인 수성 점착부여제 조성물의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 점착 부여제는 로진에스터대 C5 석유수지의 중량비가 15 내지 25:22 내지 32인 수성 점착부여제 조성물의 제조방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 유화제는 HLB(Hydrophilic Liphophilic Balance) 값이 6 내지 8인 유화제 A, HLB 값이 9 내지 11인 유화제 B, HLB 값이 12 내지 14인 유화제 C, HLB 값이 17 내지 19인 유화제 D 중에서 상기 유화제 D를 반드시 포함하고, 상기 유화제 A, B, C 중에서 선택된 2종 이상을 포함하는 수성 점착부여제 조성물의 제조방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 유화제 D를 포함하고, 상기 유화제 A, B, C 중에서 선택된 2종 이상을 포함하는 경우 유화제 D: 유화제 A: 유화제 B의 중량비는 1:0.3 내지 3.0:0.3 내지 3.0이고, 유화제 D: 유화제 A: 유화제 C의 중량비는 1:0.3 내지 3.0:0.3 내지 6.0이고, 유화제 D: 유화제 B: 유화제 C의 중량비는 1:0.3 내지 3.0:0.3 내지 6.0이고, 유화제 D: 유화제 A: 유화제 B: 유화제 C의 중량비는 1:0.3 내지 3.0:0.3 내지 3.0:0.3 내지 6.0인 수성 점착부여제 조성물의 제조방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 유화제는 하기 화학식 1 내지 6으로 표현되는 화합물 중에서 어느 하나 이상을 포함하는 수성 점착부여제 조성물의 제조방법.
    <화학식 1>
    CxHy-O-(CH2CH2O)z-H
    (상기 식에서 X는 3 내지 30의 정수이고, Y는 10 내지 60의 정수이고, Z는 1 내지 100의 정수이다.)
    <화학식 2>
    CxHy-COO-(CH2CH2O)z-H
    (상기 식에서 X는 3 내지 30의 정수이고, Y는 10 내지 60의 정수이고, Z는 1 내지 100의 정수이다.)
    <화학식 3>
    CH2=CH2CH2O(CH2CH2O)z-H
    (상기 식에서 Z는 1 내지 100의 정수이다.)
    <화학식 4>
    CH3O-(CH2CH2O)z-H
    (상기 식에서 Z는 1 내지 100의 정수이다.)
    <화학식 5>
    CHxCOO-(CH2CH2O)z-H
    (상기 식에서 X는 3 내지 30의 정수이고, Z는 1 내지 100의 정수이다.)
    <화학식 6>
    C4H5-(C2H4O)x/(C3H6O)y
    (상기 식에서 X는 3 내지 30의 정수이고, Y는 10 내지 60의 정수이다.)
  9. 제1항에 있어서, 상기 유화제는 중량평균분자량이 300 내지 5000이고, 고형분 함량이 95 내지 100중량%인 수성 점착부여제 조성물의 제조방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 S2 단계에서 온수는 점착 부여제와 유화제의 총 함량 100중량부에 대하여 40 내지 65중량부로 포함되는 수성 점착부여제의 제조방법.
  11. 점착 부여제 및 유화제를 포함하는 수성 점착부여제 조성물에 있어서, 상기 점착 부여제와 유화제의 중량비가 30 내지 50: 1 내지 15로 포함되는 수성 점착부여제 조성물.
  12. 제11항에 있어서, 상기 수성 점착부여제 조성물은 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 제조방법으로 제조되는 수성 점착부여제 조성물.
  13. 제11항에 있어서, 상기 수성 점착부여제 조성물은 고형분 함량이 30 내지 65중량%인 수성 점착부여제 조성물.
  14. 제11항에 있어서, 상기 수성 점착부여제 조성물은 상온에서의 점도가 100 내지 10,000cps인 수성 점착부여제 조성물.
  15. 제11항에 있어서, 상기 수성 점착부여제 조성물은 평균 입자 크기가 0.1 내지 1.0㎛인 수성 점착부여제 조성물.
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