KR20040097877A

KR20040097877A - 점착제조성물 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20040097877A
Application number: KR1020030031057A
Authority: KR
Inventors: 함현식; 박지영; 이성호
Original assignee: 함현식; 박지영; 이성호
Priority date: 2003-05-12
Filing date: 2003-05-12
Publication date: 2004-11-18

Abstract

본 발명은 자동차 외장 보호코팅제용 점착제를 제조하는데 있어서, 노말부틸아크릴레이트(BA) 45∼51(wt%), 아크릴로니트릴(AN) 22∼27(wt%), 노말부틸메타아크릴레이트(BMA) 22∼27(wt%), 아크릴산(AA) 0.4∼1.0(wt%), 2하이드로에틸메타아크릴레이트(2-HEMA) 1.0∼1.6(wt%) 및 첨가제로 황산바륨 0.2∼0.5(wt%), 소듐비카르보네이트(sodium bicarbonate) 0.8∼1.2(wt%), 폴리비닐알콜(poly vinyl alcohol) 1.0∼2.0(wt%) 조성으로 되어 있음을 특징으로 하는 점착제조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.

Description

점착제조성물 및 그 제조방법{Pressure sensitive adhesives compound and the manufacturing method}

본 발명은 점착제조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세히 설명하면, 자동차 보호용 코팅제용 접착제조 사용하는 수계형 아크릴 점착제를 주로 하는 점착제조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.

종래의 자동차 보호용 코팅제는 고무계나 용제형 아크릴점착제가 주로 사용되어 왔으나, 점차 환경적이고, 고기능성의 제품에 대한 요구가 증가되면서 수계 에멀젼형이나 핫멜트형 사용이 증가하는 추세에 있다.

대한민국 특허공개 특1992-0006764, 특2001-0056178, 특2002-0015891, 특2002-0034109에서는 유기 용제형 점착제로서 메틸아세테이트, 메탄올, 톨루엔, 이소프로필알콜 등과 같은 유기용제를 사용함으로서 점착제 도포 작업시 유해한 가스를 발생시켜 환각 작용을 일으키게 하는 등 환경을 오염시킬 뿐만 아니라, 차량내부 코팅용으로서 소비자들이 신차를 구입했을 때 불쾌한 냄새가 오랫동안 차량 실내에서 남아 있게 하는 원인이 된다.

대한민국 특허공개 (1992-0006764)에서는 메탄올을 용매로 사용하였다

이와 같이 기존 용제형 점착제는 인체에 유해할 뿐만 아니라 여러 가지 환경문제를 발생시키기 때문에 무공해형 점착제로서 아크릴 에멀젼 중합을 이용한 무용제 수용성 점착제를 연구하고 있다. 그러나 용제형 점착제에 비해 내수성, 내열성 등의 물성이 떨어지기 때문에 상업화가 이루어지지 못하고 있다.

상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 본 발명자들은 기존의 사용되어왔던 단량체에서 국한하지 않고, 소수성 단량체, 관능성 단량체들을 도입하여 내수성, 내열성, 인장강도, 박리강도 등이 우수한 수용성 아크릴계 점착제를 개발하여 우리나라의 주요 수출품인 자동차 수출시 여러 환경으로부터 차량을 보호 할 수 있도록 제공하는 데 있다.

본 발명은 수용성 아크릴계 에멀젼형 점착제에 있어서, 단량체 BA와 AN을 중심으로 내수성, 내열성, 인장강도를 향상시키기 위하여 BMA, AA, 2-HEMA 혼합물 조성을 달리하여 자동차 보호용 코팅점착제를 제조함을 특징으로 한다.

본 발명에서는 친유성 단량체의 첨가로 내수성을 증진시키고 카르복시기와 수산기의 함량을 줄이기 위해 가교결합을 시켜서 선형구조가 아닌 망상구조를 갖게 하여 내수성, 박리강도 등을 증가시킴으로서 자동차 보호용 코팅 점착제를 완성하게 되었다.

본 발명은 에멀젼 중합 방법으로 자동차 보호용 코팅 점착제를 제조함에 있어서 적합한 접착력과 인장력을 얻기 위하여 기본모노머로 유리전이 온도(Tg)가 낮은 n-부틸아크릴레이트(BA)45∼51(wt%)와 유리전이온도가 높은 아크릴로니트릴(AN)22∼27(wt%)을 사용하였고, 내수성을 높이기 위해 메틸기가 함유된 부틸메타아크릴레이트(BMA)22∼27(wt%)를 사용하였다. 하지만 이러한 조성으로는 충분한 물성을 얻기 어렵기 때문에 카르복시기(COOH)를 가지는 아크릴산(AA)0.4∼1.0(wt%)과 하이드록시기(OH)를 가지는 2-하이드록시에틸메타크릴레이트(2-HEMA)1.0∼1.6(wt%)를 이용하여 가교시킴으로서 내성(내수성, 내열성, 내후성등)을 향상시켰다.

이와 같이 본 발명에 따라 자동차의 외장에 도포후 여러 환경(스크레치, 산성비, 염분, 열)에 충분한 저항을 가지며, 쉽게 제거 할 수 있는 점착제를 제조하였다.

이하 본 발명을 실시예을 통하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

실시예 1

4구반응기 각 입구에 질소주입관, 환류냉각기, 온도계와 교반봉을 설치하고, 증류수120g과 첨가제로 황산바륨 0.2g, 소듐비카르보네이트(sodium bicarbonate) 0.8g, 폴리비닐알콜(polyvinyl alcohol) 1.0g을 넣고 반응온도 70℃에 맞춘 후 질소가스를 투입한 후에 상기 용액에 유화제(SLS)1.2g과 노말부틸아크릴레이트(BA) 45g, 아크릴로니트릴(AN) 27g, 노말부틸메타아크릴레이트(BMA) 24.6g, 아크릴산(AA) 0.4g, 2하이드로에틸메타아크릴레이트(2-HEMA)1.0g과 점도를 얻기 위해 암모니아수(NH₃OH)를 이용하여 pH를 7-8로 맞춘 다음, 통상의 교반기로 교반하여프리에멀전(pre-emulsion)을 제조한 후, 펌프를 이용하여 증류수30g에 용해시킨 개시제(KPS) 1.2g과 같이 반응기에 5시간동안 투입한 후 3시간동안 숙성시켜, 점착제를 제조하였다.

실시예 2

4구반응기 각 입구에 질소주입관, 환류냉각기, 온도계와 교반봉을 설치하고, 증류수120g과, 첨가제로 황산바륨 0.5g, 소듐비카르보네이트(sodium bicarbonate)1.2g, 폴리비닐알콜(polyvinyl alcohol) 2.0g )를 넣고 반응온도 70℃에 맞춘 후 질소가스를 투입한 후에 이용액에 유화제(SLS)1.2g과 노말부틸아크릴레이트(BA)51g, 아크릴로니트릴(AN)15.7g, 노말부틸메타아크릴레이트(BMA)27g, 아크릴산(AA)1.0g, 2하이드로에틸메타아크릴레이트(2-HEMA)1.6g과 점도를 얻기 위해 암모니아수(NH₃OH)를 이용하여 pH를 7-8로 맞춘 다음, 통상의 교반기로 교반하여 프리에멀전(pre-emulsion)을 제조한 후, 펌프를 이용하여 증류수30g에 용해시킨 개시제(KPS) 1.2g과 같이 반응기에 5시간동안 투입한 후 3시간동안 숙성시켜, 점착제를 제조하였다.

실험예 1

상기 실시예1에서 점착제를 자동차 외장 보호코팅용으로 사용 적합성을 알아보기 위하여 하기와 같은 Test를 한다. 접착력, 인장력, 신장율은 UTM(Universal Test Machine)을 이용하여 측정하고 내수성은 30℃ 항온수조에 168시간 동안 침지 후 필름의 부풀음, 벗겨짐 관찰한다.

내열성은 70℃에서 5시간 열처리한 필름의 박리강도 측정하여 결과를 알 수 있고, 내산성은 1% 황산용액을 점착제 표면에 도포 후 70℃에서 3시간동안 가열 후 변색이나 얼룩, 찌그러짐을 관찰함으로서 내산성 여부를 판단할 수 있다.

내매연성은 점착제에 인공매연(진한황산 98% 1g, 활성탄 10g, 카본블랙 6g, 증류수 83g의 혼합용액)을 도포 후 70℃의 항온건조기에 3시간 가열후 관찰한다.

상기 실시예1에서 제조한 점착제를 위의 조건으로 물성을 측정하였고, 그 결과를 다음 표1에 나타내었다.

기존의 사용되어 왔던 단량체에서 국한하지 않고, 소수성 단량체, 관능성 단량체들을 도입함으로서 내수성, 내열성, 인장강도, 박리강도 등이 우수한 수용성 아크릴계 점착제를 개발함으로서 환경적인 문제가 대두되고 있는 현재시대에 환경적인 문제를 일으키지 않으며, 외부환경(산성비, 황사, 매연 등)에도 영향을 받지않고, 새차를 보호할 수 있다. 특히 유기용매를 쓰지 않기 때문에 작업과정에서 유해한 가스가 발생하지 않아서 작업환경개선의 효과도 거둘 수 있다.

Claims

점착제를 제조방법에 있어서,

4구반응기 각 입구에 질소주입관, 환류냉각기, 온도계와 교반봉을 설치하고, 증류수120g과 첨가제(황산바륨, 소듐비카르보네이트, 폴리비닐알콜)를 넣고 반응온도 70℃에 맞춘 후 질소가스를 투입한 후에 이용액에 유화제(SLS)1.2g과 수용성아크릴계조성물 120g을 증류수 30g과 점도를 얻기 위해 암모니아수(NH₃OH)를 이용하여 pH를 7-8로 맞춘 다음, 통상의 교반기로 교반하여 프리에멀전(pre-emulsion)을 제조한 후, 펌프를 이용하여 증류수30g에 용해시킨 개시제(KPS) 1.2g과 같이 반응기에 5시간동안 투입한 후 3시간동안 숙성시켜 제조함을 특징으로 하는 점착제의 제조방법.
청구항 1에 있어서, 상기 수용성아크릴계조성물은 노말부틸아크릴레이트(BA) 45∼51(wt%), 아크릴로니트릴(AN) 22∼27(wt%), 노말부틸메타아크릴레이트(BMA) 22∼27(wt%), 아크릴산(AA) 0.4∼1.0(wt%), 2하이드로에틸메타아크릴레이트(2-HEMA) 1.0∼1.6(wt%)과 첨가제로 황산바륨 0.2∼0.5(wt%), 소듐비카르보네이트(sodium bicarbonate) 0.8∼1.2(wt%) , 폴리비닐알콜(polyvinyl alcohol) 1.0∼2.0(wt%)로 조성으로 되어 있음을 특징으로 하는 점착제조성물의 제조방법.