KR100785564B1 - 감압성 접착제용 천연 고무의 제조방법 및 천연 고무계 감압성 접착제 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 미저작된 천연 고무를 유기 용매 중에 용해시키면서 해교제(peptizing agent)의 작용에 의해 상기 미저작된 천연 고무의 분자량을 감소시키는 것을 포함하는 감압성 접착제용 천연 고무의 제조방법, 및 상기 방법에 의해 수득된 중량평균분자량 700,000 이하의 천연 고무를 포함하는 천연 고무계 감압성 접착제 조성물에 관한 것이다.
Description
본 발명은 감압성 접착제용 천연 고무의 제조방법 및 이 방법으로 얻어진 천연 고무를 포함하는 천연 고무계 감압성 접착제 조성물에 관한 것이다.
천연 고무계 감압성 접착제는 일반적으로 천연 고무를 톨루엔, 헥산 또는 헵탄과 같은 유기 용매에 용해시킨 다음 거기에 점착성 부여제 수지 또는 연화제와 같은 배합 첨가제를 용해시킴으로써 제조된다. 그러나, 미저작된(unmasticated) 천연 고무는 일반적으로 고분자량인 관계로 유기 용매에 직접 용해시키기 어렵다. 또한, 천연 고무는 분자량이 너무 큰 경우, 감압성 접착제용으로 사용시 가요성이 불량하고, 그 결과 적당한 감압 특성의 성취가 불가능할 개연성이 존재한다. 따라서, 이러한 문제를 피하기 위해 천연 고무의 분자량을 적절히 감소시킨 것을 사용하여 블렌딩하는 것이 필요하다.
천연 고무의 분자량을 감소시키는 방법은 천연 고무를 유기 용매에 용해시키 기 전에 압력 혼련기, 밴버리 혼합기, 개방형 롤 등으로 미리 기계적으로 저작하는 것이 일반적이다.
그러나, 천연 고무의 분자량을 조절하기 위한 이러한 기계적 저작 단계는 막대한 에너지를 소비한다. 또한, 천연 고무가 갖고 있는 자가 용융 특성으로 인해 저작 단계 자체는 매우 큰 작업 부하를 수반한다. 더욱이, 저작 단계 자체 외에도 특히 저작후 고무의 취급 또는 운송시에도 큰 부하를 수반한다.
예컨대, 기계적 저작 직후의 천연 고무는 연질이어서 접촉에 의한 자가 용융이 발생하는 경향이 있다. 천연 고무가 용융되어 큰 부피를 형성하면, 후속 작업 단계에서 심각한 문제를 초래할 수 있다. 이러한 문제를 피하기 위해, 천연 고무를 소정의 형상 및 크기로 형성하고 자가 용융 방지용 분말을 분무하거나 또는 박리 시이트를 개재시키는 대책이 일반적으로 강구되고 있다. 그러나, 상기 분말을 분무하거나 상기 박리 시이트를 사용하는 데에는 많은 문제가 있다. 예컨대 분말을 사용하는 경우에는, 분진에 의해 작업 환경이 악화되고 또한 생성물이 불순물 형태의 상기 분말로 오염된다. 또한, 박리 시이트를 사용하는 경우에는, 많은 시이트를 두기 곤란하고 또한 사용후의 시이트가 산업 폐기물이 된다. 게다가, 미저작된 천연 고무는 박리 시이트에 비교적 강하게 부착되어, 후속 단계에서 시이트를 박리하는 데 많은 노동이 요구될 수 있다.
따라서, 저작 단계는 제조 비용, 작업상의 관점 및 환경상의 관점에서 매우 불리한 요소를 포함하고 있어 저작 단계에 개선이 요구되어 왔다.
또한 환경적인 대책으로서, 천연 고무를 감압성 접착제와 블렌딩하는 데 사 용되는 유기 용매의 양을 감소시킬 목적으로 낮은 점도 및 높은 고형분 농도를 의도하는 경우에는 천연 고무의 분자량을 크게 감소시키는 것이 필요하다. 종래의 방법은 과다한 기계적 저작을 수행할 필요성이 생겨 기계적 저작 단계에서의 부하가 기존보다 더 증가된다는 단점을 갖는다.
다른 한편, 기계적 저작 단계의 부하를 가능한 한 감소시키기 위한 방법으로서 저작도를 최소화하고 저작 시간을 단축하는 방법이 고려되고 있다. 그러나, 이러한 방법은 단지 천연 고무의 중량평균분자량(Mw)을 약 700,000 내지 1,000,000 까지만 감소시킬 수 있고, 더 이상의 분자량 감소가 성취될 수 없다는 한계가 있다. 상기 분자량 범위의 천연 고무는 감압성 접착 테이프로서의 특성에는 만족적이지만, 이러한 천연 고무가 유기 용매에 용해되는 경우에 생성되는 용액은 상당히 높은 점도를 나타내므로 감압성 접착 테이프의 제조시 감압성 접착제를 기재에 얇은 두께로 균일하게 도포하는 것이 곤란한 단점을 안고 있다. 감압성 접착 테이프의 제조시, 사용되는 유기 용매의 양을 고려하여 감압성 접착제의 용액 점도를 낮게 억제하기 위해 천연 고무의 분자량을 중량평균분자량(Mw)이 700,000 이하가 되도록 감소시키는 것이 바람직하다.
따라서, 본 발명의 목적은 감압성 접착제용 천연 고무를 복잡한 단계를 거치지 않고 간단한 조작에 의해 효율적으로 제조할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 하나의 목적은 원하는 적당한 분자량을 갖는 감압성 접착제용 천연 고무를 간단하고도 용이하게 제조할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 고형분 농도가 높더라도 분자량을 감소시킬 수 있는 천연 고무계 감압성 접착제 조성물을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 예의 연구한 결과, 미저작된 천연 고무에 대해 특정 처리를 하면 기계적 저작 단계를 거치지 않고도 천연 고무의 분자량이 쉽게 감소될 수 있고, 그 결과 높은 고형분 농도에서도 낮은 점도를 갖는 천연 고무 용액이 쉽게 얻어질 수 있어, 사용되는 유기 용매의 양을 크게 감소시키는 것이 가능하게 됨을 발견하였다. 본 발명은 이러한 발견에 기초하여 완성되었다.
본 발명은 미저작된 천연 고무를 유기 용매에 용해시키면서 해교제의 작용에 의해 미저작된 천연 고무의 분자량을 감소시키는 것을 포함하는 감압성 접착제용 천연 고무의 제조방법을 제공한다.
본 발명은 또한 상기 방법으로 얻어진 중량평균분자량(Mw) 700,000 이하의 천연 고무를 포함하는 천연 고무계 감압성 접착제 조성물을 제공한다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명에 따르면, 감압성 접착제용 천연 고무는 기계적 저작 단계에 의해 분자량 제어 없이 미저작된 천연 고무를 유기 용매 중에 용해시키면서 해교제의 작용에 의해 미저작된 천연 고무의 분자량을 감소시킴으로써 수득된다.
사용될 수 있는 천연 고무의 예로는 표준 말레이지아 고무(SMR), 표준 베트 남 고무(SVR), 리브붙이 스모크 시이트(ribbed smoked sheet; RSS) No. 1 내지 6 및 펠크레프(pale crepe) No. 1 내지 3을 들 수 있다. 그러나 사용될 수 있는 천연 고무는 일반적인 고분자량 고형 천연 고무인 한 이들에 한정되지 않는다.
사용되는 용매의 예로는 톨루엔과 같은 방향족 탄화수소, 헵탄 또는 헥산과 같은 지방족 탄화수소를 들 수 있다. 그러나, 용매는 천연 고무를 용해시킬 수 있는 유기 용매인 한 이들에 한정되지 않는다.
본원에서 사용되는 용어 "해교제"는 유기 용매중에서 천연 고무 분자를 화학적으로 절단하는 시약을 의미한다. 해교제의 바람직한 예로는 O,O-디벤자미드 디페닐디설파이드와 같은 디설파이드, 및 2-벤자미드 티오페놀 아연염, 2-티오나프톨, 티옥실레놀 또는 펜타클로로티오페놀과 같은 머캅탄을 들 수 있다. 이들 화합물에 금속 촉매가 첨가된 것도 또한 사용될 수 있다. 사용될 수 있는 해교제의 추가의 예로는 2-머캅토벤조티아졸과 같은 티아졸, 벤조일 퍼옥사이드와 같은 디아실 퍼옥사이드, 디쿠밀 퍼옥사이드와 같은 디알킬 퍼옥사이드 및 기타의 유기 퍼옥사이드를 들 수 있다.
상기 해교제의 분자내에 하이드록실기 또는 카복실기와 같은 반응성 작용기를 함유하는 화합물(이하, "작용기 도입 해교제"라고 함)을 구체적인 해교제로서 사용할 수 있다. 이들 화합물은 단독으로 또는 임의의 혼합비로 상기 일반 해교제와의 혼합물로서 사용될 수 있다. 천연 고무를 이러한 작용기 도입 해교제를 사용하여 저작하면, 반응성 기가 천연 고무 분자쇄에 도입될 수 있다.
작용기 도입 해교제중 하이드록실기를 함유하는 화합물의 예로는 2-하이드록시디페닐 디설파이드, 2-하이드록시에틸 디설파이드, 머캅토에탄올 및 3-머캅토-1,2-프로판디올을 들 수 있다. 그러나 작용기 도입 해교제는 상기 화합물에 한정되지 않고, 하이드록실기가 상기 일반 해교제의 분자내에 함유되도록 하는 구조를 갖는 한 어떤 화합물이든지 사용될 수 있다.
작용기 도입 해교제중 머캅토기를 함유하는 화합물의 예로는 머캅토벤조산, 머캅토아세트산 및 머캅토프로피온산을 들 수 있다. 그러나 작용기 도입 해교제는 상기 화합물에 한정되지 않고, 머캅토기가 상기 일반 해교제의 분자내에 함유되도록 하는 구조를 갖는 한 어떤 화합물이든지 사용될 수 있다.
말레산 무수물과 같은 카복실산 무수물도 또한 작용기 도입 해교제로서 사용될 수 있다. 예컨대 말레산 무수물 및 상기 해교제를 임의의 혼합비로 조합하여 사용하면, 산 무수물 기가 천연 고무 분자쇄에 도입될 수 있다.
감압성 접착제용 천연 고무는 예컨대 천연 고무, 유기 용매, 해교제 및 필요하다면 적당한 첨가제를 소정의 블렌딩 비로 용해조에 도입하고, 그 내용물을 소정 온도에서 소정 시간 동안 교반함으로써 수득된다. 사용되는 용해조는 용해 단계에서 일반적으로 사용되는 것인 한 특별히 한정되지 않는다.
천연 고무의 분자량은 도입되는 해교제의 양을 조절함으로써 원하는 값으로 제어될 수 있다. 해교제는 초기 투입시에 천연 고무와 함께 도입될 수 있거나, 또는 임의의 시기에 도입될 수도 있다. 해교제를 추가로 도입하여 해교제를 2개의 부분으로 분할할 수도 있는데, 하나의 부분은 초기 단계에 도입하고 또 하나의 부분은 반응중에 도입한다. 천연 고무의 분자량은 또한 해교제를 도입하는 시기에 의해 목적으로 하는 분자량으로 제어될 수 있다.
반응 온도는 사용되는 해교제의 종류 및 천연 고무의 목적으로 하는 분자량에 따라 적절히 선택될 수 있다. 반응 온도는 일반적으로 70℃ 이상, 바람직하게는 80 내지 120℃이다. 교반 및 반응 시간은 천연 고무가 완전히 용해되어 용해되지 않은 고형분이 전혀 없고 천연 고무의 분자량이 소정의 분자량으로 더 감소될 수 있을 때까지의 기간이다.
본 발명의 방법에 따르면, 초기 단계에서는 고체인 높은 분자량의 미저작된 천연 고무를 유기 용매에 용해시키고 동시에 그의 분자를 해교제, 열에너지 등에 의해 화학적으로 절단함으로써, 감압성 접착제에 적합한 원하는 분자량(예컨대 중량평균분자량(Mw)이 700,000 이하)을 갖는 천연 고무의 용액을 제조할 수 있다.
일반적으로 천연 고무의 해교(peptizing) 반응에는 산소가 필요한 것으로 알려져 있다. 본 발명에서는 반응계에 공기를 취입함으로써 해교 반응이 촉진될 수 있다. 본 발명의 방법을 높은 고형분 농도에서 수행하는 경우에는 분자량을 크게 감소시키는 것이 필요하다. 이를 위해서는 공기를 취입하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 제조되는 천연 고무 용액의 점도는, 해교제, 반응 온도, 반응 시간, 산소 농도 등을 파라미터로서 사용하여 천연 고무의 분자량을 제어함으로써 자유롭게 조절할 수 있다. 예컨대 상기 점도가 브룩필드(Brookfield)형 점도계에 의한 30℃ 점도로 80Pa·s 이하, 바람직하게는 40Pa·s 이하로 조절되는 경우, 상기 천연 고무는 감압성 접착제 조성물로서 직접 사용될 수 있다.
본 발명의 천연 고무계 감압성 접착제 조성물은 본 발명의 방법으로 얻어진 중량평균분자량(Mw) 700,000 이하의 천연 고무를 포함한다.
본 천연 고무계 감압성 접착제 조성물을 감압성 접착 테이프 제조 단계에서 기재상에 얇은 두께로 균일하게 도포하기 위해서는 그것의 점도가 브룩필드형 점도계에 의한 30℃ 점도로 80Pa·s 이하, 바람직하게는 40Pa·s 이하인 것이 바람직하다. 감압성 접착제중의 천연 고무의 중량평균분자량(Mw)이 700,000을 초과하면, 용액 점도를 40Pa·s 이하로 하기 위해 고형분 농도가 20중량% 이하이어야 한다. 이는 다량의 유기 용매를 필요로 하여 바람직하지 않다.
본 천연 고무계 감압성 접착제 조성물은 필요하다면 점착성 부여제 수지, 또는 가교제, 연화제, 산화방지제, 충전제 등과 같은 통상의 첨가제를 상기 방법으로 얻어진 천연 고무 용액에 가하고, 필요하다면 얻어진 용액의 농도를 조절함으로써 제조될 수 있다.
점착성 부여제는 특별히 한정되지 않고, 그 예로는 로진 수지, 테르펜 수지, 석유 수지(지방족, 방향족 또는 지환족), 쿠마론-인덴 수지 및 스티렌 수지를 들 수 있다. 사용되는 점착성 부여제의 양은 일반적으로 천연 고무 100중량부당 약 5 내지 180중량부, 바람직하게는 70 내지 130중량부이다.
본 천연 고무계 감압성 접착제 조성물의 고형분 농도는 천연 고무의 목적으로 하는 용액 점도 및 분자량에 의해 자동으로 결정된다. 세계적인 환경 문제에 비추어 볼 때, 사용되는 용매의 양을 가능한 한 감소시키는 것이 필요하고, 이러한 관점에서 고형분 농도는 바람직하게는 20중량% 이상(예컨대 약 20 내지 75중량%)이다.
상기 방법에서는, 해교후 천연 고무의 분자량을 감소시키면 낮은 점도 및 높은 고형분 농도를 달성할 수 있고, 그 결과 사용되는 유기 용매의 양의 감소에 기여할 수 있다. 이러한 낮은 점도 및 높은 고형분 농도를 의도하는 경우에는 상기 작용기 도입 해교제를 사용하는 것이 바람직하다. 일반적으로 천연 고무의 분자량이 감소되면, 감압성 접착제의 응집력이 저하되는 경향이 있다. 그러나, 작용기가 작용기 도입 해교제를 사용하여 천연 고무 분자에 도입되면, 분자량이 상당히 낮더라도 분자쇄가 가교제에 의해 효과적으로 연장될 수 있다. 그 결과, 응집력 등에 관하여 고분자량 생성물의 감압성 접착 테이프 특성에 거의 가까운 감압성 접착 테이프 특성이 실현될 수 있다.
본 발명을 하기 실시예를 참조하여 보다 상세히 설명하지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것으로 해석되지 않음을 이해하여야 한다. 달리 지시하지 않는 한, 모든 부 및 퍼센트 등은 중량 기준이다.
실시예 1
천연 고무(SMR) 100부, 해교제(녹티저 에스지(NOCTIZER SZ), 오후치 신고 가가쿠 가부시키가이샤(Ohuchi Shinko Kagaku K.K.) 제품) 0.3부 및 톨루엔 233부를 플라스크에 넣고, 80℃에서 10시간동안 교반하여서 해교된 천연 고무 용액을 수득하였다. 점착성 부여제(와이에스 레진 피엑스(YS RESIN PX)1000, 야스하라 케미칼 캄파니(Yasuhara Chemical Co.) 제품) 100부를 상기 수득된 용액에 첨가하여서 천연 고무계 감압성 접착제 용액을 수득하였다.
이와 같이 수득된 천연 고무계 감압성 접착제 용액에 대해 브룩필드형 점도계를 사용하여 30℃ 점도를 측정하고, 가열시의 중량 감소 방법에 의해 고형분 함량을 측정하였다. 또한, 겔 투과 크로마토그래피(GPC)에 의해, 사용된 천연 고무의 분자량을 측정하였다.
수득된 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
이소시아네이트 가교결합제(밀리오네이트 엠티엘(MILLIONATE MTL), 니폰 폴리우레탄 인더스트리 캄파니(Nippon Polyurethane Industry Co.) 제품) 4부를 상기에서 수득한 천연 고무계 감압성 접착제 용액에 첨가하였다. 생성된 용액을 두 방향으로 연신된 40㎛ 두께의 폴리프로필렌 필름에 적용하고, 고온 공기로 유기 용매를 휘발시켜서 25㎛ 두께의 감압성 접착 층을 갖는 천연 고무계 감압성 테이프를 수득하였다.
이와 같이 수득된 감압성 테이프를 25㎜ 폭으로 오려내고, 오려낸 테이프를 스테인레스 강판에 부착시킨 후, 2㎏ 중량의 고무 롤을 왕복 운동시킴으로써 가압 부착하였다. 오려낸 테이프를 실온에서 30분동안 방치한 후, 스테인레스 강판에 대해 180°박리 시험하였다. 이로써, 스테인레스 강판에 대한 감압성 테이프의 접착력을 측정하였다.
수득된 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
부착 면적이 25㎜ x 25㎜가 되도록 감압성 테이프를 스테인레스 강판에 부착시킨 후, 2㎏ 중량의 고무 롤을 왕복 운동시킴으로써 가압 부착시켰다. 오려낸 테 이프를 40℃에서 30분동안 방치시킨 후, 2㎏의 하중을 40℃에서 적용시켜 40℃에서 스테인레스 강판에 대한 크리프(creep) 시험을 실시하였다. 감압성 테이프가 떨어질 때까지의 고정 시간을 측정하였다. 얻어진 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
또한, 접착 면적이 25㎜ x 25㎜가 되도록 감압성 테이프를 스테인레스 강판에 부착시킨 후, 2㎏ 중량의 고무 롤을 왕복 운동시킴으로써 가압 부착하였다. 오려낸 테이프를 23℃에서 30분동안 방치한 후, 23℃에서 2㎏ 하중을 적용하여 23℃에서 스테인레스 강판에 대한 크리프 시험을 실시하였다. 시험을 시작한지 30분후에 감압성 테이프의 이탈 거리를 측정하였다. 얻어진 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
실시예 2
천연 고무(SMR) 100부, 해교제(녹셀러 엠(NOCCELER M), 오후치 신고 가가쿠 가부시키가이샤 제품) 1.0부 및 톨루엔 163부를 플라스크에 넣고, 소량의 공기를 취입하면서 90℃에서 10시간동안 교반하여서 해교된 천연 고무 용액을 수득하였다. 점착성 부여제(와이에스 레진 피엑스1000, 야스하라 케미칼 캄파니 제품) 100부를 상기 수득된 용액에 첨가하여서 천연 고무계 감압성 접착제 용액을 수득하였다.
이와 같이 수득된 천연 고무계 감압성 접착제 용액의 점도 및 고형분 함량을 실시예 1에서와 동일한 방식으로 측정하였다. 또한, 사용된 천연 고무의 분자량을 실시예 1에서와 동일한 방식으로 측정하였다. 수득된 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
또한, 실시예 1에서와 동일한 방식으로 상기에서 수득한 천연 고무계 감압성 접착제 용액을 사용하여 감압성 접착 테이프를 제조하고, 실시예 1에서와 동일한 방식으로 스테인레스 강판에 대한 180°박리 시험 및 스테인레스 강판에 대한 크리프 시험을 실시하였다. 수득된 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
실시예 3
천연 고무(SMR) 100부, 해교제(녹티저 에스지(NOCTIZER SZ), 오후치 신고 가가쿠 가부시키가이샤 제품) 0.1부 및 톨루엔 400부를 플라스크에 넣고, 90℃에서 8시간동안 교반하여서 해교된 천연 고무 용액을 수득하였다. 점착성 부여제(와이에스 레진 피엑스1000, 야스하라 케미칼 캄파니 제품) 100부를 상기 수득된 용액에 첨가하여서 천연 고무계 감압성 접착제 용액을 수득하였다.
이와 같이 수득된 천연 고무계 감압성 접착제 용액의 점도 및 고형분 함량을 실시예 1에서와 동일한 방식으로 측정하였다. 또한, 사용된 천연 고무의 분자량을 실시예 1에서와 동일한 방식으로 측정하였다. 수득된 결과를 하기 표 1에 도시하였다.
이소시아네이트 가교결합제(코로네이트 엘(CORONATE L), 니폰 폴리우레탄 인더스트리 캄파니 제품) 6부를 상기에서 수득한 천연 고무계 감압성 접착제 용액에 첨가하였다. 생성된 용액을 두 방향으로 연신된 40㎛ 두께의 폴리프로필렌 필름에 적용하고, 고온 공기로 유기 용매를 휘발시켜서 25㎛ 두께의 감압성 접착 층을 갖는 천연 고무계 감압성 테이프를 수득하였다.
실시예 1에서와 동일한 방식으로 감압성 테이프에 대해 스테인레스 강판에 대한 180°박리 시험 및 스테인레스 강판에 대한 크리프 시험을 실시하였다. 수득 된 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
비교예
천연 고무(RSS 1등급)를 개방된 롤에 여러 번 통과시켜서 약하게 기계적 저작시키고, 이로써 천연 고무의 분자량을 감소시켰다.
저작된 천연 고무 100부 및 톨루엔 100부를 플라스크에 넣고, 교반하여서 고무를 톨루엔에 용해시켜(해교제를 첨가하지 않음) 천연 고무 용액을 수득하였다. 점착성 부여제(와이에스 레진 피엑스1000, 야스하라 케미칼 캄파니 제품) 100부를 상기 수득된 천연 고무 용액에 첨가하여서 천연 고무계 감압성 접착제 용액을 수득하였다.
이와 같이 수득된 천연 고무계 감압성 접착제 용액의 점도 및 고형분 함량을 실시예 1에서와 동일한 방식으로 측정하였다. 또한, 사용된 천연 고무의 분자량을 실시예 1에서와 동일한 방식으로 측정하였다. 수득된 결과를 하기 표 1에 도시하였다.
이소시아네이트 가교결합제(코로네이트 엘, 니폰 폴리우레탄 인더스트리 캄파니 제품) 4부를 상기에서 수득한 천연 고무계 감압성 접착제 용액에 첨가하였다. 생성된 용액을 두 방향으로 연신된 40㎛ 두께의 폴리프로필렌 필름에 적용하고, 고온 공기로 유기 용매를 휘발시켜서 25㎛ 두께의 감압성 접착 층을 갖는 천연 고무계 감압성 테이프를 수득하였다.
실시예 1에서와 동일한 방식으로 감압성 테이프에 대해 스테인레스 강판에 대한 180°박리 시험 및 스테인레스 강판에 대한 크리프 시험을 실시하였다. 수득 된 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
| 실시예 1 | 실시예 2 | 실시예 3 | 비교예 | |
| 30℃ 용액 점도(Pa·s) | 20 | 20 | 20 | 20 |
| 중량평균분자량(Mw) | 340,000 | 230,000 | 500,000 | 860,000 |
| 고형분 함량(중량%) | 46 | 55 | 33 | 17 |
| 실시예 1 | 실시예 2 | 실시예 3 | 비교예 | |
| SUS에 대한 180°박리 접착력(N/25㎜) | 7.75 | 8.85 | 8.83 | 7.75 |
| 40℃ x 2㎏에서 SUS에 대한 크리프 시험(고정 시간) | 28 | 22 | 177 | 27 |
| 23℃ x 2㎏ x 30분에서 SUS에 대한 크리프 시험(이탈 거리: ㎜) | 0.30 | 0.40 | 0.05 | 0.50 |
동일한 양의 감압성 테이프를 제조하는데 필요한 톨루엔 사용량을, 실시예 1 내지 3 및 비교예에서 수득한 천연 고무계 감압성 접착제 용액에 있어서의 측정된 고형분 함량으로부터 계산하였다. 비교예에서 사용된 톨루엔의 양을 100으로 기준하였을 때 실시예 1 내지 3에서 사용된 톨루엔의 양을 하기 표 3에 나타내었다.
| 실시예 1 | 실시예 2 | 실시예 3 | 비교예 | |
| 감압성 접착 테이프의 제조에 사용된 톨루엔 양 | 24 | 16 | 42 | 100 |
비교예의 제조방법에서는 개방된 롤에 의해 약한 기계적 저작 단계를 수행하였다. 그러나, 저작 정도가 약함에도 불구하고, 무거운 물질인 천연 고무 한 블록을 운반하는 작업에는 에너지가 소모되고, 작업자에게는 큰 부담이 된다. 또한, 개방 롤에 의한 저작 직후에 얇은 천연 고무 시이트는 이들이 겹쳐 쌓일 때 접착된다. 따라서, 얇은 천연 고무 시이트가 상호 접착하지 않도록 인접한 두 개의 얇은 시이트 사이에 박리 시이트를 넣어야 한다. 또한, 고무를 용해시키는 후속 단계를 위해서는 박리 시이트를 떼어내어 폐기해야 한다. 박리 시이트를 사용하는 것은 처리 단계의 증가 또는 산업 폐기 배출물의 증가 면에서 바람직하지 않다.
반면에, 본 발명의 방법에 따른 실시예 1 내지 3은 기계적 저작 단계를 거치지 않으므로 전술한 문제를 수반하지 않는다.
표 1에서 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 3 및 비교예의 천연 고무계 감압성 접착제의 용액 점도 값은 전부 동일하게 20Pa·s이지만, 실시예와 비교예의 분자량은 크게 차이가 있어서 비교예의 천연 고무의 중량평균분자량(Mw)은 700,000을 넘는다.
실시예 1과 2, 및 비교예에서의 감압성 접착제의 특성은 실질적으로 동일하다. 이로부터, 본 발명에 따른 방법에 의해 수득된 감압성 테이프는 통상적인 방법에 의해 제조된 감압성 테이프와 동등한 특성을 가질 수 있음을 알 수 있다. 실시예에서, 천연 고무의 분자량이 적음에도 불구하고, 감압성 테이프로서 요구되는 특성은 사용되는 가교결합제 종류의 선택에 의해 저하되지 않는다.
또한, 표 2에 나타난 바와 같이, 실시예 3에서 수득된 감압성 테이프는 우수 하게 균형을 이룬 가요성 및 응집성을 가지며, 비교예에 비해 더욱 우수한 감압성 특성을 가질 수 있다.
사용된 유기 용매의 양에 있어서, 실시예 1 내지 3 및 비교예 간에는 큰 차이가 있다. 특히, 비교예에서의 고형분 함량은 실시예 1 내지 3에서보다 훨씬 적은 17중량%이며, 동일한 양의 감압성 테이프를 제조하는데 사용되는 톨루엔의 양은 표 3에 나타난 바와 같이 매우 많다. 비교예에서와 같이 약한 기계적 저작에 의해 천연 고무의 분자량이 700,000 이하의 중량평균분자량(Mw)으로 감소되는 경우, 점도를 20Pa·s수준으로 하기 위해 감압성 접착제의 고형분 함량을 20중량% 이하로 한다. 이는 다량의 유기 용매가 필요함을 명확히 나타낸다. 반면에, 표 3에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 3에서는 톨루엔 사용량이 비교예에 비해 매우 적다. 본 발명의 제조 방법에 의해 천연 고무의 분자량이 감소되는 경우에 점도가 낮고 고형분 함량이 높은 감압성 접착제 용액이 순조롭게 제조될 수 있으며, 이로써 유기 용매의 양을 크게 감소시킬 수 있음을 이해한다.
본 발명에 따른 방법에 의해, 천연 고무의 기계적 저작 단계를 거치지 않으면서, 감압성 접착제에 적합한 700,000 이하의 최적 중량평균분자량(Mw)을 갖는 천연 고무를 포함하는 천연 고무계 감압성 접착제 용액을 제조할 수 있다. 기계적 저작 단계를 생략할 수 있는 본 발명의 제조 방법은 제조 비용 단가, 작업 측면 및 환경적 측면 전부에서 매우 유리하다.
또한, 천연 고무의 분자량을 더 감소시켜서, 점도가 낮고 고형분 농도가 높은 천연 고무계 감압성 접착제를 제조할 수 있으며, 가교결합제의 종류를 적절히 선택함으로써 감압성 테이프로서 요구되는 특성을 열화시키지 않으면서 유기 용매의 사용량을 보다 많이 감소시킬 수 있다.
또한, 천연 고무의 분자량을 임의로 조절할 수 있으므로, 테이프 특징에 맞는 파라미터로서 분자량을 갖는 감압성 접착제를 쉽게 고안할 수 있다.
Claims (6)
- 미저작된 천연 고무를 유기 용매 중에 고형분 농도 20중량% 이상으로 용해시키면서 해교제의 작용에 의해 상기 미저작된 천연 고무의 분자량을 감소시키는 것을 포함하는, 감압성 접착제용 천연 고무의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 유기 용매가 방향족 탄화수소 용매 또는 지방족 탄화수소 용매인 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 해교제가 디설파이드, 머캅탄, 티아졸, 디아실 퍼옥사이드, 디알킬 퍼옥사이드 또는 유기 퍼옥사이드인 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 해교제가 반응성 작용기를 갖는 화합물이고, 상기 작용기가 하이드록실기 또는 카복실기인 방법.
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