WO2018174572A1 - 점착 조성물, 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 라이신, 이타콘산 및 물을 포함하고, 상기 라이신 및 이타콘산은 염 수용액 형태로 존재하며 수용액 내에서 침전을 형성하지 않는 것인, 점착 조성물을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명은, 라이신, 이타콘산 및 물을 혼합하는 단계 및 상기 혼합물을 80℃ 이하에서 교반하는 단계를 포함하고, 상기 점착 조성물 내에서 라이신, 이타콘산 및 물의 함량은 라이신과 이타콘산의 침전이 형성되지 않도록 조절된, 점착 조성물을 제조하는 방법을 제공할 수 있다.

Description

점착 조성물, 및 이의 제조방법

본 출원은 신규한 점착 조성물, 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

점착제는 일반적으로 석유 유래의 단량체와 유성 솔벤트를 원료로 사용하고 있다. 석유 유래의 원료로 만들어진 단량체 및 이로부터 이루어진 점착제는 석유자원 한정에 의한 생산량 감소 및 제조시 발생되는 환경호르몬, 폐기시 독성의 문제점을 가지고 있다. 특히 종래의 점착제 제조시 접착력을 향상시키기 위해 제조공정중에 석유 유래의 유기용제가 사용되어 작업자들의 건강을 저해하고 환경보호 측면에서도 환경오염적인 문제점을 갖고 있다. 또한 대부분의 점착제는 단량체 단위가 공유결합으로 이루어져 있어 자연분해가 어렵고, 이렇게 분해되지 않은 고분자에 의해서도 환경오염문제가 대두되고 있다. 이로 인하여, 점착제를 피착체로부터 효과적으로 제거하기 위한 다양한 수분리성 점착제의 기술이 개발되고 있다. 종래의 수분리성 점착제에서는 피착체 및 기재에 붙어 있는 점착제를 효과적으로 제거하기 위하여 고온 및 알칼리성 조건이 필요하며 추가적인 에너지 자원 소모가 필요한 실정이다. 또한 피착체 또는 기재로부터 부착되어 있던 점착제 물질이 수분리되어 제거될 때 점착제 원료 분자가 그대로 환경으로 배출될 경우 추가적인 이차 환경 오염 문제를 초래할 수 있다.

본 출원의 양태는 점착 조성물을 제공하는 것이다.

본 출원의 다른 양태는 점착 조성물의 제조방법을 제공하는 것이다.

이하, 일구현예에 따른 점착 조성물 및 그 제조방법에 대하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.

라이신, 이타콘산 및 물을 포함하고, 상기 라이신 및 이타콘산은 염 수용액(salt solution) 형태로 존재하며 수용액 내에서 침전(precipitates)을 형성하지 않는 것인 점착 조성물이 제공된다.

본 출원에서 “점착성 (adhesion)”이라는 용어는, 2개의 물체(단, 기체는 제외)가 근접하고, 이후 이들을 당겨 떼어내는데 어떠한 힘(또는 일)을 필요로 하고 있는 현상을 의미한다. 경우에 따라서, 점착성(adhesion)을 갖는 일부 물질은 기재 도포된 이후, 일정 시간이 경과하면 고체화될 수 있으며, 이러한 점착제를 기재로부터 분리하고자 하는 경우에는 비가역적인 물리적 파괴 현상을 수반할 수 있다. 또한, 상기 “점착성 (adhesion)”은, 점착 물질을 기재로부터 분리해낼 때에 점탄성적(viscoelastic) 변형에 어느 정도 힘을 필요로 하는 “점탄성 (viscoelasticity)”을 포함하는 것일 수 있다. 점탄성적(viscoelastic)인 특성을 갖는 점착 조성물은 기재에 적용하기 이전에 일반적인 가공 형태를 거쳐 보관 및 유통되며 일정시간이 경과되어도 그 부착력이 유지될 수 있다. 이러한 점착 조성물을 기재상에 도포 및 건조하여 얻어진 점착 물품으로는 예를 들어 라벨, 연신폴리프로필렌(Oriented PolyPropylene: OPP) 테이프 등이 있다. 점착 특성을 이용하면 가역적인 부착 및 탈착이 가능하고 점착 조성물을 기재에 도포 및 건조하면 점탄성 물질을 함유한 점착층이 기재상에 형성된다.

반면, 점성(viscosity)은 분자들 사이의 내적 마찰에서 비롯된 것으로서 어떤 물질의 흐름을 방해하려는 성질을 말한다. 이 때 마찰은 유속의 분포에 차이가 생기는 것을 저지하려는 힘이다. 점착성과 점성은 별개의 성질로서, 높은 점성을 갖고 있는 조성물이라도 점착성이 거의 없을 수 있고, 낮은 점성을 갖고 있는 조성물이라도 높은 점착성을 가질 수 있다.

본 출원에서 침전(precipitates)은 하기 반응식 1에 나타난 바와 같이 라이신 수용액(A(aq))과 이타콘산 수용액(B(aq))의 화학변화에 의하여 불용성 염(AB(s))이 얻어지는 것, 하기 반응식 2과 같이 라이신 또는 이타콘산 수용액(A(aq))으로부터 라이신 또는 이타콘산 고체(A(s))가 석출되거나 또는 라이신 또는 이타콘산 고체(A(s))가 용매에 용해되지 않아 불용성 상태로 남게 되는 경우를 모두 포함할 수 있다. [반응식 1]

A(aq)+B(aq)->AB(s)

[반응식 2]

A(aq)->A(s)

또한 본 출원에서 "침전"은 기재나 피접착제 도포 전, 보관 및 유통 중 생성되는 침전일 수 있다.

본 출원에서 용어, "라이신"은 염기성 α-아미노산의 하나로, 상기 라이신은 옥살아세트산으로부터 라이신 생합성 경로를 통해 생합성되거나, 또는 화학적으로 합성된 것일 수 있다.

라이신은 1종의 라이신 또는 1종 이상의 라이신의 혼합물을 포함할 수 있다.

라이신은 하기 화학식 1로 표시되는 L-라이신, 하기 화학식 2로 표시되는 D-라이신 및 그 염 중에서 선택된 하나 이상일 수 있다.

[화학식 1]

[화학식 2]

상기 라이신염은 예를 들어 라이신 설페이트, 라이신 아세테이트, 라이신 모노하이드로클로라이드, 라이신 디하이드로클로라이드, 라이신 모노하이드레이트, 라이신 아세틸살리실레이트, 라이신 포스페이트, 라이신 디포스페이트, 그 혼합물 또는 그 조합물을 들 수 있다. 이러한 라이신염은 라이신 프리폼(free form)으로 전환할 수 있다.

본 발명에서는 라이신염을 라이신 프리폼으로 전환하는 것은 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 알려져 있다. 또한 상업적으로 이용 가능한 라이신 원료를 사용할 수 있다. 예를 들면, 상기 라이신은 D-라이신, L-라이신 및/또는 DL-라이신일 수 있으며, 이들의 물리화학적 특성이 동일하거나 유사하므로, 이들을 포함하는 점착 조성물의 특징 또한 동일 또는 유사하여, 본 발명의 범주에 속할 수 있다.

이타콘산은 유기산 중의 하나로서 하기 화학식 3으로 표시된다.

[화학식 3]

상기 점착 조성물 내에서 라이신 및 이타콘산은 염 수용액(salt solution) 형태로 존재할 수 있다. 구체적으로, 라이신, 이타콘산 및 물을 혼합하더라도, 라이신과 이타콘산은 공유 화합물 또는 불용성 염을 형성하지 않고, 염 수용액 형태로 존재할 수 있다. 본 출원의 점착성 조성물내에서 이타콘산은 물에 용해되지 않은 불용성 물질 형태로 존재하지 않는다.

일구현예에 따른 점착 조성물에서 라이신, 이타콘산 및 물의 함량은 라이신과 이타콘산이 결정으로 석출되거나 침전이 형성되지 않도록 제어될 수 있다. 이와 같이 점착 조성물이 결정 또는 침전을 형성하지 않고 액상 상태를 유지할 때 점착성이 우수하며, 기재에 균일하게 도포하기가 용이하다.

상기 라이신과 이타콘산의 혼합몰비는 2.3:1 내지 1:1.5일 수 있다. 구체적으로, 상기 라이신과 이타콘산의 혼합몰비는, 2.3:1 내지 1:1.5, 2:1 내지 1:1.5, 1.5:1 내지 1:1.5 또는 1.5:1 내지 1:1일 수 있다. 이타콘산에 대한 라이신의 함량이 상술한 범위보다 많거나 적으면, 조성물 내 침전이 형성되어 점착성이 저하되거나, 점착 조성물의 저장 안정성 또는 보관 안정성이 저하될 수 있다.

점착 조성물 내에서 고형분의 함량은 조성물 100 중량부를 기준으로 하여 70 중량부 이하, 예를 들면, 0.1 내지 70 중량부, 1 내지 70 중량부, 10 내지 70 중량부일 수 있다. 고형분의 함량이 상기 범위일 때 기재상에 점착제를 도포하기가 용이하며, 고형분의 함량이 70 중량부 이상인 경우에는 침전이 형성되어 점착 조성물로 사용되기 어려울 수 있다. 고형분의 함량이 적어지더라도 조성물 내 침전이 형성되거나 점착력을 잃어버리는 것은 아니므로, 적용되는 분야에 따라 고형분의 함량은 0.1 내지 10 중량부 수준으로도 조절될 수 있다.

점착 조성물 내에서 이타콘산 및 라이신은 유효 성분으로 포함될 수 있다. 구체적으로 점착 조성물 고형분 함량 100 중량부를 기준으로 이타콘산 및 라이신 함량의 합은 60 내지 100중량부, 70 내지 99 중량부, 80 내지 98 중량부, 또는 85 내지 97 중량부일 수 있다.

다른 양태에 의하면, 본 발명의 이타콘산 및 라이신은 이타콘산 및 라이신을 단위체로 하는 축합물형태로 함유할 수 있다. 예를 들면, 상기 축합물은, 다이머, 트라이머 또는 올리고머 일 수 있으며, 상기 축합물의 함량은

라이신 및 이타콘산 함량의 합 100 중량부를 기준으로 하여 20 중량부 이하, 10 중량부 이하, 1 중량부 이하일 수 있으며, 0을 포함할 수 있다. 상기 축합물을 상기 범위 이상으로 포함할 경우 점착 조성물의 점착력이 떨어지거나 액상 상태가 유지되지 못할 수 있다.

일구현예에 따른 점착 조성물이 상술한 바와 같은 점착성을 나타내는 작용효과에 대하여 설명하면 다음과 같다. 이러한 작용효과로 후술하는 사항으로만 한정적으로 해석되는 것을 의미하는 것은 아니며, 과학적 모순이 없는 범위 내에서 다른 작용 효과에 의하여 설명될 수도 있다.

라이신은 2개의 아미노기를 갖고 있고 이타콘산은 2개의 카르보닐기를 갖고 있다. 이타콘산의 카르보닐기의 산소의 비공유 전자쌍과 라이신의 아미노기의 수소는 이온성 수소결합(ionic hydrogen bond)을 통하여 상호작용을 할 수 있다.

따라서, 본 발명의 점착 조성물을 액체 크로마토그래피 등으로 성분을 분석하면, 라이신과 이타콘산을 원료 그대로 확인할 수 있다. 이로부터 상기 점착 조성물 내 라이신과 이타콘산은 이온성 수소결합을 통하여 결합되며, 이들은 염 수용액 (salt solution) 형태로 존재함을 알 수 있다. 본 발명의 점착 조성물에서 라이신과 이타콘산은 상온(25℃)에서 결정 형태(고체 상태) 또는 침전물 형태로 석출되지 않고 액상 상태를 유지하면서 우수한 점착 특성을 나타낼 수 있게 된다.

본 발명의 점착 조성물은 수분리성을 갖는다. 따라서, 본 발명의 점착 조성물을 점착제로 이용하는 경우, 점착제가 도포되는 기재 또는 피착제로부터 분리, 제거시 물에 의하여 해리되므로 제거가 용이하다. 구체적으로 상기 기재 또는 피착제에 도포된 점착제는 상온(25℃)의 물을 이용하여, 교반 또는 수세 공정을 통하여 12시간 이내, 구체적으로 6시간 이내, 더욱 구체적으로 2시간 이내에 해리되는 것일 수 있다. 본 발명의 점착 조성물은 물로 쉽게 해리되며 해리된 성분 또한 생명체 및 환경에 무해하므로 환경친화적이다.

본 발명의 점착 조성물은 1차 알코올, 다가 알코올, 디올(diol) 및 트리올(triol)로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 알코올 용매를 더 포함할 수 있다. 점착 조성물에 용매를 더 부가하면 점착 조성물의 건조속도를 증가시킬 수 있고 가공성을 높일 수 있다.

일구현예에 따른, 상기 점착 조성물 내탈이온수와 알코올의 혼합중량비는 1:1 내지 10:0일 수 있다. 보다 구체적으로는, 상기 점착 조성물 내 탈이온수와 알코올의 혼합중량비는 1:1 내지 10:1, 1:1 내지 5:1 또는 1:1 내지 3:2 일 수 있다. 상기 점착 조성물 내 알코올의 함량이 증가할수록 건조가 잘 되고, 코팅성이 좋아져 박리강도가 증가할 수 있다. 하지만, 상기 점착 조성물 내 상기 알코올의 함량이 탈이온수 대비 1.5배 이상인 경우, 점착 조성물 내 상분리가 발생할 수 있다.

상기 알코올 용매는, 일가 알코올(monohydric alcohol), 다가 알코올(Polyhydric alcohols), 불포화 지방족 알코올(Unsaturated aliphatic alcohols), 지환족 알코올(Alicyclic alcohols) 또는 그 혼합물일 수 있다. 상기 일가 알코올은 메탄올, 에탄올, 프로판-2-올, 부탄-1-올, 펜탄-1올 및 헥사데칸-1-올(hexadecan-1-ol) 중에서 선택된 하나 이상일 수 있다. 상기 다가 알코올로는 에탄-1,2-디올(ethane-1,2-diol), 프로판-1,2-디올(propane-1,2-diol), 프로판-1,2,3-트리올(propane-1,2,3-triol), 부탄-1,3-디올(butane-1,3-diol), 부탄-1,2,3,4-테트라올(butane-1,2,3,4-tetraol), 펜탄-1,2,3,4,5-펜톨(pentane-1,2,3,4,5-pentol), 헥산-1,2,3,4,5,6-헥솔(hexane-1,2,3,4,5,6-hexol), 헵탄-1,2,3,4,5,6,7-헵톨(heptane-1,2,3,4,5,6,7-heptol) 중에서 선택된 하나 이상일 수 있다.

불포화 지방족 알코올은 예를 들어 프로-2-엔-1-올(Prop-2-ene-1-ol), 3,7-디메틸옥타-2,6-디엔1-올(3,7-Dimethylocta-2,6-dien-1-ol), 프로-2-yn-1-올(Prop-2-yn-1-ol), 사이클로헥산-1,2,3,4,5,6-헥솔(cyclohexane-1,2,3,4,5,6-hexol), 2-(2-프로필)-5-메틸사이클로헥산-1-올(2-(2-propyl)-5-methyl-cyclohexane-1-ol) 중에서 선택된 하나 이상 일 수 있다.

상기 점착 조성물의 pH는 2 내지 11, 구체적으로 2 내지 9.5, 더욱 구체적으로 2 내지 8.5이다. 이러한 pH 범위를 갖는 점착 조성물은 저장안정성 및 보관안정성이 우수하며 장기간 보관하더라도 제형이나 품질에 변화가 없을 수 있다. 상기 점착 조성물은 제조되는 즉시 사용할 때뿐 만 아니라 장기간 보관한 후에 사용하더라도, 점착성이 우수하고 침전이 형성되지 않는다.

구체적으로, 상기 점착 조성물은 14 일 이상 보관 또는 유통한 후에 침전이 형성되지 않는 것일 수 있다. 예를 들면 14일 이상, 예를 들면 12개월 이상, 예를 들면 24개월 이상, 보관하더라도 조성물이 안정하여 물성을 그대로 유지할 수 있다. 또한, 상기 점착 조성물이 보관되는 환경의 온도는 -18℃ 내지 80℃, 구체적으로 -18℃ 내지 45℃, 0℃ 내지 60℃, 또는 20℃ 내지 40℃일 수 있다. 저온 또는 고온 환경에서 보관하더라도, 상기 점착 조성물이 사용되는 환경의 온도가 상온이라면 제형과 품질에 영향이 없을 수 있다. 예를 들면, 저온에서 보관되는 경우에는, 사용 전에 상온에 일정 시간 방치한 후에 사용할 수 있다.

본 발명의 다른 양태에 따라 라이신, 이타콘산 및 물을 혼합하고 이를 80℃ 이하에서 교반하는 단계를 포함하는 상술한 점착 조성물을 제조하는 방법을 제공한다.

상기 라이신, 이타콘산 및 물을 혼합하고 이를 80℃ 이하에서 교반하는 단계를 상기 온도 범위 밖에서 실시되면 부반응 물질, 불순물 등이 형성될 수 있으며, 경우에 따라서는 목적하는 점착성을 갖는 점착 조성물을 얻기가 어려울 수 있다.

상기 80℃ 이하에서 교반하는 단계는 예를 들어 0℃ 내지 80℃에서 수행되는 것일 수 있다. 보다 구체적으로는, 상기 단계는 0℃ 내지 75℃, 0℃ 내지 70℃, 0℃ 내지 65℃, 0℃ 내지 60℃에서 수행될 수 있다.

상기 80℃ 이하에서 교반하는 단계는 예를 들어 i) 0℃ 내지 80℃, 0℃ 내지 75℃, 0℃ 내지 70℃, 또는 0 내지 60℃에서 혼합하여 교반하는 제1단계와 ii)상온(20 내지 30℃)으로 냉각하는 제2단계를 포함할 수 있다.

상기 라이신, 이타콘산 및 물의 혼합시 라이신의 수용액에 이타콘산을 부가하거나 또는 라이신, 이타콘산 및 물을 동시에 혼합하는 과정에 따라 실시할 수 있다.

상기 점착 조성물은 고형분 함량을 소정 범위로 제어하기 위하여 감압 농축하여 상기 물과 용매를 제거하는 과정을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 양태에 따라 상기 기재상에 상술한 점착 조성물을 포함하는 점착 제품이 제공된다. 상기 점착 제품은 기재; 및 상기 기재상에 상술한 점착 조성물을 도포 및 건조하여 얻은 점착층을 포함하는 점착 제품이 제공된다. 상기 건조를 통하여 조성물 내 용매가 제거될 수 있다. 건조는 25℃ 내지 45℃에서 실시할 수 있다.

상기 기재는 본 기술분야에서 점착 조성물이 도포가능한 피착체라면 모두 다 사용가능하다. 상기 기재는, 예를 들면, 글래스, 스테인레스강(SUS), 고분자막 등 일 수 있다. 고분자막은 예를 들어 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌/프로필렌 공중합체, 폴리부텐-1, 에틸렌/초산비닐 공중합체, 폴리에틸렌/스타이렌부타디엔 고무의 혼합물, 폴리비닐클로라이드 필름 등의 폴리올레핀계 필름 등이 주로 사용될 수 있다. 또한, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리(메틸메타크릴레이트)등의 플라스틱이나 폴리우레탄, 폴리아미드-폴리올 공중합체 등의 열가소성 엘라스토머 및 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.

기재로서 글래스를 사용하는 경우, 친수성을 갖는 글래스 상에 점착 조성물의 도포가 보다 균일하게 수행될 수 있어 성막성이 우수하다. 기재로서 SUS를 사용하는 경우, 점착 조성물내의 이타콘산이 SUS와 상호작용을 유발하여 기재와 점착 조성물로부터 형성된 점착층의 점착력이 우수하다.

상술한 기재에 도포되는 점착 조성물에서 고형분의 함량이 증가할수록 기재와 점착 조성물의 접촉각이 감소된다. 이와 같이 기재와 점착 조성물의 접촉각이 감소되면 기재와 점착 조성물을 도포 및 건조하여 형성된 점착층이 균일하게 형성되고 기재에 대한 점착층의 점착력이 개선될 수 있다. 접촉각은 접촉각 측정기를 이용하여 정적법(Sessile Drop method)으로 측정할 수 있다. 예를 들면, 피닉스(phoenix)사의 제품(예: Phoenix-150, Phoenix-MT, Phoenix-Alpha, Phoenix-Smart, Phoenix 300 Touch, 또는 Phoenix-multi)을 이용할 수 있으며, 드롭부피(drop volume) 5㎕로 접촉각을 측정할 수 있다.

본 발명의 또 다른 양태에 따라 상기 점착 조성물을 제1 기재에 적용하여 제1 기재에 상기 점착 조성물을 결합시키는 단계; 및 상기 조성물이 결합된 제1 기재를 제2 기재와 접촉시켜 제1 기재와 제2 기재를 서로 부착시키는 단계;를 포함하는 제1 기재와 제2 기재를 부착시키는 방법이 제공된다.

상기 제1기재 및 제2기재는 서로 독립적으로 글래스, 스테인레스강, 고분자막, 금속, 플라스틱, 종이, 섬유 및 토양중에서 선택된 하나 이상에서 선택될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. . 상기 상기 제1 기재와 제2 기재는 예를 들어 동일한 물질일 수 있다.

일구현예에 따른 점착 조성물 또는 점착 제품은 수분리성 점착제로서 점착 테이프, 라벨용 시트, 스프레이 형 점착제, 먼지 제거제 등으로 사용될 수 있고, 물을 이용하여 피착제를 손상시키지 않고 용이하게 제거할 수 있고 포장재의 재활용이 쉽게 가능하다. 그리고 이 조성물을 농약 및 종자 분야에 적용하는 경우, 점착제 함유 조성물을 사용 한 뒤에 물로 쉽게 제거 할 수 있는 장점이 있어 활용 범위를 더 다양하게 넓힐 수 있다. 또한 본 명세서의 수분리성 점착제는 기존의 유기용제형 점착제와 비교하여 원가 절감은 물론 취급이 간편하게 작업성이 향상되고 작업환경의 청정화가 가능해진다.

본 출원에 따른 점착 조성물은 제조시 사용하는 출발물질로서 바이오유래에 의한 단량체를 선택 할 수 있고, 생체 내에서 활용될 수 있는 단량체이므로 물에 의해 점착제가 수분리될 때 석유 유래의 단량체, 고분자 또는 올리고머에 의한 환경 오염을 미연에 방지할 수 있다. 본 출원의 조성물을 수분리성 점착제를 이용하여 형성된 점착 테이프, 라벨용 시트 등의 구조체는 인장전단강도, 박리력 등의 기계적 강도가 개선된다.

다른 일구현예에 의하면, 본 출원의 점착 조성물 또는 점착 물질은 필요에 따라 반응성 희석제, 유화제, 점착부여제(tackifier), 가소제, 충진제, 노화방지제, 경화촉진제, 난연제, 응집제, 계면활성제, 증점제, 자외선 차단제, 엘라스토머, 안료, 염료, 항료, 충진제, 자외선차단제, 대전방지제, 블록킹 방지제, 슬립제, 무기충진제, 혼련제, 안정제, 개질수지, 커플링제, 레벨링제, 형광증백제, 분산제, 열안정제, 광안정제, 자외선 흡수제, 왁스, 습윤제, 난연제, 산화방지제, 방부제 및 윤활제로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 첨가제를 포함할 수 있다. 이러한 첨가제의 총함량은 특별하게 제한되지는 않으며, 사용처에 따라 다양한 첨가제를 다양한 중량 범위에서 포함할 수 있다. 상기에서 나열된 각 첨가제들의 함량은 당해 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 수준으로 사용될 수 있다.

상기 반응성 희석제는 조성물의 각 성분들이 조성물이 가해지는 대상물에 골고루 도포할 수 있도록 도와주는 희석제로서, 예를 들어 n-부틸글리시딜에테르, 알리파틱글리시딜에테르, 2-에틸헥실글리시딜에테르, 페닐글리시딜에테르, O-크레실글리시딜에테르, 노닐페닐글리시딜에테르, p-터트부틸페닐글리시딜에테르, 1.4-부탄디올디글리시딜에테르, 1.6-헥산디올디글리시딜에테르, 네오펜틸글리시딜에테르, 1.4-사이클로헥산디메틸올디글리시딜에테르, 폴리프로필렌글리콜디글리시딜에테르, 에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 폴리에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 디에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 레조어사이놀디글리시딜에테르, 하이드로겐네이트비스페놀에이글리시딜에테르, 트리메틸올프로펜트리글리시딜에티르, 글리세롤폴리글리시딜에테르, 디글리세롤폴리글리시딜에테르, 펜테리트리톨폴리글리시딜에테르, 케스톨글리시딜에테르, 서비톨폴리글리시딜에테르, 네오케녹에시드글리시딜에테르, 디글리시딜-1.2-사이클로헥산디카복실레이트, 디글리시딜-O-프탈레이트,N,N-디글리시딜아민, N,N-디글리시딜-O-톨루디엔, 트리글리시딜-p-아미노페놀, 테트라글리시딜-디아미노디페닐메탄, 트리글리시딜-이소시아네이트, 1.4-부탄디올디글리시딜에테르, 1.6-헥산디올디글리시딜에테르, 폴리프로필렌글리시딜디글리시딜에테르 및 트리에틸롤프로펜트리글리시딜에테르로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.

상기 유화제는 예를 들어 폴리옥시에틸렌, 폴리옥시프로필렌의 공중합체, 폴리옥시에틸렌 및 폴리옥틸페닐에테르의 공중합체, 및 소디움도데실벤젠설파이드로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 들 수 있다.

상기 점착부여제는 예를 들어 로진 및 그 개질 생성물(Rosin and its modified products)(예: rosin, hydrogenated rosin, polymerized rosin, male rosin, rosin glycerin, rosin modified phenolic resin, etc.), 테르펜계 수지(Terpene-based resin)(예: terpene resin, terpene-phenol resin, terpene-styrene resin, terpene-phenolic resin), 석유 수지(Petroleum resin)(예: C5 petroleum resin, C9 resin, bicyclic ronadiene petroleum resin, hydrogenated petroleum resin, styrene-terpene resin), 페놀계 수지(phenolic resin), 폴리메틸스티렌 수지, 케톤알데히드 수지, 자일렌 포름알데히드 수지, 캐슈 오일 개질 페놀수지(Cashew oil modified phenolic resin), 톨유 개질 페놀수지(Tall oil modified phenolic resin), 러버(Rubber), 수지 에멀젼(Resin emulsion) (예: rosin emulsion, TPR water based resin, 2402 resin emulsion, petroleum resin emulsion), 쿠마론인덴 수지 등을 들 수 있다.

상기 가소제는 조성물내에 함유되어 가공 흐름이나 연신을 개선하는 역할을 수행할 수 있다. 그리고 가소제는 조성물의 전기절연성, 점착성, 내한성, 내광성, 내유성, 내비누물성, 난연내연성, 열안정성, 이가공성(분자내 활성), 활성(분자간 활성), 무독성 등의 기능을 개선할 수 있다.

내한성 등의 기능 향상을 위한 가소제는 디옥틸 아디페이트(DOA), DOZ(dioctyl azelate), DOS(dioctyl sebacate), Flexol TOF(UCC사), 폴리에틸렌글리콜에스테르 등 일 수 있다. 내열성(불휘발) 및 비이행성 기능 향상을 위한 가소제는 폴리에스테르, NBR(니트릴 부타디엔 고무) 등의 고분자 블랜드, 트리멜리트산 에스테르, 펜타에리쓰리톨 에스테르 등 일 수 있다. 내광성 특성을 개선하기 위한 가소제는 DOP, DOA, DOS, 폴리에스테르, 에폭시화 대두유(epoxidized soybean oil: ESBO) 등 일 수 있다.

내유성 개선을 위한 가소제는 포스플렉스 방향족 인산에스테르(상품명: TPP, TCP, 112(CDP), 179A(TXP)), 폴리에스테르계, NBR 등 일 수 있고, 내비누물성을 위한 가소제로는 TCP, ESBO, 폴리에스테르계 등 일 수 있다.

난연내연성을 위한 가소제는 TCP, TXP 등 포스페이트, 염화파라핀, 염화알킬스테아레이트, NBR 등 일 수 있고, 열안정성을 위한 가소제로는 ESBO, DOZ, DOS, DOP, 폴리에틸렌글리콜 에스테르 등 일 수 있다.

이가공성을 위한 가소제는 DOA. BBP, TOF, TCP, 옥틸디페닐 포스페이트 등 일 수 있고, 활성을 위한 가소제는 DOZ, DOS, 이염기성 아인산염(dibasic lead phosphate: DLP), ESBO, 폴리에틸렌글리콜에스테르 등 일 수 있다.

무독성을 위한 가소제는 BPBG, 옥틸디페닐포스페이트, ESBO, 구연산에스테르, NBR 등 일 수 있다.

상기 가소제는 구체적으로 디부틸프탈레이트(DBP), 디헥실프탈레이트(DHP), 디-2-에틸헥실프탈레이트(DOP), 디-n-옥틸프탈레이트(DnOP), 디이소옥틸프탈레이트(DIOP), 디데실트탈레이트(DDP), 디이소데실트탈레이트(DIDP), C8~C10 혼합 고급 알콜프탈레이트, 부틸벤질프탈레이트(BBP), 디옥틸아디페이트(DOA), 디옥틸아젤레이트(DOZ), 디옥틸세바케이트(DOS), 트리크레질포스페이(TCP), 트리키실레닐포스페이트(TXP), 모노옥틸디페닐포스페이트(Santicizer141), 모노부틸-디키실레닐포스페이트, 트리옥틸포스페이트(TOF), 방향족 오일, 폴리브덴, 파라핀 등이 사용될 수 있다.

본 명세서에서 증점제는 예를 들어 알기닌(alginin), 알긴산(alginic acid), 소듐 알기네이트(sodium alginate), 구아검(guar gum), 잔탄검(xanthan gum), 콜라겐(collagen), 알기네이트(alginate), 젤라틴(gelatin), 푸르셀라란(Furcellaran), 아가(agar), 카라지난(carrageenan), 카제인(casein), 로커스트콩검(locust bean gum), 펙틴(pectin), 폴리에틸렌옥사이드, 폴리에틸렌글리콜, 폴리비닐알콜, 폴리비닐피롤리돈 등이 사용될 수 있다.

상기 계면활성제는 당해 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 것이라면 모두 다 사용될 수 있다. 예를 들어 C8 내지 C18의 사슬길이를 갖는 알킬 술페이트, 소수성기에 8 내지 18개의 C 원자 및 40개 이하의 에틸렌옥사이드 또는 프로필렌옥사이드 단위를 갖는 알킬 에테르술페이트 또는 알킬 아릴에테르 술페이트, C8 내지 C18의 알킬 술포네이트, 알킬아릴 술포네이트, 1가 알코올 또는 알킬페놀을 갖는 술포숙신산의 에스테르 및 세미에스테르, C8 내지 40의 에틸렌옥사이드 단위를 갖는 알킬 폴리글리콜 에테르 또는 알킬 아릴 폴리글리콜 에테르를 들 수 있다. 예를 들어 소듐 도데실 술페이트(sodium dodecyl sulfate: SDS), 나트륨-실리케이트(Na-silicate) 등이 사용될 수 있다.

상기 충진제는 조성물의 강도, 내구성 및 작업성을 개선하기 위하여 첨가하는 것으로서 예로서 탄산칼슘, 탈크, 중단, 세라믹, 실리카, 백운석, 크레이, 티탄 백, 아연화, 활석, 카본 (수축방지, 블록킹 방지), 탄산칼륨, 티타늄 산화물, 액상 폴리설파이드 고분자, 휘발성 희석제(volatile diluents), 산화마그네슘, 공정 오일(processing oil) 등 일 수 있다.

상기 경화촉진제는, 예를 들어, 다이부틸주석 디라우레이트, JCS-50(죠호쿠카가쿠코교사 제품), 포메이트 TK-1(미츠이카가쿠 폴리우레탄사 제품) 등이 있다. 그리고 산화방지제로는 예를 들어, 다이부틸하이드록시톨루엔(BHT), 이르가녹스(등록상표) 1010, 이르가녹스(등록상표) 1035FF, 이르가녹스(등록상표) 565(모두, 치바 스페셜리티 케미칼즈사 제품) 일 수 있다.

상기 대전방지제는 특별히 한정되지 않으며, 구체적으로 1-헥실-4-메틸피리디늄 헥사플루오로포스페이트, 도데실피리디늄 헥사플루오로포스페이트, 불소화 유기금속 화합물(예컨대, 3M사의 HQ-115), 알칼리금속염(예컨대, NaPF₆, NaSbF₆, KPF₆, KSbF₆ 등), 전도성 고분자(예컨대, 폴리티오펜(Bayer사의 PEDOT), 폴리아닐린, 폴리피롤 등), 금속산화물(예컨대, 인듐 도핑 산화주석(ITO), 안티몬 도핑 산화주석(ATO), 산화주석, 산화아연, 산화안티몬, 산화인듐 등), 4차 암모늄염(예컨대, Sigma-Aldrich사의 폴리(아크릴아미드-co-디알릴디메틸암모늄 클로라이드) 용액), 1-부틸-3-메틸이미다졸륨 헥사플루오로포스페이트[BMIM][PF₆], 1-부틸-3-(2-히드록시에틸)이미다졸륨 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드[BHEIM][NTf₂], 테트라부틸메틸암모늄 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드[TBMA][NTf₂] 등 일 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있다.

상기 엘라스토머는 고무 또는 엘라스토머의 성질을 갖는 고분자를 말하며, 예를 들어 에틸렌-초산비닐 공중합체, 아크릴고무, 천연고무, 이소프렌 고무, 스티렌부타디엔 고무, 클로로프렌 고무, 부틸 고무, 에틸렌프로필렌 고무, 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 공중합체, 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 등이 사용될 수 있다.

상기 안정제는 조성물의 점착력 등을 안정하는 역할을 하며, 그 예로는 다가알콜, 다가아민 등이 사용될 수 있다. 예를 들어 알킬렌글리콜, 디알킬렌글리콜, 벤젠디올, 벤젠트리올, 디알코올아민, 트리알코올아민, 아라비톨, 만니톨, 이소말트, 글리세롤, 자일리톨, 솔비톨, 말티톨, 에리쓰리톨, 리비톨, 둘시톨, 락티톨, 트레이톨, 이디톨, 폴리글리시톨, 알킬렌디아민, 알케닐렌디아민, 페닐렌디아민 및 n-아미노알킬 알칸디아민으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있다.

상기 형광증백제는 벤조옥사졸(benzooxazole) 화합물, 벤조티아졸(benzothiazole) 화합물 또는 벤조이미다졸(benzoimidazole) 화합물 등 일 수 있다.

상기 안료는 천연안료 또는 합성안료일 수 있고, 이들은 다른 분류로서 무기안료 또는 유기안료일 수 있다. ,

상기 향료는 예를 들어, 이에 한정되는 것은 아니나 페퍼민트 오일, 스페아민트 오일, 카르본 또는 멘톨 등을 단독 또는 혼합하여 사용되는 것일 수 있다.

상기 난연제는 멜라민 시안레이트(melamine cyanurate), 수산화마그네슘, 납석, 비석, 규산소다, 수산화알루미늄, 안티몬계(삼산화안티몬) 등 일 수 있다. 그리고 내수성 개선 첨가제는 글리옥살(glyoxal) 일 수 있다.

상기 개질 수지의 예로는 폴리올 수지, 페놀수지, 아크릴수지, 폴리에스테르 수지, 폴리올레핀 수지, 에폭시 수지, 에폭시화 폴리부타디엔 수지 등이 있다.

상기 커플링제는 점착성 조성물과 포장재 사이의 밀착성 및 접착 신뢰성을 개선할 수 있다. 이러한 커플링제가 부가되면 고온 및/또는 고습 조건하에서 조성물이 장기간 방치된 경우 접착 신뢰성을 개선할 수 있다. 상기 커플링제의 예로는, γ-글리시독시프로필 트리에톡시 실란, γ-글리시독시프로필 트리메톡시 실란, γ-글리시독시프로필 메틸디에톡시 실란, γ-글리시독시프로필 트리에톡시 실란, 3-머캅토프로필 트리메톡시 실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시 실란, γ-메타크릴록시프로필 트리메톡시 실란, γ-메타크릴록시 프로필 트리에톡시 실란, γ-아미노프로필 트리메톡시 실란, γ-아미노프로필 트리에톡시 실란, 3-이소시아네이토 프로필 트리에톡시 실란, γ-아세토아세테이트프로필 트리메톡시실란, γ-아세토아세테이트프로필 트리에톡시 실란, β-시아노아세틸 트리메톡시 실란, β-시아노아세틸 트리에톡시 실란, 아세톡시아세토 트리메톡시 실란 등과 같은 실란 화합물을 사용할 수 있다.

상기 혼련제는 방향족 하이드로카본 수지 일 수 있다.

상기 노화방지제는 N-(1,3-디메틸부틸)-N'-페닐-p-페닐렌디아민 일 수 있다.

상기 습윤제는 예를 들어, 당질, 글리세린, 소르비톨 수용액 또는 비결정성 소르비톨 수용액을 단독 또는 혼합한 것일 수 있다.

상기 자외선 흡수제는 에틸헥실 메톡시신나메이트(예를 들면, 2-Ethylhexyl 4-methoxycinnamate), 에틸헥실살리실레이트, 4-메틸벤질리덴캠퍼, 이소아밀 p-메톡시신나메이트, 옥토크릴렌, 페닐벤즈이미다졸설포닉산, 호모살레이트, 시녹세이트, 에틸헥실트리아존, 폴리실리콘-15, 티이에이-살리실레이트, 팝바(PABA), 에틸헥실디메틸파바, 글리세릴파바 등 일 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2 이상이 조합되어 사용될 수 있다.

본 출원의 점착 조성물 또는 점착 제품은 상술한 첨가제 이외에, US4959412, CA1278132, US6777465, WO2007-120653, US2003-0064178, US7306844, US 7939145, WO 2011-136568, WO 2010-071298, 대한민국 특허공개 2016-0095132, 일본특허공개 5959867, 한국등록특허 989942에 개시된 첨가제가 전체적으로 참조로 인용된다.

일구현예에 따른 점착 조성물 또는 점착 제품은 금속, 유리 및 플라스틱을 포함하는 각종 포장재에 라벨 등을 붙이기 위하여 사용될 수 있다. 상기 포장재들은 예를 들어 음식물, 음료 또는 가정용품을 위한 용기일 수 있고 이들 용기들은 유리, 금속 또는 플라스틱으로 제조될 수 있다.

상기 점착 조성물 또는 점착 제품은 그 조성 및 특성에 따라 접착제, 코팅제, 운반체, 음식물 첨가제 등의 용도로 사용 될 수 있다.

본 출원의 점착 조성물 또는 점착 제품이 접착제 용도로 사용되는 경우, 라벨용, 씰링용, 도배용, 궐련지용, 접착식 블록 완구용, 모래조각용, 식품용, 욕실/주방 세정제용, 동물연고 스프레이용, 각질제거용, 체모 고정용, 헤어젤. 토양안정화제(soil stabilizer), 물풀과 지력증강제, 골판지, 지대용 접착제 등에 적용 가능하다. 토양안정화제는 황사와 같은 미세먼지나 공장에서 발생하는 분진을 제거하는 용도를 의미한다.

본 출원의 점착 조성물 또는 점착 제품이 코팅제로서 이용되는 경우, 산불 방제, 과채류, 절화류 줄기절단면 등에 이용될 수 있고, 염색약, 오염 방지 전처리 코팅제 등에 이용될 수 있다. 여기에서 오염 방지 전처리 코팅제는 상기 조성물을 오염되기 쉬운 매체에 코팅을 한 후, 오염이 되면 물로 간단히 세척하는 과정에 이용될 수 있다.

본 출원의 점착 조성물 또는 점착 제품이 운반제로서 이용되는 경우, 산림방역, 산불 방제용, 화장실 방향제용, 소독제, 농자재, 생활용품, 완구 등에 적용 가능하다. 산림방역은 예를 들어 소나무제선충과 같은 산림 방역을 들 수 있고, 소독제는 예를 들어 조류독감 소독제, 구제역 소독제 등을 들 수 있다. 그리고 농자재는 비료, 테이핑, 종자 코팅 등을 포함한다.

본 출원의 점착 조성물 또는 점착 제품이 농자재에 적용되는 경우, 종자 코팅제, 식물 테이핑제, 살충제 첨가제, 비료 부형제, 천연 살충제 등에 이용될 수 있다. 그리고 본 출원의 조성물이 생활용품에 적용되는 경우, 물감에 첨가되어 흘러내리지 않고 종이에 잘 붙게하거나 식용색소를 첨가하여 유아가 사용하는 가식성 물감제조에 사용될 수 있다. 본 출원의 조성물이 생활용품에 적용되는 다른 예로서, 오염 제거 전처리제로 이용될 수 있는데, 이를 보다 상세하게 설명하면 본 출원의 조성물을 방충망이나 창틀, 자동차 등과 같이 오염된 매체에 뿌리고 이를 물로 세척하면 신속하게 오염이 제거될 수 있다.

본 출원의 점착 조성물 또는 점착 제품이 운반제 기능을 수행하는 경우, 산소 차단성, 수분 차단성, 내유성 및 열실링 기능을 구현할 수 있어 이를 친환경 식품 포장지 코팅층에 이용하면 외부가 습기가 침투되는 것을 억제하면서 음식물의 부패와 산화를 방지 및 지연하는 효과를 나타낸다. 또한 본 출원의 점착 조성물 또는 점착 제품이 식품 첨가제로 이용되는 경우는 예를 들어 밀가루 글루텐 대체용 물질, 젤리, 물엿, 약과, 색소, 아이스크림, 결빙방지제 등에 이용되는 경우를 말한다.

일구현예에 따른 점착 조성물은 수분리성 점착, 코팅 및 운반체 기능을 갖는다. 상기 점착 조성물을 수분리성 점착제로 이용하는 경우 일구현예에 따른 피착제 혹은 기재로부터 물에 의하여 해리되어 피착체 또는 기재로부터 쉽게 제거할 수 있다. 따라서 이러한 점착제는 수분리성 물질로서 친환경적이다.

도 1은 실시 3에 따른 점착 조성물을 기재상에 도포한 후 상온(25℃)에서 건조한 후의 형상 확인을 위한 사진이다.

도 2는 실시예 3에 따른 점착 조성물을 기재상에 도포한 후 오븐(40℃) 건조를 실시한 후의 형상 확인을 위한 사진들이다.

이하, 하기 실시예를 들어 보다 구체적으로 설명하기로 하되, 하기 실시예로만 한정되는 것을 의미하는 것은 아니다.

[실시예 1] 라이신 및 다양한 유기산을 포함하는 조성물의 안정성 평가

염기성 아미노산인 라이신과 다양한 유기산을 혼합하여 조성물을 제조하는 경우, 각 조성물의 안정성 (침전 형성 여부)를 평가하였다.

라이신과 이타콘산을 포함하는 점착 조성물 제조방법:

54중량% L-라이신 프리폼(Lysine free form) 수용액 100g 에 DIW(증류수) 56.1g을 부가하고 상온(25℃)에서 30분 동안 교반과 동시에 희석하였다. 희석된 라이신에 이타콘산 48.06g을 상온(25℃)에서 천천히 투입하며 1시간 동안 교반하고 나서 60℃에서 1시간 동안 교반하였다. 이어서, 상기 반응 혼합물이 상온(25℃)에 도달한 후 반응을 종결하여 점착 조성물 204.11g을 수득하였다. 이 조성물에서 고형분의 함량은 조성물 100 중량부를 기준으로 하여 약 50중량부이고, 라이신과 이타콘산의 혼합몰비는 1:1이고 용매는 탈이온수이다.

상기 방법과 동일한 방법으로, 유기산의 종류만을 달리하여 조성물을 제조하였다. 하기 표 1에 나타난 유기산을 각각 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법에 따라 실시하여 조성물을 제조하였다.

상기 표 1에 따라 제조된 조성물의 침전 형성 여부를 평가하였다. 구체적으로는, 각 조성물을 50㎛ 두께의 OPP 필름(삼영화학공업)위에 바 코터기(bar coater)를 이용해 약 50㎛의 두께로 도포하였다. 조성물이 도포된 필름을 상온(25℃), 상대습도 60±10% 조건에서 14day 동안 방치한 후, OPP 필름상에 존재하는 점착 조성물의 표면 변화를 확인하여 형상 변화를 평가하였다. 평가 결과는 하기 표 2에 나타내었다.

상기 표 2의 결과를 참조하면, 라이신과 이타콘산을 포함하는 조성물은 침전이 형성되지 않는 반면, 다른 유기산과 라이신을 포함하는 조성물은 침전이 형성되어 점착성을 평가할 수 없었다. 즉, 라이신과 다양한 유기산을 혼합하여 조성물을 제조하는 경우, 모든 조성물이 침전을 형성하지 않고 점착성을 나타내는 것은 아니라는 점을 확인하였다.

[실시예 2] 조성물의 용매에 따른 용해도 평가

실시예 1에 기재된 제조방법에 따라, 라이신 및 이타콘산을 포함하는 점착 조성물을 제조하였다. (라이신과 이타콘산의 몰비율 = 1:1, 고형분 함량 50 중량부) 제조된 상기 점착 조성물 50g에 하기 표 3의 추가 용매 25g을 각각 투입하고 1시간동안 교반하였다. 교반을 실시한 후 점착 조성물의 각 용매에 대한 용해도를 확인하였다. 추가된 용매의 종류 및 각 용매에 따른 상기 점착 조성물의 용해도 평가 결과를 하기 표 3에 나타내었다.

표 3을 참조하면, 본 출원의 점착 조성물은 메탄올과 같은 알코올을 용매로 사용하는 경우에는 용해되었으나, 다른 유기용매에 대해서는 용해되지 않았다.

[ 실시예 3] 라이신과 이타콘산의 혼합몰비에 따른 점착 조성물의 형상, 점도 및 초기점착력 분석

본 출원의 점착 조성물 내 라이신과 이타콘산의 몰비에 따른 조성물의 안정성, 점도 및 초기점착력을 분석하였다.

실시예 1에 기재된 제조방법에 따라, 라이신 및 이타콘산을 포함하는 점착 조성물을 제조하였다. 다만, 라이신과 이타콘산의 몰 비율을 각각 3:1. 2.5:1, 2:1, 1.5:1, 1:1, 1:1.5, 1:2, 1:2.5 및 1:3 로 하여 점착 조성물을 제조하였다. (고형분 함량 50 중량부)

(1)안정성 평가

몰 비율을 다양하게 갖는 각각의 점착 조성물의 안정성 평가를 위한 구체적인 방법은 다음과 같다. 각각의 점착 조성물을 직경 5cm의 알루미늄 디쉬(dish)에 약 1g을 정량 하였다. 이후 하기 건조조건 에서 점착조성물의 결정 석출여부를 확인하였다.

i)건조조건 1

상온(25℃), 상대습도 60±10% 조건에서 14day 동안 점착 조성물 내 침전 형성 여부 및 표면 변화를 확인하였다.

ii)건조조건 2

40℃로 제어된 오븐(oven)에서 48hr 동안 점착 조성물 내 침전 형성 여부 및 표면 변화를 확인하였다.

(2)점도 평가

점도는 회전식 점도계 (제조사: LAMYRHEOLOGY)를 사용하여 25±1℃, LV-1번 형태의 Spindle, 60rpm의 조건에서 점도를 측정하였다.

(3)초기 점착력

상기 안정성 평가에서 침전이 형성되지 않은 조성물에 대하여 초기 점착력을 평가하였다. 초기 점착력은 Anton Paar社 의 Rheometer 측정장비를 사용하였으며, 이 장비를 통해 상기 점착 조성물의 초기점착력을 비교하였다. 25mm 직경을 갖는 SUS 재질의 프로브(Probe)를 점착 조성물에 1분 동안 접촉하여 0.01mm 겝(gap)을 유지한 뒤 동일속도로 프로브를 박리시키며 발생하는 힘을 측정하여 순간적으로 이루어지는 초기 점착력에 대한 정량적 평가를 하였다.

평가 결과는 하기 표 4에 나타내었다.

*표 4에서 상온은 건조조건 1을 나타내고 오븐은 건조조건 2를 나타낸다.

표 4를 참조하면, 라이신과 이타콘산의 몰 비율이 3:1 내지 2.5:1 점착 조성물의 경우에는 침전이 형성되었다.

라이신과 이타콘산의 몰 비율이 2.5:1 인 경우에는 침전이 형성된 반면, 라이신과 이타콘산의 몰 비율이 2:1 인 경우에는 침전이 형성되지 않았다. 보다 구체적인 임계점을 확인하기 위하여, 라이신과 이타콘산의 몰 비율을 2.5:1, 2.4:1, 2.3:1, 2.2:1, 2.1:1, 2:1 로 세분화하여 점착 조성물을 제조한 후(고형분 함량 50 중량부), 동일한 방법으로 안정성, 점도, 및 초기점착력을 평가하였다.

평가 결과는 하기 표 5에 나타내었다.

표 5를 참조하면, 라이신과 이타콘산의 몰 비율이 2.5:1 내지 2.4:1 인 경우에는 침전이 형성된 반면, 라이신과 이타콘산의 몰 비율이 2.3:1 내지 2:1 인 경우에는 침전이 형성되지 않았다.

[ 실시예 4] 고형분 함량에 따른 점착 조성물의 형상, 점도 및 초기점착력 분석

본 출원의 점착 조성물 내 고형분 함량에 따른 조성물의 형상, 점도 및 초기점착력을 분석하였다.

1) 라이신과 이타콘산의 몰 비율이 1:1인 경우, 고형분 함량에 따른 평가

실시예 1에 기재된 제조방법에 따라, 라이신 및 이타콘산을 포함하는 점착 조성물을 제조하였다. 다만, 점착 조성물 내 고형분 함량을 각각 10 중량%, 20 중량%, 30 중량%, 40 중량%, 50 중량%, 60 중량%, 70 중량%, 75 중량%이 되도록 점착 조성물을 제조하였다. (라이신과 이타콘산의 몰 비율은 1:1) 상기 고형분 함량은 물의 함량으로 조절하였다.

실시예 3에 기재된 방법과 동일한 방법으로 조성물의 형상, 점도 및 초기점착력을 평가하였다. 평가 결과는 하기 표 6에 나타내었다.

표 6을 참조하면, 점착 조성물 내 고형분의 함량이 75 중량%인 경우, 용해되지 않고 침전을 형성하는 것을 확인할 수 있었다.

조성물 내 고형분 함량이 75 중량% 인 경우에는 침전이 형성된 반면, 조성물 내 고형분 함량이 60 중량% 및 70 중량% 인 경우에는 침전이 형성되지 않았다. 보다 구체적인 임계점을 확인하기 위하여, 조성물 내 고형분 함량을 각각 60 중량%, 61 중량%, 62 중량%, 63 중량%, 64 중량%, 65 중량%, 66 중량%, 67 중량%, 68 중량%, 69 중량%, 70 중량%, 71 중량%, 및 72 중량% 로 보다 세분화하여 점착 조성물을 제조한 후 (라이신과 이타콘산의 몰 비율은 1:1), 동일한 방법으로 안정성, 점도, 및 초기점착력을 평가하였다.

평가 결과는 하기 표 7에 나타내었다.

표 7을 참조하면, 점착 조성물 내 고형분의 함량이 70 중량%인 경우에는 액상을 유지한 반면, 점착 조성물 내 고형분 함량이 71 중량% 이상이 되는 경우에는, 침전을 형성하는 것을 확인할 수 있었다.

2) 라이신과 이타콘산의 몰 비율이 2:1, 1:1.5 또는 2.5:1 인 경우, 고형분 함량에 따른 평가

라이신과 이타콘산의 몰 비율이 변경되는 경우, 고형분 함량에 따른 침전 형성 여부를 평가하였다.

실시예 1에 기재된 제조방법에 따라, 라이신 및 이타콘산을 포함하는 점착 조성물을 제조하였다. 다만, 라이신과 이타콘산의 몰 비율이 각각 2:1, 1:1.5 및 2.5:1이 되도록 라이신과 이타콘산을 혼합하였다. 각각의 몰 비율을 갖는 조성물에 대하여, 조성물 내 고형분 함량이 각각 10 중량%, 20 중량%, 30 중량%, 40 중량%, 50 중량%, 60 중량%, 70 중량%가 되도록 물의 함량을 조절하였다. 각각의 조성물에 대하여 실시예 1에 기재된 방법과 동일한 방법으로 조성물의 안정성을 평가하였다. 평가 결과는 표 8에 나타내었다.

표 8을 참조하면, 라이신과 이타콘산의 몰 비율이 2:1 및 1:1.5 인 경우에는 고형분 함량이 10 중량% 내지 70 중량%로 변화하여도 침전이 형성되지 않았다. 반면, 라이신과 이타콘산의 몰 비율이 2.5:1인 경우에는 어떠한 고형분 함량에서도 침전이 형성되었다.

즉, 본 출원의 점착 조성물의 안정성 및 점착력은 라이신과 이타콘산의 몰 비율에 따른 영향이 가장 크다고 판단되며, 라이신과 이타콘산의 몰 비율이 동일한 경우에는 고형분의 함량이 영향을 치는 것을 확인할 수 있었다.

[실시예 5] 초기 점착력 및 수분리성 비교

종래의 점착제와 본 출원의 점착 조성물의 점착력 및 수분리성을 비교하였다.

실시예 1에 기재된 제조방법에 따라, 라이신 및 이타콘산을 포함하는 점착 조성물을 제조하였다. 다만, 점착 조성물 내 고형분의 함량이 10 중량%가 되도록 물의 함량을 조절하였다. (라이신과 이타콘산의 몰 비율 = 1:1)

상업적으로 구매 가능한 폴리비닐알콜계 점착제 (polyvinyl alcohol based adhesive: PVA 088-50, Qingdao Sanhuan Colorchem CO.,LTD)를 준비한 후, 고형분 함량이 10중량%가 되도록 물의 함량을 조절하여 점착 조성물 (이하, 대조군 1)을 제조하였다.

실시예 3에 기재된 방법과 동일한 방법을 이용하여, 상기 본 출원의 점착 조성물(고형분 함량 10 중량%) 및 상기 대조군 1의 점도 및 초기 점착력을 평가하였다.

또한 상기 본 출원의 점착 조성물(고형분 함량 10 중량%) 및 상기 대조군 1의 수분리성을 평가하였다. 수분리성을 평가하기 위한 방법은 다음과 같다: 본 출원의 점착 조성물을 PET 필름 상부에 50~60㎛의 두께로 도포한 후 40℃에서 30분 동안 건조하였다. 건조된 결과물을 25mmX25mm의 크기로 절단하여 스테인레스강(SUS304)에 부착하고 핸드 롤러를 이용하여 2kgf의 압력으로 5회 압착하여 접착하여 시편을 준비하였다. PVA 점착제는 PET 필름 상부에 50~60㎛의 두께로 도포한 후 25mmX25mm의 크기로 절단하여 스테인레스강(SUS304)에 부착하고 핸드 롤러를 이용하여 2kgf의 압력으로 5회 압착하여 접착하여 시편을 준비하였다.

상기 각 시편을 상온, 상압, pH 중성 조건의 증류수(DIW)에 완전 침지한 후 교반기를 이용해 200rpm으로 i)1시간 경과 후 또는 ii)24시간 경과 후 시편 상태를 확인하였다. 이후 시편으로부터 점착 조성물 또는 점착제가 기재로부터 완전히 제거될 때까지의 시간을 측정하여 시편의 수분리성을 평가하였다.

평가 결과는 하기의 표 9에 나타내었다.

표 9를 참조하면, 본 출원에 따른 점착 조성물은 폴리비닐알콜계 점착 조성물 (대조군 1)과 비교하여 초기 점착력이 동등한 수준을 나타내고, 물에서 빠른 시간 내에 분리되었다. 반면, 폴리비닐알콜계 점착 조성물은 물에 침지한 후 24시간 후에는 물에 용해되지만 1시간 후에는 물에 일부만 용해되었다.

즉, 본 발명에 따른 점착 조성물은 종래의 점착제와 비교하여 점착력은 동등 이상의 수준이나 수분리성이 매우 뛰어나므로, 이를 다양한 분야에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

[실시예 6] 용매에 따른 수분리성 평가

실시예 1에 기재된 제조방법에 따라, 라이신 및 이타콘산을 포함하는 점착 조성물을 제조하였다 (하기의 6-1 내지 6-3). 다만, 라이신과 이타콘산의 몰 비율을 각각 1.5:1, 1:1, 및 1:1.5 로 하여 점착 조성물을 제조하였다. (고형분 함량 50 중량부)

또한, 실시예 1에 기재된 제조방법에 따라, 라이신 및 이타콘산을 포함하는 점착 조성물을 제조하였다 (하기의 6-4 내지 6-6). 다만, 라이신과 이타콘산의 몰 비율을 각각 1.5:1, 1:1, 및 1:1.5 로 하여 점착 조성물을 제조하였으며, 용매로는 1:1 중량 비율의 탈이온수와 메탄올의 혼합물을 사용하였다. (고형분 함량 50 중량부)

대조군으로는, 상업적으로 구매 가능한 아크릴계 점착제 (K901, ㈜한성P&I) (이하, 대조군 2)를 준비하였다. (고형분 함량 59 중량%)상기 각각의 점착 조성물에 대하여 수분리성을 하기 방법에 따라 평가하였고, 평가 결과는 하기 표 10에 나타내었다.

1) 수분리성

상기 준비된 점착 조성물, 및 대조군 2의 조성물을 각각 PET 필름 상부에 50~60㎛의 두께로 도포한 후 40℃에서 30분 동안 건조하였다.

건조된 결과물을 25mmX25mm의 크기로 절단하여 스테인레스강(SUS304)에 부착하고 핸드 롤러를 이용하여 2kgf의 압력으로 5회 압착하여 접착하여 시편을 준비하였다.

상기 각 시편을 상온, 상압, pH 중성 조건의 증류수(DIW)에 완전 침지한 후 교반기를 이용해 200rpm으로 i)1시간 경과 후 또는 ii)24시간 경과 후 시편 상태를 확인하였다.

표 10을 참조하면, 본 출원에 따른 점착 조성물을 이용하여 얻어진 점착 제품은 물에 침지한 후 1시간 이내에 물에서 분리되었다. 하지만, 아크릴계 점착제는 24시간이 지나도 물에 용해되지 않았다.

이상에서는 도면 및 실시예를 참조하여 일구현예가 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 구현예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 출원의 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

Claims (12)

1. 라이신, 이타콘산 및 물을 포함하고,

   상기 라이신 및 이타콘산은 염 수용액(salt solution) 형태로 존재하며 수용액 내에서 침전(precipitates)을 형성하지 않는 것인, 점착 조성물.
2. 제1항에 있어서,

   상기 침전은 라이신과 이타콘산의 침전인 점착 조성물.
3. 제1항에 있어서,

   상기 라이신과 이타콘산의 혼합몰비는 점착 조성물 내에 라이신과 이타콘산의 침전이 형성되지 않도록 제어된, 점착 조성물.
4. 제3항에 있어서,

   상기 라이신과 이타콘산의 혼합몰비는 2.3:1 내지 1:1.5인 점착 조성물.
5. 제1항에 있어서,

   상기 점착 조성물 내 고형분 함량은 조성물의 전체 중량을 기준으로 70 중량부 이하인, 점착 조성물.
6. 제1항에 있어서,

   상기 점착 조성물은, 1차 알코올, 다가 알코올, 디올(diol) 및 트리올(triol)로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 용매를 더 포함하는, 점착 조성물.
7. 제6항에 있어서,

   상기 알코올이 메탄올, 에탄올, 프로판-2-올, 부탄-1-올, 펜탄-1올 및 헥사데칸-1-올(hexadecan-1-ol) 중에서 선택된 하나 이상의 일가 알코올(monohydric alcohol). 에탄-1,2-디올(ethane-1,2-diol), 프로판-1,2-디올(propane-1,2-diol), 프로판-1,2,3-트리올(propane-1,2,3-triol), 부탄-1,3-디올(butane-1,3-diol), 부탄-1,2,3,4-테트라올(butane-1,2,3,4-tetraol), 펜탄-1,2,3,4,5-펜톨(pentane-1,2,3,4,5-pentol), 헥산-1,2,3,4,5,6-헥솔hexane-1,2,3,4,5,6-hexol), 헵탄-1,2,3,4,5,6,7-헵톨(heptane-1,2,3,4,5,6,7-heptol) 중에서 선택된 하나 이상의 다가 알코올(Polyhydric alcohols); 프로-2-엔-1-올(Prop-2-ene-1-ol), 3,7-디메틸옥타-2,6-디엔1-올(3,7-Dimethylocta-2,6-dien-1-ol), 프로-2-yn-1-올(Prop-2-yn-1-ol) 중에서 선택된 불포화지방족알코올(Unsaturated aliphatic alcohols); 사이클로헥산-1,2,3,4,5,6-헥솔(cyclohexane-1,2,3,4,5,6-hexol), 2-(2-프로필)-5-메틸사이클로헥산-1-올(2-(2-propyl)-5-methyl-cyclohexane-1-ol) 중에서 선택된 하나 이상의 지환족 알코올(Alicyclic alcohols) 또는 그 혼합물인 점착 조성물.
8. 제1항에 있어서,

   상기 점착 조성물은, -18 내지 45℃ 에서 14일 이상 보관하는 경우 침전이 형성되지 않는 것인, 점착 조성물.
9. 라이신, 이타콘산 및 물을 혼합하는 단계; 및

   상기 혼합물을 80℃ 이하에서 교반하는 단계;를 포함하고,

   상기 점착 조성물 내에서 라이신, 이타콘산 및 물의 함량은 라이신과 이타콘산의 침전이 형성되지 않도록 조절된, 점착 조성물을 제조하는 방법.
10. 제9항에 있어서,

    상기 라이신과 이타콘산의 혼합몰비가 2.3:1 내지 1:1.5 인 점착 조성물을 제조하는 방법.
11. 제9항에 있어서,

    상기 혼합물은, 1차 알코올, 다가 알코올, 디올(diol) 및 트리올(triol)로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 용매를 더 포함하는, 점착 조성물을 제조하는 방법.
12. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 점착 조성물을 포함하는 점착 제품.

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