DE112020001957T5

DE112020001957T5 - Wasserdichte Abdeckung

Info

Publication number: DE112020001957T5
Application number: DE112020001957.8T
Authority: DE
Inventors: Tamao FUKUSHIMA; Yosuke SUGAYA; Hisae KITAGAWA
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 2019-04-18
Filing date: 2020-04-16
Publication date: 2022-01-13
Also published as: US20220204816A1; KR20220005487A; WO2020213675A1; JP2020175657A; CN113727842A; TW202103960A

Abstract

Es wird eine wasserdichte Abdeckung mit einer wasserdichten Membran und einer PSA-Lage, die im Randbereich an die wasserdichte Membran laminiert ist, bereitgestellt. Die PSA-Lage umfasst eine PSA-Schicht, die an die wasserdichte Membran gebunden ist. Die PSA-Schicht ist aus einem PSA mit einem Speichermodul G' von 53000 Pa oder höher bei 40 °C ausgebildet.

Description

[Technisches Gebiet]
Die vorliegende Erfindung betrifft eine wasserdichte Abdeckung.
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldung Nr. 2019-079643 , die am 18. April 2019 eingereicht worden ist; deren gesamter Inhalt ist hierin unter Bezugnahme einbezogen.
[Stand der Technik]
Wasserdichte Membranen können auf Gehäuse zum Aufnehmen von wasserempfindlichen Gegenständen, wie z.B. elektronischen Komponenten und Präzisionsgeräten, angewandt werden. Beispielsweise weist ein Gehäuse einer elektronischen Vorrichtung mit Stimmfunktionen, wie z.B. ein Smartphone und ein Gaming-Gerät, typischerweise Öffnungen auf Akustikelementen, wie z.B. einem Lautsprecher, einem Mikrofon und einem Summer, sowie an den entsprechenden Stellen auf. Auf den Öffnungen sind wasserdichte Membranen (wasserdichte Akustikmembranen) mit akustischen Eigenschaften (Schalldurchlass) kombiniert mit Wasserdichtigkeitseigenschaften angeordnet, so dass ein Eintreten von Fremdsubstanzen, wie z.B. Wasser und Staub, in das Innere des Gehäuses durch die Öffnungen verhindert wird. Ein Gehäuse zum Aufnehmen einer Komponente, die sich aufheizen kann, wie z.B. einer Fahrzeuglampe, und ein Gehäuse für ein Haushaltsgerät weisen häufig eine Öffnung zum Sicherstellen einer Atmungsaktivität (typischerweise einer Luftdurchlässigkeit) zwischen dem Äußeren und dem Inneren des Gehäuses auf. Dies kann potentielle Druckdifferenzen zwischen dem Äußeren und dem Inneren des Gehäuses ausgleichen oder deren Größen vermindern. Auf der Öffnung ist häufig eine wasserdichte Membran (wasserdichte atmungsaktive Membran) angeordnet, die sowohl eine Atmungsaktivität als auch Wasserdichtigkeitseigenschaften aufweist, so dass verhindert wird, dass Wasser durch die Öffnung in das Innere des Gehäuses eintritt. Dokumente des Standes der Technik, die wasserdichte Membranen betreffen, umfassen die Patentdokumente 1 und 2.
[Dokumentenliste]
[Patentdokumente]

[Patentdokument 1] Japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2014-31412
[Patentdokument 2] Japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2003-128831

[Zusammenfassung der Erfindung]
[Technisches Problem]
Die wasserdichte Membran wird auf der Gehäuseöffnung typischerweise durch Anbringen des Rands der wasserdichten Membran an dem Umfang der Öffnung angeordnet. Beispielsweise kann ein Verfahren eingesetzt werden, bei dem eine wasserdichte Abdeckung mit einer wasserdichten Membran im Randbereich, die mit einer PSA-Lage laminiert ist, im Vorhinein hergestellt wird und diese an dem Umfang der Öffnung angebracht wird. Die wasserdichte Abdeckung ist einfach handhabbar, da der Rand der wasserdichten Membran mit der PSA-Lage verstärkt ist.
Im Hinblick auf eine Verbesserung des Aussehens und des Verhinderns oder Verminderns einer Verschlechterung und Veränderung von akustischen Eigenschaften, usw., ist die wasserdichte Membran, die auf der Gehäuseöffnung angeordnet ist, vorzugsweise frei von Runzeln in dem Bereich, der die Öffnung bedeckt. Bei einer wasserdichten Abdeckung mit einer wasserdichten Membran, die im Randbereich mit einer PSA-Lage laminiert ist, haben die vorliegenden Erfinder jedoch gefunden, dass selbst dann, wenn die wasserdichte Membran nach der Herstelllung der wasserdichten Abdeckung oder deren Anordnung auf einem Gehäuse anfänglich runzelfrei ist, die wasserdichte Membran bei der Alterung Runzeln entwickelt.
Eine Aufgabe dieser Erfindung ist folglich die Bereitstellung einer wasserdichten Abdeckung, deren wasserdichte Membran bei der Alterung weniger zu einer Runzelbildung neigt. Eine weitere damit zusammenhängende Aufgabe ist die Bereitstellung eines wasserdichten Gehäuses mit einer solchen wasserdichten Abdeckung und einer elektronischen Vorrichtung, welche die wasserdichte Abdeckung aufweist.
[Lösung des Problems]
Gemäß dieser Beschreibung wird eine wasserdichte Abdeckung mit einer wasserdichten Membran und einer PSA-Lage, die im Randbereich an die wasserdichte Membran laminiert ist, bereitgestellt. Die PSA-Lage umfasst eine PSA-Schicht, die an die wasserdichte Membran gebunden ist. Die PSA-Schicht ist aus einem PSA mit einem Speichermodul G' bei 40 °C (oder einem 40 °C-Speichermodul G', wie es nachstehend angegeben ist) von 53000 Pa oder höher ausgebildet. Gemäß der wasserdichten Abdeckung in einer solchen Ausführungsform kann die Verschiebung (z.B. eine ungleichmäßige Verschiebung, wie z.B. eine anisotrope Schrumpfung) der wasserdichten Membran relativ zu der PSA-Lage vermindert werden, wodurch verhindert wird, dass die wasserdichte Membran bei der Alterung Runzeln bildet.
In einigen Ausführungsformen der hier offenbarten wasserdichten Abdeckung ist der PSA vorzugsweise mit einem Vernetzungsmittel auf Epoxidbasis vernetzt. Der PSA, der mit dem Vernetzungsmittel auf Epoxidbasis vernetzt ist, neigt dazu, eine Runzelbildung der wasserdichten Membran bei der Alterung effektiv zu vermindern.
In einigen Ausführungsformen weist der PSA einen Gelanteil von 35 % oder höher auf. Der PSA mit einem Gelanteil von 35 % oder höher neigt dazu, eine Runzelbildung der wasserdichten Membran bei der Alterung effektiv zu vermindern.
In einigen Ausführungsformen kann als der PSA vorzugsweise ein Acryl-PSA verwendet werden, der ein Acrylpolymer als Basispolymer umfasst. Die hier offenbarte wasserdichte Abdeckung kann vorzugsweise in einer Ausführungsform hergestellt werden, bei der die PSA-Lage mit einem Acryl-PSA an die wasserdichte Membran gebunden wird.
In einigen Ausführungsformen kann der PSA einen Klebrigmacher umfassen. Die Verwendung eines Klebrigmachers kann die Haftung an der wasserdichten Membran verstärken und die Verschiebung der wasserdichten Membran relativ zu der PSA-Lage weiter vermindern. Dadurch besteht eine Tendenz dahingehend, dass eine Runzelbildung der wasserdichten Membran bei der Alterung effektiv vermindert wird.
In einigen Ausführungsformen zeigt die PSA-Lage vorzugsweise eine Verschiebung von 0,4 mm/Stunde oder weniger in einer Haltekraftprüfung, die bei 80 °C durchgeführt wird. Die PSA-Lage, die solche Halteeigenschaften zeigt, ist zur Verminderung der Verschiebung der wasserdichten Membran sehr effektiv und ist zum Verhindern einer Runzelbildung bei der Alterung geeignet.
In der wasserdichten Abdeckung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die PSA-Lage eine haftend doppelseitige PSA-Lage, deren erste und zweite Fläche beide haftend sind, nämlich eine doppelseitige PSA-Lage. Bei einer wasserdichten Abdeckung, deren wasserdichte Membran im Randbereich an mindestens einer Fläche mit einer doppelseitigen PSA-Lage laminiert ist, kann die wasserdichte Abdeckung unter Nutzung des Haftvermögens der Oberfläche der anderen Seite der PSA-Lage (äußere Haftfläche) gegenüber der Bindungsseite der wasserdichten Membran effizient an einem Fügeteil angebracht werden.
In einigen Ausführungsformen ist es bevorzugt, als die doppelseitige PSA-Lage eine Substrat-geträgerte doppelseitige PSA-Lage mit einem Substrat mit einer ersten und einer zweiten Fläche zu verwenden, wobei die PSA-Schicht als eine innere PSA-Schicht auf der ersten Fläche angeordnet ist und eine äußere PSA-Schicht auf der zweiten Fläche angeordnet ist. Eine solche Ausführungsform, welche die Substrat-geträgerte doppelseitige PSA-Lage nutzt, kann im Hinblick auf die Festigkeit, die Formbewahrung, die Verarbeitungsfähigkeit, usw., der wasserdichten Abdeckung vorteilhaft sein. Als Substrat kann vorzugsweise eine Harzfolie verwendet werden.
In weiteren Ausführungsformen ist es bevorzugt, als die doppelseitige PSA-Lage eine Substrat-freie PSA-Lage zu nutzen, die aus der PSA-Schicht ausgebildet ist. Eine solche Ausführungsform, welche die Substrat-freie PSA-Lage nutzt, kann im Hinblick auf die Dickenverminderung, die Flexibilität, die Verarbeitungsfähigkeit, usw., der wasserdichten Abdeckung vorteilhaft sein.
Gemäß dieser Beschreibung wird ein wasserdichtes Gehäuse mit einem Behälter (Gehäuse), der eine Öffnung aufweist, und einer wasserdichten Abdeckung, die an dem Behälter zum Schließen der Öffnung angebracht ist, bereitgestellt. Als die wasserdichte Abdeckung wird eine hier offenbarte wasserdichte Abdeckung verwendet. Dies unterstützt beim Erhalten eines wasserdichten Gehäuses, dessen wasserdichte Membran, welche die Öffnung bedeckt, frei von Runzeln ist. Ein solches wasserdichtes Gehäuse ist im Hinblick auf das Aussehen, die Abdichtungseigenschaften, die Stabilität des Leistungsvermögens, usw., bevorzugt, da bei der wasserdichten Membran, welche die Öffnung bedeckt, eine Runzelbildung bei der Alterung leicht verhindert wird.
Ein solches wasserdichtes Gehäuse kann bevorzugt für ein Gehäuse eines wasserempfindlichen Gegenstands, wie z.B. einer elektronischen Komponente, verwendet werden. Gemäß dieser Beschreibung wird folglich eine elektronische Vorrichtung bereitgestellt, die einen Behälter mit einer Öffnung, eine elektronische Komponente, die in dem Behälter aufgenommen ist, und eine wasserdichte Abdeckung, die an dem Behälter zum Schließen der Öffnung angebracht ist, aufweist. Als die wasserdichte Abdeckung wird eine hier offenbarte wasserdichte Abdeckung verwendet. Eine solche elektronische Vorrichtung ist im Hinblick auf das Aussehen, die Abdichtungseigenschaften, die Stabilität des Leistungsvermögens, usw., bevorzugt, da bei der wasserdichten Membran, welche die Öffnung bedeckt, eine Runzelbildung bei der Alterung leicht verhindert wird.
Das wasserdichte Gehäuse kann vorzugsweise in einer Anwendung verwendet werden, die Wasserdichtigkeitseigenschaften zusammen mit einem Schalldurchlass und/oder einer Atmungsaktivität zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Gehäuses erfordert. Ein vorteilhaftes Beispiel der Anwendung ist die Aufnahme einer akustischen Komponente. Mit anderen Worten, das hier offenbarte wasserdichte Gehäuse kann vorzugsweise als wasserdichtes Gehäuse zum Aufnehmen einer akustischen Komponente verwendet werden. Gemäß dieser Beschreibung wird ein akustisches Gerät bereitgestellt, das ein hier offenbartes wasserdichtes Gehäuse und eine akustische Komponente, die in dem wasserdichten Gehäuse aufgenommen ist, umfasst.
Figurenliste

1 zeigt ein perspektivisches Diagramm, das schematisch die wasserdichte Abdeckung gemäß einer Ausführungsform zeigt.
2 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie II-II in der 1.
3 zeigt ein Querschnittsdiagramm, das die wasserdichte Abdeckung gemäß einer weiteren Ausführungsform zeigt.
4 zeigt eine schematisch dargestellte Vorderansicht eines Smartphones, das ein Gehäuse (wasserdichtes Gehäuse) aufweist, das mit einer wasserdichten Abdeckung versehen ist.
5 zeigt ein Querschnittsdiagramm, das schematisch die Struktur einer Probe einer wasserdichten Abdeckung zum Prüfen zeigt.

[Beschreibung von Ausführungsformen]
Nachstehend werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Gegenstände bzw. Vorgänge, die zur Ausführung dieser Erfindung erforderlich sind und die von denjenigen verschieden sind, auf die in dieser Beschreibung spezifisch Bezug genommen wird, sind für einen einschlägigen Fachmann auf der Basis der Anweisungen bezüglich Implementierungen der Erfindung gemäß dieser Beschreibung und dem üblichen Fachwissen in dem vorliegenden Gebiet ersichtlich. Die vorliegende Erfindung kann auf der Basis der in dieser Beschreibung offenbarten Inhalte und dem üblichen technischen Fachwissen in dem vorliegenden Gebiet ausgeführt werden.
In den Zeichnungen, auf die nachstehend Bezug genommen wird, kann Elementen oder Stellen, welche die gleichen Effekte erzeugen, ein gemeinsames Bezugszeichen zugeordnet sein, und eine doppelte Beschreibung ist manchmal weggelassen oder vereinfacht. Die in den Zeichnungen beschriebenen Ausführungsformen sind für eine klare Darstellung der vorliegenden Erfindung schematisiert und stellen nicht notwendigerweise tatsächliche genaue Größen oder Verkleinerungsmaßstäbe dar.
Wie hier verwendet bezieht sich der Begriff „PSA“ auf ein Material, das in einem Raumtemperaturbereich als weicher Feststoff (ein viskoelastisches Material) vorliegt und die Eigenschaft aufweist, mit einem gewissen ausgeübten Druck leicht an einem Fügelteil zu haften, und das auch als Haftklebstoff (PSA) bezeichnet werden kann. Wie es in „Adhesion: Fundamental and Practice“ von C. A. Dahlquist (McLaren & Sons (1966), S. 143) festgelegt ist, kann ein hier genannter PSA allgemein ein Material sein, das die Eigenschaft aufweist, dass komplexer Zugmodul E*(1 Hz) < 10⁷ Dyn/cm² erfüllt ist (typischerweise ein Material, das die beschriebenen Eigenschaften bei 25 °C aufweist).
Wie hier verwendet bezieht sich das „Basispolymer“ des PSA auf eine Hauptkomponente eines Kautschukpolymers (eines Polymers, das im Raumtemperaturbereich eine Kautschukelastizät zeigt), das in der PSA-Schicht enthalten ist. Ferner steht die „Hauptkomponente“, wie hier verwendet, für eine Komponente, die in einer Menge von mehr als 50 Gew.-% enthalten ist, falls nicht spezifisch etwas Anderes angegeben ist.
Wie hier verwendet, soll der Begriff „(Meth)acryloyl“ Acryloyl und Methacryloyl umfassen. Entsprechend steht „(Meth)acrylat“ für Acrylat und Methacrylat und „(Meth)acryl“ soll Acryl bzw. Methacryl umfassen.
Wie hier verwendet, bezieht sich der Begriff „Acrylpolymer“ auf ein polymerisiertes Produkt, das eine Monomereinheit, die von einem Monomer mit mindestens einer (Meth)acryloylgruppe in einem Molekül abgeleitet ist, als eine Monomereinheit umfasst, die das Polymer bildet. Nachstehend kann ein Monomer mit mindestens einer (Meth)acryloylgruppe in einem Molekül auch als „Acrylmonomer“ bezeichnet werden. Daher ist das Acrylpolymer in dieser Beschreibung als ein Polymer festgelegt, das eine Monomereinheit umfasst, die von einem Acrylmonomer abgeleitet ist. Ein typisches Beispiel für das Acrylpolymer ist ein polymerisiertes Produkt von Monomeren, die ein Acrylmonomer in einer Menge von mehr als 50 Gew.-% umfassen. In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Menge des Acrylmonomers in den Monomeren etwa 70 Gew.-% oder mehr (z.B. etwa 90 Gew.-% oder mehr) betragen.
<Aufbaubeispiele der wasserdichten Abdeckung>
Die 1 zeigt ein perspektivisches Diagramm, das schematisch die wasserdichte Abdeckung gemäß einer Ausführungsform zeigt, und die 2 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie II-II darin. Die wasserdichte Abdeckung 10 in dieser Ausführungsform weist eine wasserdichte Membran 12 und eine PSA-Lage 14 auf. Die wasserdichte Membran 12 kann als wasserdichte Akustikmembran und/oder als wasserdichte atmungsaktive Membran dienen. Die wasserdichte Abdeckung 10 und die wasserdichte Membran 12 weisen in einer Draufsicht runde Formen auf. In der Draufsicht weist die PSA-Lage 14 eine ringförmige Form (Ringform) auf und ist im Randbereich auf einer (ersten) Fläche 12A der wasserdichten Membran 12 laminiert. Die PSA-Lage 14 ist als eine Substrat-geträgerte doppelseitige PSA-Lage ausgebildet, die ein Substrat 142 sowie eine erste PSA-Schicht (innere PSA-Schicht) 144 und eine zweite PSA-Schicht (äußere PSA-Schicht) 146 umfasst, die auf der ersten Fläche (wasserdichte Membran-seitige Oberfläche) 142A bzw. der zweiten Fläche (äußere Oberfläche) 142B angeordnet sind. In dieser Ausführungsform weisen das Substrat 142, die erste und die zweite PSA-Schicht 144 und 146 in der Draufsicht alle die gleiche Form auf. Die PSA-Lage 14 ist mit der ersten PSA-Schicht 144 an die wasserdichte Membran 12 gebunden. Die Fläche innerhalb der PSA-Lage 14 (die Fläche, die durch die PSA-Lage 14 umgeben ist) ist die effektive Fläche der wasserdichten Membran 12 (z.B. der Akustikbereich in einer wasserdichten Akustikmembran, der atmungsaktive Bereich in einer wasserdichten atmungsaktiven Membran).
Die wasserdichte Abdeckung 10, die in der 1 gezeigt ist, kann an einem Fügeteil durch Pressverbinden der zweiten PSA-Schicht 146 mit dem Fügeteil angebracht werden. Beispielsweise kann bezüglich eines Behälters (Fügeteils) mit einer Öffnung die zweite PSA-Schicht 146 mit dem Umfang der Öffnung so pressverbunden werden, dass sie ein wasserdichtes Gehäuse bildet, bei dem die wasserdichte Abdeckung 10 an der Öffnung angebracht ist. In der Ausführungsform, die in der 1 gezeigt ist, wird eine Substrat-geträgerte doppelseitige PSA-Lage als PSA-Lage 14 verwendet, die mit deren PSA-Schicht an den Rand der wasserdichten Abdeckung 10 gebunden ist; die PSA-Lage 14 kann eine Substrat-freie PSA-Lage sein, die aus einer PSA-Schicht ausgebildet ist (d.h., eine doppelseitige PSA-Lage, die frei von einem Substrat ist). Die wasserdichte Abdeckung in dieser Ausführungsform kann einem Fügeteil beispielsweise durch Pressverbinden der anderen Fläche der die wasserdichte Membran bindenden PSA-Schicht an dem Fügeteil angebracht werden. Alternativ kann die PSA-Lage 14 eine Substrat-geträgerte einseitige PSA-Lage sein, welche die erste PSA-Schicht 144 auf der Seite der ersten Fläche 142A des Substrats 142 aufweist, während sie keine PSA-Schicht auf der zweiten Fläche 142B des Substrats 142 aufweist. Die wasserdichte Abdeckung in dieser Ausführungsform kann an dem Fügeteil durch Binden bzw. Kleben mit einem Haftmittel, wie z.B. einem Haftmittel auf Epoxidbasis und einem Haftmittel auf Epoxid-modifiziertes Polyimid-Basis, Schweißen, wie z.B. Wärmeschweißen und Laserschweißen, oder mechanische Mittel, wie z.B. Zusammendrücken und Bördeln, an dem Fügeteil angebracht werden.
Die 3 zeigt ein Querschnittsdiagramm, das schematisch die wasserdichte Abdeckung gemäß einer weiteren Ausführungsform zeigt. Die wasserdichte Abdeckung 20 in dieser Ausführungsform weist im Allgemeinen den gleichen Aufbau wie die wasserdichte Abdeckung 10, die in der 1 gezeigt ist, auf, mit der Ausnahme, dass sie ferner eine PSA-Lage 24 aufweist, die im Randbereich auf der anderen (zweiten) Fläche 12B der wasserdichten Membran 12 laminiert ist, und zwar zusätzlich zu der PSA-Lage 14, die im Randbereich auf der ersten Fläche 12A der wasserdichten Membran 12 laminiert ist. Die PSA-Lage 24 ist als Substrat-geträgerte doppelseitige PSA-Lage ausgebildet, die ein Substrat 242 sowie die erste und die zweite PSA-Schicht 244 und 246, die auf der ersten bzw. der zweiten Fläche 242A und 242B angeordnet sind, umfasst. In dieser Ausführungsform weisen das Substrat 242, die erste und die zweite PSA-Schicht 244 und 246 in der Draufsicht alle die gleiche Form auf. Die PSA-Lagen 14 und 24 weisen in der Draufsicht ebenfalls die gleiche Form auf. Die PSA-Lage 24 ist mit der ersten PSA-Schicht 244 an die wasserdichte Membran 12 gebunden. Die wasserdichte Abdeckung 20, die in der 2 gezeigt ist, kann durch Pressverbinden der zweiten PSA-Schicht 146 auf der ersten Fläche der wasserdichten Membran 12 mit einem Fügeteil (z.B. der Innenwand um eine Öffnung eines Behälters) und Pressverbinden der zweiten PSA-Schicht 246 auf der zweiten Fläche der wasserdichten Membran 12 mit einem anderen Fügeteil (z.B. einer Komponente, die ein Schallausgabe- oder -eingabeelement, wie z.B. einem Lautsprecher oder ein Mikrofon, bildet) verwendet werden. Entsprechend der PSA-Lage 14 kann die PSA-Lage 24 eine Substrat-freie PSA-Lage oder eine Substrat-geträgerte einseitige PSA-Lage sein.
In einer Draufsicht ist die wasserdichte Membran in der hier offenbarten wasserdichten Abdeckung nicht auf eine runde Form wie diejenige beschränkt, die in der 1 gezeigt ist, und kann eine davon verschiedene Form aufweisen, wobei Beispiele dafür Ovale, Rechtecke, nicht-rechteckige Vielecke (z.B. Dreiecke) und andere davon verschiedene Formen umfassen. Die PSA-Lage, die im Randbereich an die wasserdichte Membran laminiert ist, weist typischerweise eine ringförmige Form (geschlossene Ringform) auf, ist jedoch nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann sie eine offene Ringform oder eine Ringform mit mehreren Bogensegmenten aufweisen.
In einer bevorzugten Ausführungsform stimmt die Außenkante der PSA-Lage in der Draufsicht der wasserdichten Abdeckung mit der Außenkante der wasserdichten Membran überein, wie z.B. entsprechend der wasserdichten Abdeckung 10, die in der 1 gezeigt ist. Alternativ kann sich die Außenkante der PSA-Lage teilweise oder vollständig innerhalb oder außerhalb der Außenkante der wasserdichten Membran befinden. Beispielsweise kann sich ein Teil der PSA-Lage von der Außenkante der wasserdichten Membran in eine Außenrichtung erstrecken, wodurch eine Lasche gebildet wird. In diesem Fall ist es im Hinblick auf die Festigkeit und die Einfachheit der Bildung der Lasche bevorzugt, als die PSA-Lage eine Substrat-geträgerte PSA-Lage mit einer PSA-Schicht auf einer oder jeder Fläche eines Substrats (z.B. einer Harzfolie) zu verwenden. Die wasserdichte Abdeckung mit einer Lasche, die auf der PSA-Lage ausgebildet ist, kann durch Halten der Lasche gehandhabt werden und ist daher sehr gut bearbeitbar, wenn die wasserdichte Abdeckung auf ein Gehäuse, usw., aufgebracht wird. Die Substrat-geträgerte PSA-Lage kann auch so ausgebildet sein, dass der Laschenabschnitt keine PSA-Schicht auf jeder Fläche aufweist.
<Wasserdichte Membran>
Die wasserdichte Membran, die in der hier offenbarten wasserdichten Abdeckung verwendet wird, ist nicht speziell beschränkt. Beispielsweise können verschiedene Arten von wasserdichten Membranen, von denen bekannt ist, dass sie als wasserdichte Akustikmembranen oder wasserdichte atmungsaktive Membranen verwendbar sind, als wasserdichte Membran der hier offenbarten wasserdichten Abdeckung verwendet werden.
In einigen Ausführungsformen kann die wasserdichte Membran aus einer, zwei oder mehr Art(en) von Materialien, ausgewählt aus Harzmaterialien, einschließlich Fluorharze, wie z.B. Polytetrafluorethylen (PTFE), Polyvinylidenfluorid (PVDF), Tetrafluorethylen-Hexafluorpropylen-Copolymer (FEP), Ethylen-Tetrafluorethylen-Copolymer (ETFE) und Ethylen-Chlortrifluorethylen-Copolymer (ECTFE); Polyester, wie z.B. Polyethylenterephthalat und Polybutylenterephthalat; Polycarbonate; Polyolefine, wie z.B. Polyethylen und Polypropylen; Polysulfone; Polyimide; Polyetherimid, Polyamidimid; sowie Elastomeren, wie z.B. Silikonkautschuk; und dergleichen ausgebildet sein. Die wasserdichte Membran kann eine Einschichtmembran oder eine Mehrschichtmembran, die mehrere laminierte Schichten umfasst, sein.
Ein vorteilhaftes Beispiel für die wasserdichte Membran, die aus einem Harzmaterial ausgebildet ist, ist eine wasserdichte Membran, die aus PTFE ausgebildet ist. Eine solche wasserdichte Membran weist eine gute Ausgewogenheit zwischen Gewicht und Festigkeit sowie eine hervorragende Wärmebeständigkeit auf. Die Wärmebeständigkeit der wasserdichten Membran kann z.B. vorteilhaft sein, wenn erwartet wird, dass die wasserdichte Abdeckung einer Wärmebehandlung (z.B. einem Aufschmelzlöten) unterzogen wird, nachdem sie an einem Fügeteil (z.B. einem wasserdichten Gehäuse oder dergleichen, das für eine Akustikkomponente oder eine elektronische Vorrichtung verwendet werden kann) angebracht worden ist.
Die wasserdichte Membran kann nicht-porös oder porös sein. Dabei bedeutet der Begriff „nicht-porös“, dass keine oder sehr wenige Mikroporen vorliegen, die durch die erste und die zweite Hauptebene der Membran miteinander in Verbindung stehen. Beispielsweise kann eine Membran, deren Luftdurchlässigkeit größer als 10000 s/100 mL ist, ausgedrückt als Gurley-Zahl, als nicht-porös beurteilt werden.
Wenn die wasserdichte Membran porös ist, kann die Luftdurchlässigkeit der wasserdichten Membran in einem bestimmten Bereich ausgewählt werden, der gewünschte Wasserdichtigkeitseigenschaften ergibt, und ist nicht speziell beschränkt. Beispielsweise ist es für die wasserdichte Membran der hier offenbarten wasserdichten Abdeckung bevorzugt, eine poröse Membran mit einer Luftdurchlässigkeit im Bereich zwischen 0,1 s/100 mL und 10000 s/100 mL zu verwenden. Die Luftdurchlässigkeit der porösen Membran kann beispielsweise 5000 s/100 mL oder niedriger, 1000 s/100 mL oder niedriger oder sogar 300 s/100 mL oder niedriger sein. Es ist wahrscheinlich, dass mit einer porösen Membran mit einer niedrigeren Luftdurchlässigkeit (Gurley-Zahl) ein hervorragender Schalldurchlass erhalten wird. In einigen Ausführungsformen kann die poröse Membran eine Luftdurchlässigkeit von 200 s/100 mL oder niedriger oder sogar 100 s/100 mL oder niedriger aufweisen. Im Hinblick auf die Festigkeit und die Handhabungseigenschaften kann die Luftdurchlässigkeit der porösen Membran in einigen Ausführungsformen beispielsweise 0,5 s/100 mL oder höher, 1 s/100 mL oder höher oder sogar 5 s/100 mL oder höher sein. Der hier offenbarte Gegenstand kann vorzugsweise in einer Ausführungsform implementiert werden, bei der als die wasserdichte Membran eine poröse Membran mit einer Luftdurchlässigkeit von beispielsweise 10 s/100 mL oder höher, 20 s/100 mL oder höher oder 40 s/100 mL oder höher verwendet wird. Die „Gurley-Zahl“ steht hier für einen Wert, der durch das Verfahren B (Gurley-Verfahren) von den Permeabilitätsprüfverfahren erhalten wird, die in JIS L 1096(2010) festgelegt sind.
In der Ausführungsform, bei der die wasserdichte Membran eine wasserdichte Akustikmembran ist, kann Schall durch Schwingungen der wasserdichten Membran übertragen werden; und daher ist es hinsichtlich des Schalldurchlasses nicht essentiell, dass die wasserdichte Membran eine Luftdurchlässigkeit aufweist. Wenn die wasserdichte Membran nicht-porös ist, besteht der Vorteil, dass dann, wenn sie an einem Gehäuse angebracht ist, verhindert werden kann, dass Wasserdampf durch die wasserdichte Membran in das Innere des Gehäuses eintreten kann. Darüber hinaus weist eine nicht-poröse Membran bezüglich einer porösen Membran typischerweise eine überlegene Wasserbeständigkeit auf. Andererseits ist in einer wasserdichten Akustikmembran manchmal eine geeignete Luftdurchlässigkeit erwünscht. Beispielsweise wenn die Innentemperatur des Gehäuses relativ stark schwankt, kann eine geeignete Luftdurchlässigkeit dahingehend effektiv sein, dass eine Kondensation innerhalb des Gehäuses verhindert wird. In diesem Fall ist die wasserdichte Membran vorzugsweise porös. Eine solche poröse wasserdichte Membran, die eine Luftdurchlässigkeit aufweist, kann ebenfalls als wasserdichte atmungsaktive Membran vorgesehen werden.
In einigen Ausführungsformen kann die wasserdichte Membran, die aus einem Harzmaterial ausgebildet ist, eine Dicke im Bereich von beispielsweise 1 µm oder mehr und 25 µm oder weniger, 1 µm oder mehr und 20 µm oder weniger oder sogar 3 µm oder mehr und 10 µm oder weniger aufweisen. Wenn die Oberflächendichte und/oder die Dicke auf geeignete Bereiche eingestellt sind/ist, können die Wasserbeständigkeit und der Schalldurchlass in der wasserdichten Membran leicht kombiniert werden. Die Oberflächendichte bezieht sich auf das Gewicht pro Einheitsfläche der Membran und wird durch Dividieren des Gewichts der Membran durch deren Fläche (Fläche der Hauptebene) bestimmt. Die wasserdichte Membran kann eine Oberflächendichte im Bereich von beispielsweise 1 g/m² bis 30 g/m², 1 g/m² bis 25 g/m² oder sogar 5 g/m² bis 20 g/m² aufweisen.
Wenn die wasserdichte Membran aus einem Elastomer ausgebildet ist, kann das Elastomer aus bekannten kautschukartigen elastischen Körpern und thermoplastischen Elastomeren ausgewählt werden. Der kautschukartige elastische Körper ist nicht speziell beschränkt, solange das Material eine Kautschukelastizität aufweist. Spezifische Beispiele für kautschukartige elastische Körper umfassen Silikonkautschuk, Ethylen-Propylen-Dien-Monomerkautschuk (EPDM), Acrylkautschuk, Urethankautschuk und Naturkautschuk. Im Hinblick auf die Wärmebeständigkeit, die chemische Beständigkeit, usw., ist es insbesondere bevorzugt, einen Silikonkautschuk zu verwenden. Beispiele für thermoplastische Elastomere umfassen thermoplastische Elastomere auf Styrol-Basis, Olefin-Basis, Urethan-Basis und Ester-Basis. Zum Erhalten eines überlegenen Schalldurchlasses ist es in einigen Ausführungsformen bevorzugt, einen kautschukartigen elastischen Körper (z.B. einen Silikonkautschuk) mit einer Typ A-Härte im Bereich von 20 oder höher und 80 oder niedriger auf der Basis von JIS K 6235 zu verwenden.
Die wasserdichte Membran, die aus einem Elastomer ausgebildet ist, kann eine Dicke im Bereich von beispielsweise 10 µm oder mehr und 150 µm oder weniger aufweisen. Wenn die Dicke in diesem Bereich liegt, ist es wahrscheinlich, dass ein guter Schalldurchlass erhalten wird. In einigen Ausführungsformen kann die Dicke der wasserdichten Membran 20 µm oder mehr, 30 µm oder mehr und 130 µm oder weniger oder 110 µm oder weniger betragen. Die wasserdichte Membran kann durch ein Verfahren, bei dem ein flüssiges Material in einer dünnen Schicht auf ein trennbares Substrat durch eine Abgabeeinrichtung, wie z.B. eine Düse, extrudiert wird; ein Verfahren, bei dem ein flüssiges Material auf ein trennbares Substrat gegossen und dann mit einem Applikator, einer Drahtrakel oder einem Messerstreichbeschichter ausgebreitet wird; oder entsprechenden Verfahren hergestellt werden. In diesen Verfahren kann die wasserdichte Membran ferner durch Bearbeiten, usw., auf eine gewünschte Dicke eingestellt werden.
Wenn die wasserdichte Membran porös ist, kann sie einen mittleren Porendurchmesser im Bereich von beispielsweise 0,01 um oder mehr und 1 µm oder weniger aufweisen. Die Porosität der wasserdichten Membran liegt im Bereich von beispielsweise 5 % oder höher und 95 % oder niedriger, vorzugsweise 10 % oder höher und 80 % oder niedriger oder mehr bevorzugt 20 % oder höher und 50 % oder niedriger. Wenn der mittlere Porendurchmesser und/oder die Porosität auf geeignete Bereiche eingestellt werden, werden ein Schalldurchlass und eine Wasserbeständigkeit in der wasserdichten Membran leicht kombiniert. Die mittlere Porosität kann durch ein Verfahren auf der Basis von ASTM F316-86 bestimmt werden. Die Porosität kann durch Einsetzen des Gewichts, des Volumens und der tatsächlichen Dichte der wasserdichten Membran in die nachstehend gezeigte Gleichung bestimmt werden. Beispielsweise wird, wenn die wasserdichte Membran aus PTFE ausgebildet ist, 2,18 g/cm³ als der Wert der tatsächlichen Dichte verwendet. $\begin{array}{l} Porosit \ddot{a} t (%) = {1 - (Gewicht in g \div (Dicke in cm \times {Fl \ddot{a} che in cm}^{2} \times tats \ddot{a} chliche Dichte \\ in g / {cm}^{3}))} \times 100 \end{array}$
Wenn die wasserdichte Membran porös ist, kann die hier offenbarte wasserdichte Abdeckung ein atmungsaktives Trägerelement umfassen, das an die wasserdichte Membran laminiert ist. Das atmungsaktive Trägerelement dient zum Stützen der wasserdichten Membran. Das atmungsaktive Trägerelement arbeitet effektiv, wenn es schichtartig auf einem Bereich angeordnet ist, der einen Bereich innerhalb der mit einer PSA-Lage laminierten Fläche in der wasserdichten Membran umfasst. Das atmungsaktive Trägerelement kann auch auf dem gesamten Bereich der wasserdichten Membran schichtartig angeordnet sein. Das atmungsaktive Trägerelement kann ein Gewebe, ein Vlies, ein Siebgewebe, ein Netz, ein Schwamm, ein Schaum oder ein poröser Körper sein, das oder der aus einem Metall, einem Harz oder einem Verbundmaterial davon ausgebildet ist. Beispiele für das Harz umfassen Polyolefine, Polyester, Polyamid, Aramid und Fluorharze. Beispiele für die Polyolefine umfassen Polyethylene mit sehr hoher Dichte. Das atmungsaktive Trägerelement kann durch ein Verfahren, wie z.B. Heißlaminieren, Wärmeschweißen, Ultraschallschweißen und Kleben bzw. Verbinden mit einem PSA oder einem Haftmittel, an die wasserdichte Membran laminiert werden.
Die wasserdichte Membran kann gefärbt bzw. farbig sein. Mit anderen Worten, die wasserdichte Membran kann ein Farbmittel, wie z.B. ein Pigment und einen Farbstoff, umfassen. Beispiele für den Farbstoff umfassen Farbstoffe auf Azo-Basis und Ölfarben. Ein Beispiel für bevorzugte Farbmittel ist Ruß. Beispielsweise kann, wenn Ruß einbezogen wird, die wasserdichte Membran grau oder schwarz gefärbt sein. Dabei bedeutet eine graue oder schwarze Färbung, dass sie ein schwarz färbendes Farbmittel umfasst. Im Allgemeinen wird auf der Basis des Schwärzegrads, der in JIS Z 8721(1993) festgelegt ist, 1 bis 4 als Schwarz, 5 bis 8 als Grau und 9 oder höher als Weiß betrachtet. Die wasserdichte Membran kann einer bekannten Behandlung, wie z.B. einer oleophoben Behandlung und einer Haftverstärkung, unterzogen werden. Diese Behandlungen können gegebenenfalls in einer Kombination angewandt werden.
Die oleophobe Behandlung kann beispielsweise durch Aufbringen einer oleophoben Behandlungslösung auf die wasserdichte Membran und Trocknenlassen derselben durchgeführt werden. Das Verfahren zum Aufbringen der oleophoben Behandlungslösung ist nicht speziell beschränkt. Beispiele für mögliche Mittel umfassen Sprühen bzw. Spritzen, Schleuderbeschichten, Tauchen und Walzenbeschichten. Das ölabstoßende Mittel (oleophobe Mittel) ist nicht speziell beschränkt. Ein ölabstoßendes Mittel auf Fluor-Basis ist bevorzugt. Das ölabstoßende Mittel auf Fluor-Basis ist vorzugsweise mindestens eine Spezies, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem Acrylpolymer mit einer Fluor-enthaltenden Seitenkette, einem Urethanpolymer mit einer Fluor-enthaltenden Seitenkette und einem Polymer auf Silikon-Basis mit einer Fluor-enthaltenden Seitenkette. Als ölabstoßendes Mittel auf Fluor-Basis kann ein handelsübliches Produkt verwendet werden. Beispielsweise können die UNIDYNE^®-Reihe, die von Daikin Industries, Ltd., erhältlich ist; X-70-029C und X-70-043, die von Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., erhältlich sind; die SF COAT^®-Reihe (z.B. SIF-200), die von AGC Seimi Chemicals Co., Ltd., erhältlich ist; usw. verwendet werden. Beispiele für ein ölabstoßendes Mittel auf der Basis eines fluorierten Silikonpolymers umfassen KP-801 M, das von Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. erhältlich ist.
Als nächstes wird ein Beispiel des Verfahrens zur Herstellung einer wasserdichten Membran, die aus PTFE ausgebildet ist, beschrieben.
Zuerst wird eine Dispersion eines PTFE-Pulvers (eine PTFE-Dispersion) auf ein Substrat zur Bildung eines Beschichtungsfilms aufgebracht. Die Dispersion kann ein Farbmittel umfassen. Das Substrat kann aus einem wärmebeständigen Material, wie z.B. einem wärmebeständigen Kunststoff (Polyimid, Polyetheretherketon, usw.), Metallen und Keramik, ausgebildet sein. Die Form des Substrats ist nicht speziell beschränkt. Beispielsweise kann es in einer Lagenform, einer Röhrenform oder einer Stabform vorliegen. Die Dispersion kann auf das Substrat durch ein Verfahren, bei dem das Substrat in die Dispersion eingetaucht und aus dieser entfernt wird, ein Verfahren, bei dem die Dispersion auf das Substrat gesprüht bzw. gespritzt wird, ein Verfahren, bei dem die Dispersion mit einer Bürste auf das Substrat aufgebracht wird, oder ein entsprechendes Verfahren aufgebracht werden. Zur Verbesserung des Benetzungsvermögens der Dispersion bezüglich der Substratoberfläche kann die Dispersion ein grenzflächenaktives Mittel umfassen, wie z.B. ein grenzflächenaktives Mittel auf Silikon-Basis und ein grenzflächenaktives Mittel auf Fluor-Basis.
Der Beschichtungsfilm wird dann erwärmt. Dies entfernt das Dispersionsmedium von dem Beschichtungsfilm und verbindet die PTFE-Teilchen miteinander. Nach dem Erwärmen wird ein PTFE-Film (typischerweise nicht-porös) auf einer oder jeder Fläche des Substrats gebildet. Als Verfahren zum Erwärmen der wasserdichten Membran kann beispielsweise ein zweistufiges Erwärmungsverfahren eingesetzt werden, bei dem in dem ersten Schritt der Beschichtungsfilm bei einer Temperatur erwärmt wird, die das Dispersionsmedium zum Entfernen des Dispersionsmediums verdampfen kann; und dann in dem zweiten Schritt der Beschichtungsfilm bei einer Temperatur bei dem oder oberhalb des Schmelzpunkt(s) von PTFE erwärmt (gesintert) wird, so dass die PTFE-Teilchen miteinander verbunden werden. Wenn das Dispersionsmedium Wasser ist, kann durch Erwärmen des Beschichtungsfilms beispielsweise bei 90 °C bis 150 °C in dem ersten Schritt und bei 350 °C bis 400 °C in dem zweiten Schritt ein PTFE-Film auf dem Substrat gebildet werden. Alternativ kann auch ein Ein-Schritt-Erwärmungsverfahren eingesetzt werden, bei dem der Beschichtungsfilm für einen bestimmten Zeitraum bei einer Temperatur bei oder oberhalb des Schmelzpunkts von PTFE erwärmt wird.
Ein PTFE-Film mit einer gewünschten Dicke kann durch Wiederholen des Schritts des Aufbringens der Dispersion auf das Substrat zur Bildung eines Beschichtungsfilms und des Schritts des Erwärmens des Beschichtungsfilms gebildet werden. Der Schritt des Bildens des Beschichtungsfilms und der Schritt des Erwärmens des Beschichtungsfilms können abwechselnd durchgeführt werden; oder beispielsweise kann der Schritt des Bildens des Beschichtungsfilms zweimal wiederholt werden, gefolgt von dem Schritt des Erwärmens des Beschichtungsfilms.
Der PTFE-Film (dünner Harzfilm) wird dann von dem Substrat getrennt. Dann werden ferner ein Schritt des Walzens des PTFE-Films in der MD (in der Längsrichtung) und ein Schritt des Streckens des PTFE-Films in der TD (in der Breitenrichtung) in dieser Reihenfolge durchgeführt. Dadurch wird eine poröse wasserdichte Membran erhalten. Der Schritt des Streckens des PTFE-Films in der TD und der Schritt des Walzens des PTFE-Films in der MD können auch in dieser Reihenfolge durchgeführt werden. Wenn der Walzschritt nach dem Streckschritt durchgeführt wird, fallen Mikroporen, die durch das TD-Strecken gebildet worden sind, beim Walzen zusammen und eine nicht-poröse wasserdichte Membran wird erhalten. In dem Verfahren des Bildens der nicht-porösen oder der porösen Membran kann der PTFE-Film weiter in der MD gestreckt werden. Anstelle des Schritts des Streckens des PTFE-Films in der TD kann auch ein Schritt des Walzens des PTFE-Films in der TD durchgeführt werden. Das Walzverhältnis und das Streckverhältnis werden im Hinblick auf die Ausgewogenheit zwischen den Wasserdichtigkeitseigenschaften und dem Schalldurchlass in einer wasserdichten Akustikmembran oder zwischen den Wasserdichtigkeitseigenschaften und der Atmungsaktivität in einer wasserdichten atmungsaktiven Membran in einer geeigneten Weise eingestellt. Der Wert des MD-Walzverhältnisses kann beispielsweise 1,25 bis 3,5 betragen. Der Wert des TD-Streckverhältnisses kann beispielsweise 1,25 bis 3,5 betragen. Der Wert des MD-Streckverhältnisses kann beispielsweise 1,25 bis 3,5 betragen. Der Wert des TD-Walzverhältnisses kann beispielsweise 1,25 bis 3,5 betragen.
Als das Verfahren zum Walzen des PTFE-Films kann ein bekanntes Verfahren eingesetzt werden, beispielsweise ein Presswalzen und ein Walzen mittels Walzen. Das Presswalzen ist ein Heizplattenwalzen, bei dem der PTFE-Film zwischen einem Paar von Heizplatten angeordnet wird und während des Erwärmens gewalzt wird. Bei dem Walzen mittels Walzen wird der PTFE-Film beispielsweise durch ein Paar von Walzen geführt (wobei eine oder jede erwärmt wird), wodurch der PTFE-Film während des Erwärmens gewalzt wird. Von den zwei Walzverfahren ist das Walzen mittels Walzen mehr bevorzugt, da die Orientierung des PTFE einfach eingestellt werden kann und ein Band des PTFE-Films kontinuierlich gewalzt werden kann. Das Walzen kann je nach Erfordernis zweimal oder häufiger durchgeführt werden. Die Walzrichtung dafür kann in den jeweiligen Durchgängen gleich oder verschieden sein.
Die Erwärmungstemperatur beim Walzen des PTFE-Films kann beispielsweise 80 °C bis 200 °C betragen. Der PTFE-Film kann auch in dem Schritt des Streckens des PTFE-Films während des Streckens erwärmt werden. Die Erwärmungstemperatur beim Strecken des PTFE-Films kann beispielsweise 100 °C bis 400 °C betragen. Die Temperatur kann die Umgebungstemperatur des PTFE-Films in der Walzmaschine oder der Streckmaschine sein. Alternativ kann der PTFE-Film bei einer Temperatur in der Nähe von Raumtemperatur (z.B. bei 10 °C bis 60 °C) gestreckt werden.
Nachdem der PTFE-Film von dem Substrat getrennt worden ist, kann er einer Behandlung zum Modifizieren mindestens eines Teils der PTFE-Filmoberfläche unterzogen werden. Eine solche Behandlung kann zur Verbesserung der Haftung zwischen der wasserdichten Membran und einem anderen Material (z.B. PSA) durchgeführt werden. Die Oberflächenmodifizierungsbehandlung (Haftverstärkung) kann eine PTFE-Modifizierung sein, wie z.B. eine chemische Behandlung und ein Sputterätzen. Die Oberflächenmodifizierungsbehandlung kann vor den Walz- und Streckschritten oder nach diesen Schritten durchgeführt werden.
Die chemische Behandlung kann beispielsweise eine Behandlung unter Verwendung eines Alkalimetalls, wie z.B. Natrium (Alkalimetallbehandlung) sein. In einer Alkalimetallbehandlung wird beispielsweise eine Natriummetall-enthaltende Ätzlösung mit dem PTFE-Film in Kontakt gebracht, so dass Fluoratome extrahiert werden, wodurch funktionelle Gruppen in Bereichen eines Kontakts mit der Ätzlösung in dem PTFE-Film gebildet werden, wodurch die Haftung verbessert wird. Zum Ermöglichen eines Kontakts zwischen der Ätzlösung und dem PTFE-Film kann der PTFE-Film in die Ätzlösung eingetaucht werden. Die Ätzlösung kann beispielsweise eine Natriummetall/flüssiges Ammoniak-Lösung, die durch Lösen von Natriummetall in flüssigem Ammoniak erhalten wird, oder eine Natriummetall/Naphthalin-Lösung, die durch Lösen von Natriummetall in einer Naphthalin-Lösung erhalten wird, sein. Von den zwei Lösungen ist die Natriummetall/Naphthalin-Lösung bevorzugt, da sie einfach eingestellt und gehandhabt werden kann, während die Behandlung durchgeführt werden kann, ohne die Temperatur auf etwa -50 °C zu senken.
Beim Sputterätzen wird die PTFE-Filmoberfläche mit Energieteilchen, die von einem Gas stammen, bombardiert. In Bereichen, die mit den Teilchen in dem PTFE-Film bombardiert werden, werden Atome oder Moleküle, die auf der PTFE-Filmoberfläche vorliegen, freigesetzt, so dass funktionelle Gruppen gebildet werden, wodurch die Haftung verbessert wird. Das Sputterätzen kann beispielsweise durch Anordnen des PTFE-Films in einer Kammer, Vermindern des Drucks innerhalb der Kammer und dann Anlegen einer Hochfrequenzspannung, während ein Atmosphärengas eingeführt wird, durchgeführt werden. Das Atmosphärengas ist beispielsweise mindestens eine Art, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Inertgasen (Helium, Neon, Argon, Krypton, usw.), Stickstoffgas und Sauerstoffgas. Die Frequenz der angelegten Hochfrequenzspannung beträgt beispielsweise 1 MHz bis 100 MHz oder vorzugsweise 5 MHz bis 50 MHz. Der Druck innerhalb der Kammer, wenn die Hochfrequenzspannung angelegt wird, beträgt beispielsweise 0,05 Pa bis 200 Pa oder vorzugsweise 1 Pa bis 100 Pa. Die Sputterätzenergie (das Produkt aus der Behandlungszeit und dem eingesetzten elektrischen Strom) beträgt beispielsweise 1 J/cm² bis 1000 J/cm² oder vorzugsweise 2 J/cm² bis 200 J/cm².
<PSA-Lage>
Die hier offenbarte wasserdichte Abdeckung ist durch eine PSA-Lage gekennzeichnet, die im Randbereich an eine wasserdichte Membran laminiert ist, wobei die PSA-Lage und die wasserdichte Membran mit einer PSA-Schicht aneinander gebunden bzw. miteinander verbunden sind, die aus einem PSA mit einem 40 °C-Speichermodul G' von 53000 Pa oder höher ausgebildet ist. Bei der wasserdichten Abdeckung in einer solchen Ausführungsform kann eine Runzelbildung der wasserdichten Membran bei der Alterung verhindert werden. Nachstehend kann die PSA-Schicht, welche die PSA-Lage und die wasserdichte Membran miteinander verbindet, als „Membran-bindende PSA-Schicht“ bezeichnet werden, und der PSA, der die Membran-bindende PSA-Schicht bildet, kann als „Membran-bindender PSA“ bezeichnet werden.
Beispielsweise kann davon ausgegangen werden, dass diese Effekte in der folgenden Weise erhalten werden: Insbesondere kann in der wasserdichten Membran, die mit der PSA-Lage laminiert ist, eine innere Spannung aufgrund der Handhabung während der Herstellung der wasserdichten Membran oder der Laminierung mit der PSA-Lage vorliegen. Beispielsweise kann in der wasserdichten Membran, die in der vorstehend beschriebenen Weise durch ein MD-Walzen und ein TD-Strecken erhalten worden ist, aufgrund des Walzens und Streckens eine anisotrope innere Spannung vorliegen. Wenn die wasserdichte Abdeckung durch Laminieren einer PSA-Lage an eine wasserdichte Membran mit einer inneren Spannung hergestellt wird, kann sich die wasserdichte Membran nach dem Laminieren verformen (typischerweise schrumpfen), so dass die innere Spannung vermindert wird, was zu einer Verschiebung der wasserdichten Membran relativ zu der PSA-Lage führt. Eine solche Verschiebung entwickelt sich typischerweise nicht gleichförmig. Stattdessen entwickelt sie sich aufgrund einer lokalisierten Spannungskonzentration, der Anisotropie der inneren Spannung, usw., ungleichmäßig. Eine solche ungleichmäßige Verschiebung kann eine Runzelbildung der wasserdichten Membran bei der Alterung nach der Herstellung der wasserdichten Abdeckung verursachen. Der PSA, der den vorstehend genannten Speichermodul G' aufweist, ist bezüglich einer Verformung in Scherrichtungen (Richtungen in der Ebene der wasserdichten Membran) sehr beständig. Folglich wird, wenn die PSA-Schicht, die an die wasserdichte Membran gebunden wird, aus einem PSA (Membran-bindender PSA) mit einem solchen Speichermodul G' ausgebildet wird, davon ausgegangen, dass die relative Verschiebung zwischen der wasserdichten Membran und der PSA-Lage gehemmt wird, so dass eine Runzelbildung der wasserdichten Membran bei der Alterung verhindert wird. Es sollte jedoch beachtet werden, dass diese nicht auf diesen Grund beschränkt ist.
Die hier offenbarte wasserdichte Abdeckung kann in einer Ausführungsform beispielsweise als wasserdichte Abdeckung 10 vorliegen, wie sie in der 1 gezeigt ist, wobei die PSA-Lage im Randbereich auf eine (erste) Fläche der wasserdichten Membran laminiert ist; oder sie kann in einer Ausführungsform beispielsweise als wasserdichte Abdeckung 20 vorliegen, wie sie in der 3 gezeigt ist, wobei PSA-Lagen im Randbereich auf der ersten und der zweiten Fläche der wasserdichten Membran laminiert sind. Wenn der PSA, der die PSA-Schicht bildet, die an die Oberfläche von mindestens einer Fläche der wasserdichten Membran gebunden ist, den vorstehend genannten Speichermodul G' aufweist, kann der Effekt erhalten werden, dass eine Runzelbildung der wasserdichten Membran bei der Alterung verhindert wird. Demgemäß ist es bei der wasserdichten Abdeckung in der Ausführungsform, bei der PSA-Lagen im Randbereich auf der ersten und der zweiten Fläche der wasserdichten Membran laminiert sind, zufriedenstellend, dass der PSA, der die PSA-Schicht bildet, die an die erste Fläche gebunden ist, einen 40 °C-Speichermodul G' von 53000 Pa oder höher aufweist; und bezüglich des 40 °C-Speichermoduls G' des PSA, der die PSA-Schicht bildet, die an die zweite Fläche gebunden ist, gibt es keine speziellen Beschränkungen. In einer bevorzugten Ausführungsform weist jede der PSA-Schichten, die an die erste und die zweite Fläche gebunden sind, einen 40 °C-Speichermodul G' von 53000 Pa oder höher auf. Eine solche Ausführungsform kann einen stärkeren Effekt des Verhinderns einer Runzelbildung der wasserdichten Membran bei der Alterung bewirken.
In dem hier offenbarten Gegenstand können der 40 °C-Speichermodul G' (25 °C) und der 80 °C-Speichermodul G' (Speichermodul bei 80 °C), der später beschrieben wird, der PSA's durch eine Messung des dynamischen Elastizitätsmoduls bestimmt werden. Insbesondere wird eine etwa 2 mm dicke PSA-Schicht mit dem PSA hergestellt, das der Messung unterzogen wird. Aus dieser PSA-Schicht wird eine Scheibe mit einem Durchmesser von 7,9 mm ausgestanzt, so dass ein Prüfkörper hergestellt wird. Der Prüfkörper wird zwischen parallelen Platten befestigt. Mit einem Rheometer (z.B. ARES, erhältlich von TA Instruments oder einem vergleichbaren System) wird eine Messung des dynamischen Elastizitätsmoduls durchgeführt, um die Speichermodule G' bei den jeweiligen Temperaturen zu bestimmen.

• Messmodus: Schermodus
• Temperaturbereich: -70 °C bis 150 °C
• Heizrate: 5 °C/min
• Messfrequenz: 1 Hz

Das gleiche Messverfahren wird auch in den später beschriebenen Arbeitsbeispielen verwendet. Die PSA-Schicht kann durch Aufbringen der entsprechenden PSA-Zusammensetzung auf eine Trennlage und Trocknen- oder Aushärtenlassen derselben gebildet werden. Die PSA-Schicht kann auch durch schichtartiges Anordnen von mehreren PSA-Schichten gebildet werden.
In einigen Ausführungsformen der hier offenbarten wasserdichten Abdeckung kann der Membran-bindende PSA einen 40 °C-Speichermodul G' von beispielsweise 60000 Pa oder höher, 70000 Pa oder höher, 85000 Pa oder höher, 100000 Pa oder höher oder sogar 110000 Pa oder höher aufweisen. Eine Zunahme des 40 °C-Speichermoduls G' neigt zur Verstärkung des Effekts zur Verhinderung einer Verschiebung der wasserdichten Membran relativ zu der PSA-Lage. Der maximale 40 °C-Speichermodul G' ist nicht speziell beschränkt. Im Hinblick auf die Haftung an wasserdichten Membranen (insbesondere porösen wasserdichten Membranen) kann der 40 °C-Speichermodul G' in einigen Ausführungsformen beispielsweise 500000 Pa oder niedriger, 300000 Pa oder niedriger, 200000 Pa oder niedriger oder sogar 150000 Pa oder niedriger sein.
Die hier offenbarte wasserdichte Abdeckung kann vorzugsweise in einer Ausführungsform bereitgestellt werden, bei welcher der Membran-bindende PSA einen 80 °C-Speichermodul G' von beispielsweise 20000 Pa oder höher aufweist. Ein solcher Membran-bindender PSA kann eine Verschiebung der wasserdichten Membran in einer vorteilhaften Weise selbst dann verhindern, wenn er einer hohen Temperatur ausgesetzt wird, während er gelagert oder verwendet wird, und hemmt eine Runzelbildung effektiv. In einigen Ausführungsformen kann der 80 °C-Speichermodul G' beispielsweise 30000 Pa oder höher, 35000 Pa oder höher oder sogar 40000 Pa oder höher sein. Der maximale 80 °C-Speichermodul G' ist nicht speziell beschränkt. Im Hinblick auf ein einfaches Erhalten einer guten Haftfestigkeit an wasserdichten Membranen (insbesondere porösen wasserdichten Membranen) kann der 80 °C-Speichermodul G' in einigen Ausführungsformen beispielsweise 200000 Pa oder niedriger, 150000 Pa oder niedriger, 100000 Pa oder niedriger oder sogar 800000 Pa oder niedriger sein.
Die Speichermodule G' des PSA bei 40 °C und 80 °C können beispielsweise durch die Zusammensetzung und das Molekulargewicht des Basispolymers, die Verwendung eines Vernetzungsmittels und eines Klebrigmachers sowie der Auswahl von deren Arten und Mengen, falls diese verwendet werden, usw., eingestellt werden. Auf der Basis des Inhalts dieser Beschreibung und dem allgemeinen technischen Fachwissen kann ein Fachmann ermitteln, wie ein PSA erhalten werden kann, der die hier offenbarten bevorzugten Speichermodule G' aufweist.
(PSA)
Bezüglich der Art des PSA, der die PSA-Schicht in der hier offenbarten wasserdichten Abdeckung bildet, gibt es keine speziellen Beschränkungen. Beispielsweise kann die PSA-Schicht so ausgebildet sein, dass sie eine, zwei oder mehr Art(en) von PSA umfasst, ausgewählt aus verschiedenen bekannten Arten von PSA, wie z.B. einem Acryl-PSA, einem PSA auf Kautschuk-Basis (Naturkautschuk-Basis, Synthesekautschuk-Basis, auf der Basis von deren Gemischen, usw.), einem PSA auf Silikon-Basis, einem PSA auf Polyester-Basis, einem PSA auf Urethan-Basis, einem PSA auf Polyether-Basis, einem PSA auf Polyamid-Basis, einem PSA auf Fluor-Basis, usw. Dabei bezieht sich der Acryl-PSA auf einen PSA, der ein Acrylpolymer als Basispolymer umfasst. Das Gleiche gilt für den PSA auf Kautschuk-Basis und weitere PSA's.
In einigen Ausführungsformen ist es bevorzugt, einen Acryl-PSA zu verwenden, der ein Acrylpolymer als Basispolymer umfasst. Es ist wahrscheinlich, dass der Acryl-PSA einen bevorzugten 40 °C-Speichermodul G' gemäß dieser Beschreibung aufweist, und auch der Vernetzungsgrad und der Gelanteil können einfach eingestellt werden. Demgemäß ist er als Membran-bindender PSA für die hier offenbarte wasserdichte Abdeckung bevorzugt. Nachstehend wird in erster Linie ein Acryl-PSA beschrieben; der PSA, der die PSA-Schicht der wasserdichten Abdeckung bildet, ist jedoch nicht auf den Acryl-PSA beschränkt.
(Acrylpolymer)
Das Acrylpolymer als das Basispolymer des Acryl-PSA ist vorzugsweise ein Polymer aus Monomeren, die ein Alkyl(meth)acrylat als das Hauptmonomer (primäres Monomer) umfassen und ferner gegebenenfalls ein sekundäres Monomer umfassen können, das mit dem Hauptmonomer copolymerisierbar ist. Hier steht das Hauptmonomer für die Hauptkomponente von den Monomeren, die das Acrylpolymer bilden, d.h., eine Komponente, die von den Monomeren in einer Menge von mehr als 50 Gew.-% enthalten ist.
Beispielsweise kann eine Verbindung, die durch die folgende Formel (1) dargestellt ist, in vorteilhafter Weise als das Alkyl(meth)acrylat verwendet werden. CH₂=C(R¹)COOR² (1)
Dabei ist R¹ in der Formel (1) ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe. R² ist eine acyclische Alkylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen (nachstehend kann ein solcher Bereich der Anzahl von Kohlenstoffatomen als „C_1-20“ angegeben sein). Im Hinblick auf ein einfaches Einstellen der Hafteigenschaften, usw., ist ein Alkyl(meth)acrylat, bei dem R² eine acyclische C_1-14-Alkylgruppe ist, bevorzugt, und ein Alkyl(meth)acrylat, bei dem R² eine acyclische C_1-10-Alkylgruppe ist, ist mehr bevorzugt.
Spezifische Beispiele für das Alkyl(meth)acrylat mit einer acyclischen C_1-20-Alkylgruppe für R² umfassen, sind jedoch nicht beschränkt auf, Methyl(meth)acrylat, Ethyl(meth)acrylat, Propyl(meth)acrylat, Isopropyl(meth)acrylat, n-Butyl(meth)acrylat, Isobutyl(meth)acrylat, s-Butyl(meth)acrylat, t-Butyl(meth)acrylat, Pentyl(meth)acrylat, Isopentyl(meth)acrylat, Hexyl(meth)acrylat, Heptyl(meth)acrylat, 2-Ethylhexyl(meth)acrylat, Octyl(meth)acrylat, Isooctyl(meth)acrylat, Nonyl(meth)acrylat, Isononyl(meth)acrylat, Decyl(meth)acrylat, Isodecyl(meth)acrylat, Undecyl(meth)acrylat, Dodecyl(meth)acrylat, Tridecyl(meth)acrylat, Tetradecyl(meth)acrylat, Pentadecyl(meth)acrylat, Hexadecyl(meth)acrylat, Heptadecyl(meth)acrylat, Octadecyl(meth)acrylat, Nonadecyl(meth)acrylat und Eicosyl(meth)acrylat. Diese Alkyl(meth)acrylate können einzeln als eine Art oder in einer Kombination von zwei oder mehr Arten verwendet werden. Bevorzugte Beispiele des Alkyl(meth)acrylats umfassen n-Butylacrylat (BA) und 2-Ethylhexylacrylat (2EHA).
Typischerweise ist der Anteil des Alkyl(meth)acrylats in den Monomeren nicht mehr als 50 Gew.-%, beispielsweise 70 Gew.-% oder höher, 85 Gew.-% oder höher oder sogar 90 Gew.-% oder höher. Im Hinblick auf das Erleichtern der Bildung einer geeignet kohäsiven PSA-Schicht ist der Anteil des Alkyl(meth)acrylats in den Monomeren vorzugsweise niedriger als 100 Gew.-%, üblicherweise 99,5 Gew.-% oder niedriger, vorzugsweise 98 Gew.-% oder niedriger oder sogar niedriger als 97 Gew.-%.
Der hier offenbarte Gegenstand kann vorzugsweise in einer Ausführungsform implementiert werden, in der die Monomere mindestens 50 Gew.-% C_1-4-Alkyl(meth)acrylat umfassen. Gemäß einem solchen Acrylpolymer neigt die resultierende PSA-Schicht verglichen mit einem Acrylpolymer, dessen Hauptmonomer ein (Meth)acrylat mit einer Alkylgruppe mit 5 oder mehr Kohlenstoffatomen am Esterende ist, zu einer höheren Beständigkeit gegen eine Verformung in Scherrichtungen. In einigen Ausführungsformen kann der Anteil des C_1-4-Alkyl(meth)acrylats in den Monomeren beispielsweise 70 Gew.-% oder höher, 85 Gew.-% oder höher, oder sogar 90 Gew.-% oder höher sein.
Der hier offenbarte Gegenstand kann vorzugsweise in einer Ausführungsform implementiert werden, in der die Monomere mindestens 50 Gew.-% (z.B. mindestens 70 Gew.-%, mindestens 75 Gew.-%, mindestens 85 Gew.-% oder sogar mindestens 90 Gew.-%) C_2-4-Alkylacrylat umfassen. Spezifische Beispiele für das C_2-4-Alkylacrylat umfassen Ethylacrylat, Propylacrylat, Isopropylacrylat, n-Butylacrylat (BA), Isobutylacrylat, s-Butylacrylat und t-Butylacrylat. Die C_2-4-Alkylacrylate können einzeln als eine Art oder in einer Kombination von zwei oder mehr Arten verwendet werden. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfassen die Monomere mehr als 50 Gew.-% (z.B. mindestens 70 Gew.-%, mindestens 75 Gew.-%, mindestens 85 Gew.-% oder sogar mindestens 90 Gew.-%) BA. Andererseits ist im Hinblick auf das Erleichtern der Bildung einer geeignet kohäsiven PSA-Schicht der Anteil von C_1-4-Alkyl(meth)acrylat in den Monomeren üblicherweise 99,5 Gew.-% oder niedriger oder vorzugsweise 98 Gew.-% oder niedriger (z.B. niedriger als 97 Gew.-%).
Das sekundäre Monomer, das mit dem Alkyl(meth)acrylat als das Hauptmonomer copolymerisierbar ist, kann zum Einführen eines Vernetzungspunkts in das Acrylpolymer oder zum Erhöhen des Kohäsionsvermögens des Acrylpolymers nützlich sein. Das sekundäre Monomer kann auch zum Einstellen der Speicherelastizität G' nützlich sein. Beispielsweise können die folgenden funktionelle Gruppe-enthaltenden Monomere einzeln als eine Art oder in einer Kombination von zwei oder mehr Arten als das sekundäre Monomer verwendet werden.
Carboxygruppe-enthaltende Monomere: Beispielsweise ethylenisch ungesättigte Monocarbonsäuren, wie z.B. Acrylsäure, Methacrylsäure, Carboxyethyl(meth)acrylat, Carboxypentyl(meth)acrylat, Crotonsäure und Isocrotonsäure; und ethylenisch ungesättigte Dicarbonsäuren, wie z.B. Maleinsäure, Itaconsäure, Citraconsäure und Anhydride davon (Maleinsäureanhydrid, Itaconsäureanhydrid und dergleichen).
Hydroxylgruppe-enthaltende Monomere: Beispielsweise Hydroxyalkyl(meth)acrylate, wie z.B. 2-Hydroxyethyl(meth)acrylat, 2-Hydroxypropyl(meth)acrylat, 3-Hydroxypropyl(meth)acrylat und 4-Hydroxybutyl(meth)acrylat; ungesättigte Alkohole, wie z.B. Vinylalkohol und Allylalkohol; und Polypropylenglykolmono(meth)acrylat.
Amidgruppe-enthaltende Monomere: Beispielsweise (Meth)acrylamid, N,N-Dimethyl(meth)acrylamid, N-Butyl(meth)acrylamid, N-Methylol(meth)acrylamid, N-Methylolpropan(meth)acrylamid, N-Methoxymethyl(meth)acrylamid und N-Butoxymethyl(meth)acrylamid.
Aminogruppe-enthaltende Monomere: Beispielsweise Aminoethyl(meth)acrylat, N,N-Dimethylaminoethyl(meth)acrylat und t-Butylaminoethyl(meth)acrylat.
Monomere mit einer Epoxygruppe: Beispielsweise Glycidyl(meth)acrylat, Methylglycidyl(meth)acrylat und Allylglycidylether.
Cyanogruppe-enthaltende Monomere: Beispielsweise Acrylnitril und Methacrylnitril.
Ketogruppe-enthaltende Monomere: Beispielsweise Diaceton(meth)acrylamid, Diaceton(meth)acrylat, Vinylmethylketon, Vinylethylketon, Allylacetoacetat und Vinylacetoacetat.
Monomere mit einem Stickstoffatom-enthaltenden Ring: Beispielsweise N-Vinyl-2-pyrrolidon, N-Methylvinylpyrrolidon, N-Vinylpyridin, N-Vinylpiperidon, N-Vinylpyrimidin, N-Vinylpiperazin, N-Vinylpyrazin, N-Vinylpyrrol, N-Vinylimidazol, N-Vinyloxazol, N-Vinylmorpholin, N-Vinylcaprolactam und N-(Meth)acryloylmorpholin.
Alkoxysilylgruppe-enthaltende Monomere: Beispielsweise 3-(Meth)acryloxypropyltrimethoxysilan, 3-(Meth)acryloxypropyltriethoxysilan, 3-(Meth)acryloxypropylmethyldimethoxysilan und 3-(Meth)acryloxypropylmethyldiethoxysilan.
Wenn die Monomere ein funktionelle Gruppe-enthaltendes Monomer wie diejenigen enthalten, die vorstehend beschrieben worden sind, ist die Menge des funktionelle Gruppe-enthaltenden Monomers in den Monomeren nicht speziell beschränkt. Im Hinblick auf ein geeignetes Erhalten des Effekts der Verwendung des funktionelle Gruppe-enthaltenden Monomers ist die Menge des funktionelle Gruppe-enthaltenden Monomers in den Monomeren beispielsweise 0,05 Gew.-% oder mehr, üblicherweise 0,1 Gew.-% oder mehr, vorzugsweise 0,2 Gew.-% oder mehr, 0,5 Gew.-% oder mehr oder sogar 1 Gew.-% oder mehr. Im Hinblick auf das Erleichtern der Ausgewogenheit von Hafteigenschaften ist die Menge des funktionelle Gruppe-enthaltenden Monomers in den Monomeren üblicherweise 40 Gew.-% oder weniger, vorzugsweise 20 Gew.-% oder weniger, mehr bevorzugt 10 Gew.-% oder weniger oder sogar 7 Gew.-% oder weniger.
In einigen Ausführungsformen umfassen die Monomere vorzugsweise mindestens ein Carboxygruppe-enthaltendes Monomer als das funktionelle Gruppe-enthaltende Monomer. Der Gehalt des Carboxygruppe-enthaltenden Monomers der Monomere unterstützt dabei, eine PSA-Schicht zu erhalten, die gegen eine Verformung in Scherrichtungen sehr beständig ist. Diese Carboxygruppe-enthaltenden Monomere können einzeln als eine Art oder in einer Kombination von zwei Arten verwendet werden. Von diesen umfassen bevorzugte Carboxygruppe-enthaltende Monomere Acrylsäure (AA) und Methacrylsäure (MAA). AA ist besonders bevorzugt.
Wenn von den Monomeren ein Carboxygruppe-enthaltendes Monomer als das funktionelle Gruppe-enthaltende Monomer verwendet wird, wird das Carboxygruppe-enthaltende Monomer in einer Menge von beispielsweise 0,2 Gew.-% oder mehr (typischerweise 0,5 Gew.-% oder mehr), üblicherweise 1 Gew.-% oder mehr, vorzugsweise 2 Gew.-% oder mehr oder sogar 3 Gew.-% oder mehr verwendet. Mit einem Gehalt des Carboxygruppe-enthaltenden Monomers von mehr als 3 Gew.-% kann ein größerer Effekt (z.B. ein Effekt zum Erhöhen der Beständigkeit gegen eine Verformung in Scherrichtungen) erhalten werden und die resultierende PSA-Lage kann ein hervorragendes Vermögen zum Verhindern einer Verschiebung der wasserdichten Membran aufweisen. Diesbezüglich kann in einer Ausführungsform von den Monomeren der Gehalt des Carboxygruppe-enthaltenden Monomers 3,2 Gew.-% oder höher, 3,5 Gew.-% oder höher, 4 Gew.-% oder höher, 4,5 Gew.% oder höher oder sogar 4,8 Gew.-% oder höher sein. Der hier offenbarte Gegenstand kann vorzugsweise in einer Ausführungsform implementiert werden, bei der ein PSA verwendet wird, dessen Gehalt des Carboxygruppe-enthaltenden Monomers 5 Gew.-% oder mehr oder 8 Gew.-% oder mehr der Monomere beträgt. Der maximale Gehalt des Carboxygruppe-enthaltenden Monomers ist nicht speziell beschränkt. Im Hinblick auf eine Erhöhung der Hydrophobie des PSA kann in einigen Ausführungsformen der Gehalt des Carboxygruppe-enthaltenden Monomers der Monomere beispielsweise 15 Gew.-% oder niedriger oder sogar 12 Gew.-% oder niedriger sein. Der hier offenbarte Gegenstand kann vorzugsweise in einer Ausführungsform implementiert werden, bei der ein PSA verwendet wird, dessen Gehalt des Carboxygruppe-enthaltenden Monomers 10 Gew.-% oder weniger, 7 Gew.-% oder weniger oder 6 Gew.-% oder weniger der Monomere betragen kann.
In einigen Ausführungsformen sind die Monomere im Wesentlichen frei von einem Hydroxygruppe-enthaltenden Monomer. Dabei bedeutet, dass die Monomere im Wesentlichen frei von einem Hydroxygruppe-enthaltenden Monomer sind, dass ein Hydroxygruppe-enthaltendes Monomer zumindest nicht absichtlich verwendet wird, wodurch eine Ausführungsform zulässig ist, bei der die Monomere vollständig frei von einem Hydroxygruppe-enthaltenden Monomer sind, sowie eine Ausführungsform, die unabsichtlich beispielsweise etwa bis zu 0,02 Gew.-% (typischerweise bis zu 0,01 Gew.-%) eines Hydroxygruppe-enthaltenden Monomers umfasst. Beispielsweise kann der hier offenbarte Gegenstand vorzugsweise in einer Ausführungsform implementiert werden, bei der die Monomere ein Carboxygruppe-enthaltendes Monomer umfassen und im Wesentlichen frei von einem Hydroxygruppe-enthaltenden Monomer sind.
In einigen Ausführungsformen umfassen die Monomere ein Carboxygruppe-enthaltendes Monomer und sind im Wesentlichen frei von anderen funktionelle Gruppe-enthaltenden Monomeren (d.h., nicht-Carboxygruppe-enthaltenden Monomeren). Dabei bedeutet, dass die Monomere im Wesentlichen frei von anderen funktionelle Gruppe-enthaltenden Monomeren sind, dass andere funktionelle Gruppe-enthaltende Monomere zumindest nicht absichtlich verwendet werden, wodurch eine Ausführungsform zulässig ist, bei der die Monomere vollständig frei von anderen funktionelle Gruppe-enthaltenden Monomeren sind, sowie eine Ausführungsform, die unabsichtlich beispielsweise etwa bis zu 0,02 Gew.-% (typischerweise bis zu 0,01 Gew.-%) eines anderen funktionelle Gruppe-enthaltenden Monomers umfasst.
Abgesehen von dem vorstehend genannten funktionelle Gruppe-enthaltenden Monomer können Monomere ein copolymerisierbares Monomer (Comonomer) als ein sekundäres Monomer zum Zweck der Verbesserung des Kohäsionsvermögens oder dergleichen umfassen. Beispiele für solche anderen copolymerisierbaren Monomere umfassen Vinylester-Monomere, wie z.B. Vinylacetat, Vinylpropionat und Vinyllaurat; aromatische Vinylverbindungen, wie z.B. Styrol, substituiertes Styrol (a-Methylstyrol und dergleichen) und Vinyltoluol; Cycloalkyl(meth)acrylate, wie z.B. Cyclohexyl(meth)acrylat, Cyclopentyl(meth)acrylat und Isobornyl(meth)acrylat; aromatischer Ring-enthaltende (Meth)acrylate, wie z.B. Aryl(meth)acrylate (z.B. Phenyl(meth)acrylat), Aryloxyalkyl(meth)acrylate (z.B. Phenoxyethyl(meth)acrylat) und Arylalkyl(meth)acrylate (z.B. Benzyl(meth)acrylat); olefinische Monomere, wie z.B. Ethylen, Propylen, Isopren, Butadien und Isobutylen; Chlor-enthaltende Monomere, wie z.B. Vinylchlorid und Vinylidenchlorid; Isocyanatgruppe-enthaltende Monomere, wie z.B. 2-(Meth)acryloyloxyethylisocyanat; Alkoxygruppe-enthaltende Monomere, wie z.B. Methoxyethyl(meth)acrylat und Ethoxyethyl(meth)acrylat; und Vinylether-Monomere, wie z.B. Methylvinylether und Ethylvinylether.
Für Vernetzungszwecke, usw., können die Monomere ein polyfunktionelles Monomer als das andere copolymerisierbare Monomer umfassen. Beispiele für das polyfunktionelle Monomer umfassen Monomere mit zwei oder mehr (z.B. drei oder mehr) polymerisierbaren funktionellen Gruppen pro Molekül, wie z.B. 1,6-Hexandioldi(meth)acrylat, Ethylenglykoldi(meth)acrylat, Propylenglykoldi(meth)acrylat, (Poly)ethylenglykoldi(meth)acrylat, (Poly)propylenglykoldi(meth)acrylat, Neopentylglykoldi(meth)acrylat, Pentaerythritdi(meth)acrylat, Trimethylolpropantri(meth)acrylat, Ethylenoxid-modifiziertes Trimethylolpropantri(meth)acrylat, Pentaerythrittri(meth)acrylat, Dipentaerythritpenta(meth)acrylat und Dipentaerythrithexa(meth)acrylat. Die polymerisierbare funktionelle Gruppe ist typischerweise eine (Meth)acryloylgruppe. Die polyfunktionellen Monomere können einzeln als eine Art oder in einer Kombination von zwei oder mehr Arten verwendet werden.
Die Menge solcher anderer copolymerisierbarer Monomere ist nicht speziell beschränkt und kann gemäß dem Zweck und der Anwendung in einer geeigneten Weise ausgewählt werden. Im Hinblick auf ein geeignetes Erhalten des Effekts von deren Verwendung beträgt sie üblicherweise 0,01 Gew.-% oder mehr, vorzugsweise 0,05 Gew.-% oder mehr oder sogar 0,5 Gew.-% oder mehr. Im Hinblick auf eine Erleichterung der Ausgewogenheit von Hafteigenschaften beträgt der Gehalt des anderen copolymerisierbaren Monomers in den Monomeren üblicherweise 20 Gew.-% oder weniger, vorzugsweise 10 Gew.-% oder weniger, 5 Gew.-% oder weniger oder sogar 1 Gew.-% oder weniger. Der hier offenbarte Gegenstand kann vorzugsweise in einer Ausführungsform implementiert werden, bei der die Monomere im Wesentlichen frei von anderen copolymerisierbaren Monomeren sind.
Das Verfahren zum Erhalten des Acrylpolymers ist nicht speziell beschränkt. Verschiedene Polymerisationsverfahren, die als Synthesemittel für Acrylpolymere bekannt sind, können in einer geeigneten Weise eingesetzt werden, wobei die Verfahren ein Lösungspolymerisationsverfahren, ein Emulsionspolymerisationsverfahren, ein Massepolymerisationsverfahren, ein Suspensionspolymerisationsverfahren, ein Photopolymerisationsverfahren, usw., umfassen. Beispielsweise kann bevorzugt ein Lösungspolymerisationsverfahren verwendet werden. Die Polymerisationstemperatur bei der Lösungspolymerisation kann gemäß der Art des Monomers und des Lösungsmittels, die verwendet werden sollen, der Art des Polymerisationsinitiators und dergleichen in einer geeigneten Weise ausgewählt werden und beträgt beispielsweise etwa 20 °C bis 170 °C (typischerweise etwa 40 °C bis 140 °C).
Bei der Lösungspolymerisation kann das Lösungsmittel (Polymerisationslösungsmittel), das für die Polymerisation verwendet wird, aus bekannten organischen Lösungsmitteln in einer geeigneten Weise ausgewählt werden. Beispielsweise kann eine Art von Lösungsmittel oder ein Gemisch aus zwei oder mehr Arten von Lösungsmitteln verwendet werden, die aus aromatischen Verbindungen (typischerweise aromatischen Kohlenwasserstoffen), wie z.B. Toluol; Essigsäureestern, wie z.B. Ethylacetat; aliphatischen oder alicyclischen Kohlenwasserstoffen, wie z.B. Hexan und Cyclohexan; halogenierten Alkanen, wie z.B. 1,2-Dichlorethan; niederen Alkoholen (z.B. einwertigen Alkoholen mit einem bis vier Kohlenstoffatom(en)), wie z.B. Isopropanol; Ethern, wie z.B. tert-Butylmethylether; und Ketonen, wie z.B. Methylethylketon, ausgewählt werden.
Der Initiator, der für die Polymerisation verwendet wird, kann in einer geeigneten Weise aus herkömmlich bekannten Polymerisationsinitiatoren gemäß der Art des Polymerisationsverfahrens ausgewählt werden. Beispielsweise kann eine oder können zwei oder mehr Arten von Azo-Polymerisationsinitiatoren, wie z.B. 2,2'-Azobisisobutyronitril (AIBN), bevorzugt verwendet werden. Andere Beispiele des Polymerisationsinitiators umfassen Persulfate, wie z.B. Kaliumpersulfat; Peroxid-Initiatoren, wie z.B. Benzoylperoxid und Wasserstoffperoxid; substitutiertes Ethan-Initiatoren, wie z.B. Phenyl-substitutiertes Ethan; und aromatische Carbonylverbindungen. Weitere Beispiele des Polymerisationsinitiators umfassen Initiatoren des Redox-Typs auf der Basis einer Kombination eines Peroxids und eines Reduktionsmittels. Solche Polymerisationsinitiatoren können einzeln als eine Art oder in einer Kombination von zwei oder mehr Arten verwendet werden. Die Menge des verwendeten Polymerisationsinitiators kann eine üblicherweise verwendete Menge sein, beispielsweise etwa 0,005 bis 1 Gewichtsteil(e) (typischerweise, etwa 0,01 bis 1 Gewichtsteil(e)) bezogen auf 100 Gewichtsteile der Monomere.
Die Lösungspolymerisation ergibt ein Polymerisationsreaktionsgemisch, bei dem ein Acrylpolymer in einem organischen Lösungsmittel gelöst ist. Die PSA-Schicht in dem hier offenbarten Gegenstand kann aus einer PSA-Zusammensetzung gebildet werden, die das Polymerisationsreaktionsgemisch oder eine Acrylpolymerlösung umfasst, die dadurch erhalten wird, dass das Reaktionsgemisch einer geeigneten Aufarbeitung unterzogen wird. Bezüglich der Acrylpolymerlösung kann das Polymerisationsreaktionsgemisch verwendet werden, nachdem es gegebenenfalls auf eine geeignete Viskosität und/oder Konzentration eingestellt worden ist. Alternativ kann ein Acrylpolymer durch ein Polymerisationsverfahren synthetisiert werden, das von einer Lösungspolymerisation verschieden ist, wie z.B. einer Emulsionspolymerisation, einer Photopolymerisation, einer Massepolymerisation, usw., und eine Acrylpolymerlösung, die durch Lösen des Acrylpolymers in einem organischen Lösungsmittel hergestellt wird, kann ebenfalls verwendet werden.
(Tg des Basispolymers)
In dem hier offenbarten Gegenstand ist das Basispolymer (z.B. ein Acrylpolymer) des PSA vorzugsweise so gestaltet, dass es eine Glasübergangstemperatur (Tg) von etwa -15 °C oder niedriger (z.B. etwa -70 °C oder höher und -15 °C oder niedriger) aufweist. Dabei bezieht sich die Tg des Polymers auf den Tg-Wert, der durch die Fox-Gleichung auf der Basis der Zusammensetzung der Monomere bestimmt wird, die bei der Synthese des Polymers verwendet werden. Wie es nachstehend gezeigt ist, ist die Fox-Gleichung ein Beziehungsausdruck der Tg eines Copolymers und der Glasübergangstemperaturen Tgi der Homopolymere, die durch eine Homopolymerisation der Monomere erhalten werden, die das Copolymer bilden. $1 / Tg = \sum (Wi / Tgi)$
In der vorstehenden Fox-Gleichung stellen Tg die Glasübergangstemperatur (Einheit: K) des Copolymers, Wi den Gewichtsanteil (Copolymerisationsanteil bezogen auf das Gewicht) eines Monomers i in dem Copolymer und Tgi die Glasübergangstemperatur (Einheit: K) des Homopolymers aus dem Monomer i dar.

Bezüglich der Glasübergangstemperaturen von Homopolymeren, die bei der Bestimmung der Tg verwendet werden, werden Werte verwendet, die in bekannten Quellen veröffentlicht sind. Beispielsweise werden bezüglich der nachstehend angegebenen Monomere als Glasübergangstemperaturen ihrer entsprechenden Homopolymere die folgenden Werte verwendet.

2-Ethylhexylacrylat	-70 °C
Isononylacrylat	-60 °C
n-Butylacrylat	-55 °C
Ethylacrylat	-22 °C
Methylacrylat	8 °C
Methylmethacrylat	105 °C
2-Hydroxyethylacrylat	-15 °C
4-Hydroxybutylacrylat	-40 °C
Vinylacetat	32 °C
Acrylsäure	106 °C
Methacrylsäure	228 °C

Bezüglich der Glasübergangstemperaturen von Homopolymeren anderer Monomere neben denjenigen, die vorstehend beispielhaft angegeben worden sind, werden die Werte verwendet, die in „Polymer Handbook“ (3. Auflage, John Wiley & Sons, Inc., 1989) angegeben sind. Wenn das „Polymer Handbook“ zwei oder mehr Werte für ein bestimmtes Monomer angibt, wird der höchste Wert verwendet. In Fällen, bei denen die Werte nicht im „Polymer Handbook“ beschrieben sind, werden diejenigen verwendet, die durch das Messverfahren erhalten werden, das in der japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2007-51271 beschrieben ist.
In einigen Ausführungsformen ist die Tg des Basispolymers beispielsweise -70 °C oder höher oder vorzugsweise -65 °C oder höher. Mit zunehmender Tg des Basispolymers neigt die Beständigkeit gegen eine Verformung in Scherrichtungen zu einer Zunahme. In einigen bevorzugten Ausführungsformen kann die Tg des Basispolymers -60 °C oder höher oder sogar -55 °C oder höher sein. Im Hinblick auf die Stärke der Haftung an Fügeteilen (z.B. einer wasserdichten Membran, die mit einer PSA-Lage laminiert ist) ist die Tg des Basispolymers üblicherweise -25 °C oder niedriger, beispielsweise -35 °C oder niedriger, -40 °C oder niedriger oder sogar -45 °C oder niedriger.
Das Gewichtsmittel des Molekulargewichts (Mw) des Basispolymers (vorzugsweise des Acrylpolymers) in dem hier offenbarten Gegenstand ist nicht speziell beschränkt und kann beispielsweise im Bereich von etwa 10 × 10⁴ bis 500 × 10⁴ liegen. Im Hinblick auf das PSA-Leistungsvermögen liegt das Mw des Basispolymers im Bereich von etwa 30 × 10⁴ bis 200 × 10⁴ (mehr bevorzugt etwa 45 × 10⁴ bis 150 × 10⁴, typischerweise etwa 65 × 10⁴ bis 130 × 10⁴). Dabei bezieht sich das Mw auf einen Standard-Polystyrol-Äquivalentwert, der durch eine Gelpermeationschromatographie (GPC) erhalten wird. Als GPC-Gerät kann beispielsweise das Modell mit der Bezeichnung „HLC-8320 GPC“ (Säule: TSK gel GMH-H (S), erhältlich von Tosoh Corporation) verwendet werden.
(Vernetzungsmittel)
Die PSA-Schicht in dem hier offenbarten Gegenstand kann aus einem vernetzten PSA ausgebildet sein. Die Vernetzung eines PSA kann ein geeignetes Mittel zum Einstellen der Speichermodule G' der PSA-Schicht auf die hier offenbarten vorteilhaften Bereiche sein.
Die Art des Vernetzungsmittels ist nicht speziell beschränkt. Beispielsweise kann eine geeignete Art aus Vernetzungsmitteln auf Epoxidbasis, Vernetzungsmitteln auf Isocyanat-Basis, Vernetzungsmitteln auf Oxazolin-Basis, Vernetzungsmitteln auf Aziridin-Basis, Vernetzungsmitteln auf Melamin-Basis, Vernetzungsmitteln auf Carbodiimid-Basis, Vernetzungsmitteln auf Hydrazin-Basis, Vernetzungsmitteln auf Metallchelat-Basis, Silanhaftvermittlern, Vernetzungsmitteln auf Peroxid-Basis, Vernetzungsmitteln auf Harnstoff-Basis, Vernetzungsmitteln auf Metallalkoxid-Basis, Vernetzungsmitteln auf Metallsalz-Basis und Vernetzungsmitteln auf Amin-Basis ausgewählt werden. Als Vernetzungsmittel kann nur eine Art oder eine Kombination aus zwei oder mehr Arten verwendet werden. Besonders bevorzugte Vernetzungsmittel umfassen Vernetzungsmittel auf Epoxidbasis und Vernetzungsmittel auf Isocyanat-Basis. Diese können getrennt verwendet werden oder Vernetzungsmittel auf Epoxid-Basis und Isocyanat-Basis können zusammen verwendet werden, wie es später beschrieben wird.
Als das Vernetzungsmittel auf Epoxidbasis kann eine Verbindung mit zwei oder mehr Epoxygruppen pro Molekül ohne besondere Beschränkungen verwendet werden. Ein Vernetzungsmittel auf Epoxidbasis mit 3 bis 5 Epoxygruppen pro Molekül ist bevorzugt. Vernetzungsmittel auf Epoxidbasis können einzeln als eine Art oder in einer Kombination von zwei oder mehr Arten verwendet werden. Spezifische Beispiele für das Vernetzungsmittel auf Epoxidbasis umfassen, sind jedoch nicht beschränkt auf, N,N,N',N'-Tetraglycidyl-m-xyloldiamin, 1,3-Bis(N,N-diglycidylaminomethyl)cyclohexan, 1,6-Hexandioldiglycidylether, Polyethylenglykoldiglycidylether und Polyglycerinpolyglycidylether. Beispiele für handelsübliche Vernetzungsmittel auf Epoxidbasis umfassen die Produktbezeichnungen TETRAD-C und TETRAD-X, beide erhältlich von Mitsubishi Gas Chemical Co., Inc., die Produktbezeichnung EPICLON CR-5L, erhältlich von DIC Corp., die Produktbezeichnung DENACOL EX-512, erhältlich von Nagase ChemteX Corporation, und die Produktbezeichnung TEPIC-G, erhältlich von Nissan Chemical Industries, Ltd.
Als das Vernetzungsmittel auf Isocyanat-Basis kann vorzugsweise ein polyfunktionelles Isocyanat (was sich auf eine Verbindung mit durchschnittlich zwei oder mehr Isocyanatgruppen pro Molekül bezieht, einschließlich Verbindungen mit einer Isocyanuratstruktur) verwendet werden. Als das Vernetzungsmittel auf Isocyanat-Basis kann nur eine Art oder eine Kombination von zwei oder mehr Arten verwendet werden. Ein bevorzugtes polyfunktionelles Isocyanat weist durchschnittlich drei oder mehr Isocyanatgruppen pro Molekül auf. Ein solches trifunktionelles oder höher polyfunktionelles Isocyanat kann ein Multimer (typischerweise ein Dimer oder ein Trimer), ein Derivat (z.B. ein Addukt eines Polyols und von zwei oder mehr polyfunktionellen Isocyanatmolekülen), ein Polymer oder dergleichen eines difunktionellen, trifunktionellen oder höher polyfunktionellen Isocyanats sein. Beispiele umfassen polyfunktionelle Isocyanate, wie z.B. ein Dimer und ein Trimer eines Diphenylmethandiisocyanats, ein Isocyanurat (ein cyclisches Trimer) eines Hexamethylendiisocyanats, ein Reaktionsprodukt von Trimethylolpropan und einem Tolylendiisocyanat, ein Reaktionsprodukt von Trimethylolpropan und einem Hexamethylendiisocyanat, Polymethylenpolyphenylisocyanat, Polyetherpolyisocyanat und Polyesterpolyisocyanat. Handelsübliche polyfunktionelle Isocyanate umfassen die Produktbezeichnung DURANATE TPA-100, erhältlich von Asahi Kasei Chemicals Corporation, und die Produktbezeichnungen CORONATE L, CORONATE HL, CORONATE HK, CORONATE HX, CORONATE 2096, erhältlich von Tosoh Corporation, und die Produktbezeichnung TAKENATE L, erhältlich von Mitsui Chemicals, Inc.
Als das Vernetzungsmittel auf Oxazolin-Basis kann eine Art mit mindestens einer Oxazolingruppe pro Molekül ohne besondere Beschränkungen verwendet werden. Die Oxazolingruppe kann eine 2-Oxazolingruppe, 3-Oxazolingruppe oder 4-Oxazolingruppe sein. Es ist üblicherweise bevorzugt, ein Vernetzungsmittel auf Oxazolin-Basis mit einer 2-Oxazolingruppe zu verwenden.
Beispiele für Vernetzungsmittel auf Aziridin-Basis umfassen Trimethylolpropan-tris[3-(1-aziridinyl)propionat] und Trimethylolpropantris[3-(1-(2-methyl)aziridinylpropionat)].
Beispiele für Vernetzungsmittel auf Melamin-Basis umfassen Hexamethylolmelamin und ein butyliertes Melaminharz.
Beispiele für Vernetzungsmittel auf Carbodiimid-Basis umfassen die CARBODILITE-Reihe (erhältlich von Nisshinbo Industries, Inc.), wie z.B. die CARBODILITE V-Reihe, einschließlich CARBODILITE V-02, CARBODILITE V-02-L2 und CARBODILITE V-04; und die CARBODILITE E-Reihe, einschließlich CARBODILITE E-01, CARBODILITE E-02 und CARBODILITE E-04.
Das Vernetzungsmittel auf Hydrazin-Basis ist eine Hydrazinogruppe-enthaltende Verbindung mit einer Hydrazinogruppe (H₂N-NH-) als vernetzbare funktionelle Gruppe. Spezifische Beispiele umfassen Polyhydrazidpolycarbonsäuren, wie z.B. Dihydrazidoxalsäure, Dihydrazidmalonsäure, Dihydrazidglutarsäure, Dihydrazidbernsteinsäure und Dihydrazidadipinsäure; und Hydantoine, wie z.B. 1,3-Bis(hydrazinocarbonoethyl)-5-isopropylhydantoin.
Beispiele für Vernetzungsmittel auf Metallchelat-Basis umfassen Verbindungen auf Aluminiumchelat-Basis, Verbindungen auf Titanchelat-Basis, Verbindungen auf Zinkcheiat-Basis, Verbindungen auf Zirkoniumchelat-Basis, Verbindungen auf Eisenchelat-Basis, Verbindungen auf Kobaltchelat-Basis, Verbindungen auf Nickelchelat-Basis, Verbindungen auf Zinnchelat-Basis, Verbindungen auf Manganchelat-Basis und Verbindungen auf Chromchelat-Basis.
Als Silanhaftvermittler können bekannte Arten verwendet werden, die als vernetzbare funktionelle Gruppe eine Silizium (Si)-enthaltende Gruppe (typischerweise eine Alkoxysilylgruppe) aufweisen. Nicht-beschränkende Beispiele für Silanhaftvermittler umfassen 3-Glycidoxypropyltrimethoxysilan, 3-Glycidoxypropyltriethoxysilan, 3-Glycidoxypropylmethyldiethoxysilan und 3-Aminopropyltrimethoxysilan.
Wenn ein Vernetzungsmittel auf Epoxidbasis verwendet wird, ist dessen verwendete Menge nicht speziell beschränkt. Beispielsweise kann sie mehr als 0 Gewichtsteile und 1 Gewichtsteil oder weniger bezogen auf 100 Gewichtsteile des Basispolymers betragen. Die Menge des Vernetzungsmittels auf Epoxidbasis, die bezogen auf 100 Gewichtsteile des Basispolymers verwendet wird, kann beispielsweise 0,001 Gewichtsteile oder mehr, 0,002 Gewichtsteile oder mehr, 0,005 Gewichtsteile oder mehr oder sogar 0,007 Gewichtsteile oder mehr betragen. Mit zunehmender Verwendung des Vernetzungsmittels neigt der Speichermodul G' des PSA zu einer Zunahme. Im Hinblick auf eine Erhöhung der Stärke der Haftung an Fügeteilen (z.B. einer wasserdichten Membran) beträgt die Menge des Vernetzungsmittels auf Epoxidbasis, die bezogen auf 100 Gewichtsteile des Basispolymers verwendet wird, üblicherweise 0,5 Gewichtsteile oder weniger, vorzugsweise 0,3 Gewichtsteile oder weniger oder sogar weniger als 0,2 Gewichtsteile. In einigen Ausführungsformen kann die Menge des Vernetzungsmittels auf Epoxidbasis, die bezogen auf 100 Gewichtsteile des Basispolymers verwendet wird, weniger als 0,1 Gewichtsteile oder sogar weniger als 0,08 Gewichtsteile betragen.
Wenn ein Vernetzungsmittel auf Isocyanat-Basis verwendet wird, ist die verwendete Menge nicht speziell beschränkt. Beispielsweise kann sie mehr als 0 Gewichtsteile und 10 Gewichtsteile oder weniger bezogen auf 100 Gewichtsteile des Basispolymers betragen. Die Menge des Vernetzungsmittels auf Isocyanat-Basis, die bezogen auf 100 Gewichtsteile des Basispolymers verwendet wird, kann beispielsweise 0,1 Gewichtsteile oder mehr, 0,5 Gewichtsteile oder mehr, 0,7 Gewichtsteile oder mehr oder sogar 0,9 Gewichtsteile oder mehr betragen. Mit zunehmender Verwendung des Vernetzungsmittels neigt der Speichermodul G' des PSA zu einer Zunahme. Im Hinblick auf eine Erhöhung der Stärke der Haftung an dem Fügeteil (z.B. einer wasserdichten Membran) beträgt die verwendete Menge des Vernetzungsmittels auf Isocyanat-Basis üblicherweise 10 Gewichtsteile oder weniger, vorzugsweise 8 Gewichtsteile oder weniger, 5 Gewichtsteile oder weniger oder sogar 3 Gewichtsteile oder weniger bezogen auf 100 Gewichtsteile des Basispolymers. In einigen Ausführungsformen kann die Menge des Vernetzungsmittels auf Isocyanat-Basis, die bezogen auf 100 Gewichtsteile des Basispolymers verwendet wird, weniger als 3 Gewichtsteile, 2,5 Gewichtsteile oder weniger oder sogar 2,1 Gewichtsteile oder weniger betragen. Der hier offenbarte Gegenstand kann auch vorteilhaft in einer Ausführungsform ausgeführt werden, bei der die Menge des Vernetzungsmittels auf Isocyanat-Basis, die bezogen auf 100 Gewichtsteile des Basispolymers verwendet wird, 1,8 Gewichtsteile oder weniger, 1,5 Gewichtsteile oder weniger oder sogar 1,2 Gewichtsteile oder weniger beträgt.
In einigen Ausführungsformen des hier offenbarten Gegenstands ist der Membran-bindende PSA vorzugsweise mit mindestens einem Vernetzungsmittel auf Epoxidbasis vernetzt. Die Verwendung des Vernetzungsmittels auf Epoxidbasis kann in vorteilhafter Weise eine Runzelbildung der wasserdichten Membran bei der Alterung hemmmen. In einigen bevorzugten Ausführungsformen können ein Vernetzungsmittel auf Epoxidbasis und ein Vernetzungsmittel auf Nicht-Epoxidbasis zusammen verwendet werden. Dies kann den Speichermodul G' und die Haftung an Fügeteilen des PSA in vorteilhafter Weise ausgleichen und eine Runzelbildung der wasserdichten Membran bei der Alterung effektiv hemmen. Das Nicht-Epoxid-Vernetzungsmittel kann beliebig aus Vernetzungsmitteln auf Nicht-Epoxidbasis von den vorstehend genannten Beispielen von Vernetzungsmitteln ausgewählt werden. Beispielsweise kann ein Vernetzungsmittel auf Isocyanat-Basis bevorzugt als das Vernetzungsmittel auf Nicht-Epoxidbasis verwendet werden.
Wenn ein Vernetzungsmittel auf Epoxidbasis und ein Vernetzungsmittel auf Nicht-Epoxidbasis (z.B. ein Vernetzungsmittel auf Isocyanat-Basis) zusammen verwendet werden, gibt es keine speziellen Beschränkungen bezüglich ihrer relativen Verwendungsmengen. In einigen Ausführungsformen kann die verwendete Menge (gewichtsbezogen) des Vernetzungsmittels auf Epoxidbasis beispielsweis mindestens das Einfache der verwendeten Menge des Vernetzungsmittels auf Nicht-Epoxidbasis, mindestens das 5-fache, mindestens das 10-fache, mindestens das 50-fache, mindestens das 100-fache oder sogar mindestens das 150-fache betragen. Die verwendete Menge (gewichtsbezogen) des Vernetzungsmittels auf Epoxidbasis kann beispielsweise bis zu dem 500-fachen der verwendeten Menge des Vernetzungsmittels auf Nicht-Epoxidbasis, bis zu dem 250-fachen, bis zu dem 200-fachen, bis zu dem 130-fachen oder sogar bis zu dem 80-fachen betragen.
(Klebrigmacher)
Der PSA kann einen Klebrigmacher umfassen. Dies kann die Haftung an Fügeteilen (z.B. einer wasserdichten Membran) erhöhen. Der Klebrigmacher kann dazu verwendet werden, den Speichermodul G' des PSA so einzustellen, dass er in einem vorteilhaften Bereich liegt, und die Beständigkeit gegen eine Verformung in Scherrichtungen zu erhöhen. Die geeignete Verwendung eines Klebrigmachers kann diese Effekte in einer synergistischen Weise herbeiführen, so dass das Vermögen zum Vermindern der relativen Verschiebung der PSA-Lage und des Fügeteils effektiv verstärkt wird. Als Klebrigmacher können ein Klebrigmacherharz, ein Acryloligomer und dergleichen verwendet werden. Als Klebrigmacher kann nur eine Art oder eine Kombination aus zwei oder mehr Arten verwendet werden. Die verwendete Menge des Klebrigmachers bezogen auf 100 Gewichtsteile des Basispolymers kann beispielsweise 1 Gewichtsteil oder mehr und 150 Gewichtsteile oder weniger, 1 Gewichtsteil oder mehr und 50 Gewichtsteile oder weniger oder sogar 5 Gewichtsteile oder mehr und weniger als 40 Gewichtsteile betragen.
Als das Klebrigmacherharz kann oder können eine, zwei oder mehr Art(en) aus verschiedenen bekannten Klebrigmacherharzen, wie z.B. phenolischen Klebrigmacherharzen, Klebrigmacherharzen auf Terpen-Basis, Klebrigmacherharzen auf modifiziertes Terpen-Basis, Klebrigmacherharzen auf Kolophonium-Basis und Klebrigmacherharzen auf Kohlenwasserstoff-Basis ausgewählt und verwendet werden.
Beispiele für phenolische Klebrigmacherharze umfassen Terpen-Phenolharze, hydrierte Terpen-Phenolharze, Alkylphenolharze und Kolophonium-Phenolharze.
Der Begriff „Terpen-Phenolharz“ bezieht sich auf ein Harz, das einen Terpenrest und einen Phenolrest umfasst und umfasst sowohl ein Copolymer aus einer Terpen- und einer Phenolverbindung (Terpen-Phenol-Copolymerharz) als auch ein Phenol-modifiziertes Homopolymer oder Copolymer eines Terpens (Phenol-modifiziertes Terpenharz). Bevorzugte Beispiele für Terpene, die solche Terpen-Phenolharze bilden, umfassen Monoterpene, wie z.B. α-Pinen, β-Pinen und Limonen (einschließlich die d-Form, die I-Form und die d/I-Form (Dipenten)). Ein hydriertes Terpen-Phenolharz weist eine Struktur auf, die durch Hydrieren eines solchen Terpen-Phenolharzes erhalten wird. Ein solches Harz wird manchmal als Wasserstoff-addiertes Terpen-Phenolharz bezeichnet.
Das Alkylphenolharz ist ein Harz (öliges Phenolharz), das aus einem Alkylphenol und Formaldehyd erhältlich ist. Beispiele für Alkylphenolharze umfassen Harze des Novolak-Typs und des Resol-Typs.
Ein Kolophonium-Phenolharz ist typischerweise ein Phenol-modifiziertes Produkt von Kolophoniumarten oder verschiedenen Kolophoniumderivaten (einschließlich Harzestern, ungesättigte Fettsäure-modifizierten Kolophoniumarten und ungesättigte Fettsäure-modifizierten Harzestern), die später beschrieben werden. Beispiele für das Kolophonium-Phenolharz umfassen Kolophonium-Phenolharze, die beispielsweise durch ein Verfahren des Zusetzens eines Phenols zu einem Kolophonium oder dem Kolophoniumderivat mit einem Säurekatalysator und des thermischen Polymerisierens erhalten werden.
Beispiele für Klebrigmacherharze auf Terpen-Basis umfassen Polymere von Terpenen (typischerweise Monoterpenen), wie z.B. α-Pinen, β-Pinen, d-Limonen, I-Limonen und Dipenten. Das Polymer kann ein Homopolymer von einer Art von Terpen oder ein Copolymer von zwei oder mehr Arten von Terpenen sein. Beispiele für die Homopolymere von einer Art von Terpen sind ein α-Pinen-Polymer, ein β-Pinen-Polymer und ein Dipenten-Polymer. Beispiele für das Klebrigmacherharz auf modifiziertes Terpen-Basis sind Modifizierungen des Terpenharzes. Spezifische Beispiele umfassen Styrol-modifizierte Terpenharze und hydrierte Terpenharze.
Der Begriff „Klebrigmacherharz auf Kolophonium-Basis“ umfasst hier sowohl Kolophoniumarten als auch Kolophoniumderivatharze. Beispiele für Kolophoniumarten umfassen unmodifizierte Kolophoniumarten (Rohkolophoniumarten), wie z.B. Balsamkolophonium, Holzkolophonium und Tallölkolophonium, und modifizierte Kolophoniumarten, die durch Modifizieren der unmodifizierten Kolophoniumarten durch Hydrieren, eine Disproportionierung, eine Polymerisation und dergleichen erhalten werden (hydrierte Kolophoniumarten, disproportionierte Kolophoniumarten, polymerisierte Kolophoniumarten und weitere chemisch modifizierte Kolophoniumarten, usw.).
Das Kolophoniumderivatharz ist typischerweise ein Derivat eines Kolophoniums, wie z.B. denjenigen, die vorstehend beschrieben worden sind. Der Begriff „Kolophoniumderivatharz“, wie er hier verwendet wird, umfasst Derivate von unmodifizierten Kolophoniumarten und Derivate von modifizierten Kolophoniumarten (einschließlich hydrierten Kolophoniumarten, disproportionierten Kolophoniumarten und polymerisierten Kolophoniumarten). Beispiele dafür umfassen Harzester, wie z.B. unmodifizierte Harzester, die Ester von unmodifizierten Kolophoniumarten und Alkoholen sind, und modifizierte Harzester, die Ester von modifizierten Kolophoniumarten und Alkoholen sind; ungesättigte Fettsäure-modifizierte Kolophoniumarten, die durch Modifizieren von Kolophoniumarten mit ungesättigten Fettsäuren erhalten werden; ungesättigte Fettsäure-modifizierte Harzester, die durch Modifizieren von Harzestern mit ungesättigten Fettsäuren erhalten werden; Harzalkohole, die durch eine Reduktionsbehandlung von Carboxygruppen von Kolophoniumarten oder verschiedenen vorstehend genannten Kolophoniumderivaten (einschließlich Harzester, ungesättigte Fettsäure-modifizierte Kolophoniumarten und ungesättigte Fettsäure-modifizierte Harzester) erhalten werden; und Metallsalze von Kolophoniumarten oder verschiedenen vorstehend genannten Kolophoniumderivaten. Spezifische Beispiele für Harzester umfassen Methylester, Triethylenglykolester, Glycerinester und Pentaerythritester von unmodifizierten Kolophoniumarten oder modifizierten Kolophoniumarten (hydrierten Kolophoniumarten, disproportionierten Kolophoniumarten, polymerisierten Kolophoniumarten, usw.).
Beispiele für Klebrigmacherharze auf Kohlenwasserstoff-Basis umfassen verschiedene Kohlenwasserstoffharze, wie z.B. aliphatische Kohlenwasserstoffharze, aromatische Kohlenwasserstoffharze, aliphatische cyclische Kohlenwasserstoffharze, aliphatische/aromatische Erdölharze (Styrol-Olefin-Copolymere, usw.), aliphatische/alicyclische Erdölharze, hydriertes Kohlenwasserstoffharz, Cumaronharze und Cumaron-Inden-Harze.
Der Erweichungspunkt des Klebrigmacherharzes ist nicht speziell beschränkt. Im Hinblick auf eine Erhöhung des Speichermoduls G' ist es üblicherweise bevorzugt, ein Klebrigmacherharz mit einem Erweichungspunkt (Erweichungstemperatur) von 90 °C oder höher, mehr bevorzugt 115 °C oder höher, beispielsweise 130 °C oder höher, zu verwenden. Es kann auch ein Klebrigmacherharz (z.B. ein Terpen-Phenolharz) mit einem Erweichungspunkt von 135 °C oder höher oder 140 °C oder höher verwendet werden. Der hier offenbarte Gegenstand kann vorzugsweise in einer Ausführungsform implementiert werden, bei der das Klebrigmacherharz mit dem vorstehend genannten Erweichungspunkt mehr als 50 Gew.-% (vorzugsweise mehr als 70 Gew.-%, mehr bevorzugt mehr als 90 Gew.-%) der Gesamtmenge der verwendeten Klebrigmacherharze ausmacht. Die Obergrenze des Erweichungspunkts des Klebrigmacherharzes ist nicht speziell beschränkt. Im Hinblick auf eine Verbesserung der Haftung an einem Fügeteil kann in einer Ausführungsform vorzugsweise ein Klebrigmacherharz mit einem Erweichungspunkt von 200 °C oder niedriger (mehr bevorzugt 180 °C oder niedriger) verwendet werden. Der Erweichungspunkt des Klebrigmacherharzes kann auf der Basis eines Erweichungspunktprüfverfahrens (Ring und Kugel-Verfahren) gemäß JIS K 2207 gemessen werden.
Die Menge des verwendeten Klebrigmacherharzes ist nicht speziell beschränkt. Beispielsweise kann sie in einer geeigneten Weise im Bereich von 1 Gewichtsteil oder mehr und 150 Gewichtsteilen oder weniger bezogen auf 100 Gewichtsteile des Basispolymers (z.B. eines Acrylpolymers) ausgewählt werden. Im Hinblick auf ein vorteilhaftes Erhalten des Effekts des Erhöhens des Haftvermögens an Fügeteilen beträgt die Menge des verwendeten Klebrigmacherharzes bezogen auf 100 Gewichtsteile des Basispolymers üblicherweise 5 Gewichtsteile oder mehr, vorzugsweise 10 Gewichtsteile oder mehr, 15 Gewichtsteile oder mehr, 20 Gewichtsteile oder mehr oder sogar 25 Gewichtsteile oder mehr. Mit einer erhöhten Verwendung des Klebrigmacherharzes neigt der Speichermodul G' zu einer Zunahme. Im Hinblick auf die Stärke der Haftung an Fügeteilen und eine wärmebeständige Kohäsionsfestigkeit beträgt die Menge des verwendeten Klebrigmacherharzes bezogen auf 100 Gewichtsteile des Basispolymers üblicherweise 80 Gewichtsteile oder weniger, vorzugsweise 50 Gewichtsteile oder weniger, weniger als 40 Gewichtsteile oder sogar weniger als 35 Gewichtsteile.
Als Klebrigmacher kann auch ein Acryloligomer verwendet werden. Als Acryloligomer kann ein Polymer von Monomeren verwendet werden, die mehr als 50 Gew.-% eines Acrylmonomers umfassen, wobei das Polymer typischerweise eine Tg von 0 °C oder höher aufweist. Im Hinblick auf die Mischbarkeit wird ein Acryloligomer als Klebrigmacher besonders bevorzugt in einem Acryl-PSA verwendet.
Die Tg des Acryloligomers liegt üblicherweise im Bereich von 0 °C oder höher und 300 °C oder niedriger. Wenn das Acryloligomer eine Tg in diesem Bereich aufweist, besteht eine Tendenz dahingehend, dass eine Runzelbildung der wasserdichten Membran in vorteilhafter Weise gehemmt wird. Im Hinblick auf eine Erhöhung des Speichermoduls G' kann die Tg des Acryloligomers in einigen Ausführungsformen beispielsweise 25 °C oder höher, 40 °C oder höher, 50 °C oder höher oder sogar 60 °C oder höher sein. Im Hinblick auf die Stärke der Haftung an Fügeteilen kann die Tg des Acryloligomers in einigen Ausführungsformen beispielsweise 200 °C oder niedriger, 150 °C oder niedriger, 120 °C oder niedriger, 100 °C oder niedriger oder sogar 80 °C oder niedriger sein. Wie bei der Tg des Basispolymers ist die Tg des Acryloligomers ein Wert, der auf der Basis der Fox-Gleichung bestimmt wird.
Das Acryloligomer kann ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts (Mw) von beispielsweise 1000 oder höher und niedriger als 30000 aufweisen. Wenn das Mw innerhalb dieses Bereichs liegt, kann eine Verminderung der Kohäsionsfestigkeit gehemmt werden, während die Haftung an Fügeteilen effektiv verstärkt wird. In einigen bevorzugten Ausführungsformen kann das Mw des Acryloligomers beispielsweise 1500 oder höher, 2000 oder höher, 2500 oder höher oder sogar 3000 oder höher sein. Im Hinblick auf die Mischbarkeit und die Stärke der Haftung an Fügeteilen kann das Mw des Acryloligomers in einigen Ausführungsformen beispielsweise niedriger als 20000, niedriger als 10000, 7000 oder niedriger, 5000 oder niedriger, 4500 oder niedriger oder sogar 4000 oder niedriger sein. Das Mw des Acryloligomers kann durch eine Gelpermeationschromatographie (GPC) als Wert auf der Basis des Standards Polystyrol bestimmt werden.
Beispiele für die Monomere, die das Acryloligomer bilden, umfassen (Meth)acrylate ((Meth)acrylsäureester), einschließlich Alkyl(meth)acrylat, wie z.B. Methyl(meth)acrylat, Ethyl(meth)acrylat, Propyl(meth)acrylat, lsopropyl(meth)acrylat, Butyl(meth)acrylat, Isobutyl(meth)acrylat, sec-Butyl(meth)acrylat, tert-Butyl(meth)acrylat, Pentyl(meth)acrylat, lsopentyl(meth)acrylat, Hexyl(meth)acrylat, 2-Ethylhexyl(meth)acrylat, Heptyl(meth)acrylat, Octyl(meth)acrylat, Isooctyl(meth)acrylat, Nonyl(meth)acrylat, Isononyl(meth)acrylat, Decyl(meth)acrylat, Isodecyl(meth)acrylat, Undecyl(meth)acrylat und Dodecyl(meth)acrylat; einen Ester aus (Meth)acrylsäure und einem alicyclischen Alkohol (alicyclische Kohlenwasserstoffgruppe-enthaltendes (Meth)acrylat), wie z.B. Cyclohexyl(meth)acrylat, Isobornyl(meth)acrylat und Dicyclopentanyl(meth)acrylat; Aryl(meth)acrylat, wie z.B. Phenyl(meth)acrylat und Benzyl(meth)acrylat; und ein (Meth)acrylat, das von einem Terpenverbindungsderivat-Alkohol abgeleitet ist. Diese (Meth)acrylate können einzeln als eine Art oder in einer Kombination aus zwei oder mehr Arten verwendet werden.
Im Hinblick auf eine Verbesserung der Beständigkeit gegen eine Verformung in Scherrichtungen umfasst das Acryloligomer als eine monomere Einheit vorzugsweise ein Acrylmonomer mit einer relativ raumerfüllenden Struktur, typischerweise ein Alkyl(meth)acrylat mit einer verzweigten Alkylgruppe, wie z.B. Isobutyl(meth)acrylat, tert-Butyl(meth)acrylat, usw.; einen Ester aus einer (Meth)acrylsäure und einem alicyclischen Alkohol (alicyclische Kohlenwasserstoffgruppe-enthaltendes (Meth)acrylat), wie z.B. Cyclohexyl(meth)acrylat, Isobornyl(meth)acrylat, Dicyclopentanyl(meth)acrylat, usw.; oder ein Aryl(meth)acrylat, wie z.B. Phenyl(meth)acrylat, Benzyl(meth)acrylat, usw. Wenn bei der Synthese des Acryloligomers oder der Bildung der PSA-Schicht UV-Licht verwendet wird, ist ein gesättigtes Oligomer bevorzugt, da es die Polymerisation mit einer geringeren Wahrscheinlichkeit hemmt. Ein Alkyl(meth)acrylat mit einer verzweigten Alkylgruppe oder ein Ester eines alicyclischen Alkohols (alicyclische Kohlenwasserstoffgruppe-enthaltendes (Meth)acrylat) kann in vorteilhafter Weise als Monomer verwendet werden, welches das Acryloligomer bildet. Das verzweigte acyclische Alkyl(meth)acrylat, das alicyclische Kohlenwasserstoffgruppe-enthaltende (Meth)acrylat und das Aryl(meth)acrylat sind alle von dem (Meth)acrylat-Monomer in dem hier offenbarten Gegenstand umfasst. Die alicyclische Kohlenwasserstoffgruppe kann eine gesättigte oder ungesättigte alicyclische Kohlenwasserstoffgruppe sein.
Der Anteil des (Meth)acrylat-Monomers (z.B. eines alicyclische Kohlenwasserstoffgruppe-enthaltenden (Meth)acrylats) in den gesamten Monomeren, die das Acryloligomer bilden, ist typischerweise höher als 50 Gew.-%, vorzugsweise 60 Gew.-% oder höher, mehr bevorzugt 70 Gew.-% oder höher, noch mehr bevorzugt 80 Gew.-% oder höher oder sogar 90 Gew.-% oder höher. Das Acryloligomer kann eine Monomerzusammensetzung aufweisen, die im Wesentlichen aus einem (Meth)acrylatMonomer besteht.
Als Monomere, die das (Meth)acryloligomer bilden, kann zusätzlich zu dem Acrylatmonomer ein funktionelle Gruppe-enthaltendes Monomer verwendet werden. Ein funktionelle Gruppe-enthaltendes Monomer kann bei der Erhöhung von mindestens einem von der Verträglichkeit mit dem Basispolymer, der Kohäsion des PSA, der Haftung an Fügeteilen, usw., unterstützen. Vorteilhafte Beispiele für das funktionelle Gruppe-enthaltende Monomer umfassen ein Monomer mit einem Stickstoff-enthaltenden Ring (typischerweise einem Stickstoff-enthaltenden Heterozyklus), wie z.B. N-Vinyl-2-pyrrolidon und N-Acryloylmorpholin; ein Aminogruppe-enthaltendes Monomer, wie z.B. N,N-Dimethylaminoethyl(meth)acrylat; ein Amidgruppe-enthaltendes Monomer, wie z.B. N,N-Diethyl(meth)acrylamid; ein Carboxylgruppe-enthaltendes Monomer, wie z.B. AA und MAA; und ein Hydroxygruppe-enthaltendes Monomer, wie z.B. 2-Hydroxyethyl(meth)acrylat. Von diesen funktionelle Gruppe-enthaltenden Monomeren kann nur eine Art oder eine Kombination von zwei oder mehr Arten verwendet werden. Von diesen ist das Carboxylgruppe-enthaltende Monomer bevorzugt und AA ist besonders bevorzugt.
Wenn die Monomere, die das Acryloligomer bilden, ein funktionelle Gruppe-enthaltendes Monomer umfassen, kann der Anteil des funktionelle Gruppe-enthaltenden Monomers (z.B. eines Carboxylgruppe-enthaltenden Monomers, wie z.B. AA) in den gesamten Monomeren beispielsweise 0,5 Gew.-% oder höher, 1 Gew.-% oder höher, 2 Gew.-% oder höher oder sogar 3 Gew.-% oder höher sein. Der Anteil des funktionelle Gruppe-enthaltenden Monomers beträgt typischerweise unter 50 Gew.-%. Im Hinblick auf die Stärke der Haftung an Fügeteilen ist er üblicherweise 40 Gew.-% oder niedriger, vorzugsweise 25 Gew.-% oder niedriger, 15 Gew.-% oder niedriger, 10 Gew.-% oder niedriger oder sogar 7 Gew.-% oder niedriger.
Das (Meth)acryloligomer kann durch Polymerisieren von dessen Monomerkomponenten gebildet werden. Das Verfahren oder die Ausführungsform der Polymerisation ist nicht speziell beschränkt. Verschiedene bekannte Polymerisationsverfahren (z.B. eine Lösungspolymerisation, eine Emulsionspolymerisation, eine Massepolymerisation, eine Photopolymerisation, eine Strahlungspolymerisation, usw.) können in geeigneten Ausführungsformen verwendet werden. Die Art des Polymerisationsinitiators (z.B. ein Polymerisationsinitiator auf Azo-Basis, wie z.B. AIBN), der gegebenenfalls verwendet werden kann, ist im Allgemeinen derart, wie es bei der Synthese des Acrylpolymers beispielhaft angegeben ist. Die Mengen des Polymerisationsinitiators und eines gegebenenfalls verwendeten Kettenübertragungsmittels, wie z.B. n-Dodecylmercaptan, können auf der Basis des üblichen technischen Fachwissens in einer geeigneten Weise ausgewählt werden, so dass ein gewünschtes Molekulargewicht erhalten wird. Details sind folglich hier weggelassen.
In der gleichen Hinsicht umfassen bevorzugte Beispiele des Acryloligomers die jeweiligen Homopolymere von Dicyclopentanylmethacrylat (DCPMA), Cyclohexylmethacrylat (CHMA), Isobornylmethacrylat (IBXMA), Isobornylacrylat (IBXA), Dicyclopentanylacrylat (DCPA), 1-Adamantylmethacrylat (ADMA) und 1-Adamantylacrylat (ADA); sowie ein Copolymer aus CHMA und Isobutylmethacrylat (IBMA), ein Copolymer aus CHMA und IBXMA, ein Copolymer aus CHMA und Acryloylmorpholin (ACMO), ein Copolymer aus CHMA und Diethylacrylamid (DEAA), ein Copolymer aus CHMA und AA, ein Copolymer aus ADA und Methylmethacrylat (MMA), ein Copolymer aus DCPMA und IBXMA, ein Copolymer aus DCPMA und MMA, ein Copolymer aus AA und einem vorstehend genannten (Meth)acrylat, und ein Copolymer aus AA und einem Monomer, das ein vorstehend genanntes Copolymer bildet.
Wenn ein Acryloligomer verwendet wird, kann dessen verwendete Menge beispielsweise 1 Gewichtsteil oder mehr bis 100 Gewichtsteile des Basispolymers (z.B. eines Acrylpolymers) betragen. Im Hinblick auf das Erhalten eines stärkeren Effekts des Acryloligomers kann die Menge des verwendeten Acryloligomers beispielsweise 5 Gewichtsteile oder mehr, 8 Gewichtsteile oder mehr, 10 Gewichtsteile oder mehr, 15 Gewichtsteile oder mehr oder sogar 20 Gewichtsteile oder mehr betragen. Im Hinblick auf die Verträglichkeit mit dem Basispolymer, usw., beträgt der Gehalt des Acryloligomers üblicherweise 50 Gewichtsteile oder weniger, vorzugsweise 45 Gewichtsteile oder weniger, weniger als 40 Gewichtsteile, 35 Gewichtsteile oder weniger oder sogar weniger als 30 Gewichtsteile.
(Weitere Zusätze)
Neben den jeweiligen Komponenten, die vorstehend beschrieben worden sind, kann die PSA-Zusammensetzung gegebenenfalls verschiedene Zusätze umfassen, die in dem Gebiet von PSA üblich sind, wie z.B. ein Verlaufmittel, ein Vernetzungshilfsmittel, einen Weichmacher, ein Erweichungsmittel, ein Antistatikmittel, ein Alterungsschutzmittel, ein Ultraviolett-Absorptionsmittel, ein Antioxidationsmittel und einen Lichtstabilisator. Bezüglich dieser verschiedenen Zusätze können bekannte Zusätze mit herkömmlichen Verfahren verwendet werden und die vorliegende Erfindung ist dadurch nicht speziell gekennzeichnet. Daher wird eine entsprechende detaillierte Beschreibung weggelassen.
(PSA-Schicht)
Die PSA-Schicht in der hier offenbarten wasserdichten Abdeckung kann aus einer PSA-Zusammensetzung auf Wasser-Basis, einer PSA-Zusammensetzung auf Lösungsmittel-Basis, einer Heißschmelz-PSA-Zusammensetzung oder einer mit aktiven Energiestrahlen aushärtbaren PSA-Zusammensetzung, die aushärtet, wenn sie mit aktiven Energiestrahlen, wie z.B. UV-Strahlen und Elektronenstrahlen, bestrahlt wird, ausgebildet werden. Die PSA-Zusammensetzung auf Wasser-Basis bezieht sich auf eine PSA-Zusammensetzung, die einen PSA (PSA-Schicht-bildende Komponenten) in einem Lösungsmittel umfasst, das aus Wasser als die Hauptkomponente (Lösungsmittel auf Wasser-Basis) ausgebildet ist, einschließlich eine wasserdispergierte PSA-Zusammensetzung (eine Zusammensetzung, die mindestens teilweise einen in Wasser dispergierten PSA umfasst) und eine PSA-Zusammensetzung des wässrigen Lösungstyps (eine Zusammensetzung, die einen in Wasser gelösten PSA umfasst). Ferner steht die PSA-Zusammensetzung auf Lösungsmittel-Basis für eine PSA-Zusammensetzung, die einen PSA in einem organischen Lösungsmittel umfasst. Im Hinblick auf Hafteigenschaften und dergleichen kann der hier offenbarte Gegenstand vorzugsweise in einer Ausführungsform implementiert werden, in der die PSA-Schicht aus einer PSA-Zusammensetzung auf Lösungsmittel-Basis gebildet wird.
Die PSA-Schicht kann durch ein herkömmlich bekanntes Verfahren gebildet werden. Beispielsweise kann ein Verfahren des Bildens einer PSA-Schicht durch Aufbringen einer PSA-Zusammensetzung auf eine trennbare Oberfläche (Trennoberfläche) und Trocknen verwendet werden. Bei einer PSA-Lage, die so ausgebildet ist, dass sie ein Trägersubstrat aufweist, kann beispielsweise ein direktes Verfahren zur Bildung einer PSA-Schicht durch direktes Aufbringen (typischerweise Beschichten) einer PSA-Zusammensetzung auf das Trägersubstrat gefolgt von einem Trocknen verwendet werden. Es kann auch ein Übertragungsverfahren verwendet werden, bei dem eine PSA-Zusammensetzung auf eine trennbare Oberfläche (Trennoberfläche) aufgebracht und zur Bildung einer PSA-Schicht getrocknet wird und die PSA-Schicht dann auf ein Trägersubstrat übertragen wird. Beispielsweise kann die Oberfläche einer nachstehend beschriebenen Trennlage vorzugsweise als die Trennoberfläche verwendet werden. Die PSA-Schicht in dem hier offenbarten Gegenstand wird typischerweise in einer kontinuierlichen Form gebildet, ist jedoch nicht auf solche Formen beschränkt und kann beispielsweise in einer statistischen oder regelmäßigen Struktur aus Punkten, Streifen, usw., gebildet werden.
Die Dicke der PSA-Schicht ist nicht speziell beschränkt. Beispielsweise kann sie im Bereich von 1 µm oder mehr und 150 µm oder weniger in einer geeigneten Weise ausgewählt werden. Im Hinblick auf das Vermeiden, dass die PSA-Lage übermäßig dick gemacht wird, kann die PSA-Schicht eine Dicke von beispielsweise 100 µm oder weniger, 70 µm oder weniger oder sogar 50 µm oder weniger aufweisen. Im Hinblick auf ein Dünnermachen der wasserdichten Abdeckung und eine einfache Verarbeitung kann die Dicke der PSA-Schicht in einigen Ausführungsformen beispielsweise 40 µm oder weniger, 35 µm oder weniger, 30 µm oder weniger, weniger als 25 µm , 22 µm oder weniger oder sogar 17 µm oder weniger betragen. Im Hinblick auf die Stärke der Haftung an Fügeteilen beträgt die Dicke der PSA-Schicht üblicherweise 3 µm oder mehr, vorzugsweise 5 µm oder mehr, 8 µm oder mehr, 10 µm oder mehr oder sogar 15 µm oder mehr. In einigen Ausführungsformen kann die Dicke der PSA-Schicht 20 µm oder mehr, 25 µm oder mehr, 30 µm oder mehr oder sogar 40 µm oder mehr betragen.
Während es keine speziellen Beschränkungen gibt, kann die PSA-Schicht einen Gelanteil von beispielsweise 10 % oder höher aufweisen. Dabei wird der Gelanteil der PSA-Schicht mit dem folgenden Verfahren bestimmt: Insbesondere wird eine Messprobe mit einem Gewicht W1 in eine poröse PTFE-Lage eingewickelt und für eine Woche in Ethylacetat bei Raumtemperatur eingebracht. Anschließend wird die Messprobe trocknen gelassen. Das Gewicht W2 des in Ethylacetat unlöslichen Teils wird gemessen. W1 und W2 werden zur Bestimmung des Gelanteils in die nachstehende Gleichung eingesetzt: $Gelanteil (%) = W 2 / W 1 \times 100$
Als die poröse PTFE-Lage kann NITOFLON^® NTF 1122 (Handelsbezeichnung), erhältlich von Nitto Denko Corporation, oder ein äquivalentes Produkt verwendet werden. Das gleiche Messverfahren wird in den später beschriebenen Arbeitsbeispielen verwendet.
Im Hinblick auf eine Erhöhung der Beständigkeit gegen eine Verformung in Scherrichtungen ist der Gelanteil üblicherweise 20 % oder höher, vorzugsweise 30 % oder höher, 35 % oder höher, 40 % oder höher oder sogar 45 % oder höher. In einigen Ausführungsformen ist der Gelanteil 55 % oder höher, 65 % oder höher oder sogar 75 % oder höher. Der maximale Gelanteil beträgt theoretisch 100 %. Im Hinblick auf die Stärke der Haftung an Fügeteilen weist die PSA-Schicht einen Gelanteil von üblicherweise 95 % oder niedriger, vorzugsweise 90 % oder niedriger, 85 % oder niedriger, 80 % oder niedriger oder sogar 70 % oder niedriger auf. Der Gelanteil der PSA-Schicht kann beispielsweise durch die Zusammensetzung und das Molekulargewicht des Basispolymers, die Verwendung eines Vernetzungsmittels und eines Klebrigmachers sowie Auswählen ihrer verwendeten Arten und Mengen, falls diese vorliegen, usw., eingestellt werden.
(Substrat)
In dem hier beschriebenen Gegenstand kann die PSA-Lage, die auf den Rand der wasserdichten Membran laminiert ist, eine Substrat-freie PSA-Lage, die aus einer PSA-Schicht ausgebildet ist, oder eine Substrat-geträgerte PSA-Lage mit einer PSA-Schicht auf mindestens der ersten Fläche (wasserdichte Membran-seitige Oberfläche) des Substrats sein. Die Substrat-geträgerte PSA-Lage kann eine haftend doppelseitiges Substrat-geträgerte PSA-Lage mit einer ersten und einer zweiten PSA-Schicht auf der ersten Fläche und der zweiten Fläche (äußeren Oberfläche) des Substrats oder eine haftend einseitiges Substrat-geträgerte PSA-Lage mit einer PSA-Schicht nur auf der ersten Fläche des Substrats sein.
In einer Ausführungsform der PSA-Lage als eine haftend einseitiges oder doppelseitiges Substrat-geträgerte PSA-Lage kann als Substrat eine Harzfolie, Papier, ein Textil, eine Kautschuklage, eine Schaumlage, eine Metallfolie und Verbundmaterialien davon verwendet werden. Beispiele für eine Harzfolie umfassen eine Polyesterfolie; eine Polyolefinfolie; eine Vinylchloridharzfolie; eine Vinylacetatharzfolie; eine Polyimidharzfolie; eine Polyamidharzfolie; eine Polyurethanfolie; und Zellophan. Beispiele für Papier umfassen Japanpapier, Kraftpapier, Pergamentpapier, hochqualitatives Papier, synthetisches Papier und beschichtetes Papier. Beispiele für das Textil umfassen ein Gewebe und ein Vlies, die aus verschiedenen faserförmigen Substanzen ausgebildet sind, die einzeln oder miteinander gemischt verwendet werden. Beispiele für die faserförmige Substanz umfassen Baumwolle, Stapelfasern, Manilahanf, Pulpe, Reyon, Acetatfasern, Polyesterfasern, Polyvinylalkoholfasern, Polyamidfasern und Polyolefinfasern. Beispiele für die Kautschuklage umfassen eine Naturkautschuklage und eine Butylkautschuklage. Beispiele für die Schaumlage umfassen eine geschäumte Polyolefinlage, eine geschäumte Polyurethanlage und eine geschäumte Polychlorprenkautschuklage. Beispiele für die Metallfolie umfassen eine Aluminiumfolie und eine Kupferfolie.
Der Begriff „Vlies“, wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf ein Vlies für PSA-Lagen, das vorwiegend in dem Gebiet von PSA-Bändern und anderen PSA-Lagen verwendet wird, und ist typischerweise ein Vlies, wie es z.B. unter Verwendung einer allgemeinen Papiermaschine hergestellt wird (manchmal als sogenanntes „Papier“ bezeichnet). Die Harzfolie, auf die hier Bezug genommen wird, ist typischerweise eine nicht-poröse Harzlage, die sich beispielsweise von einem Vlies unterscheidet (d.h., die kein Vlies umfasst). Die Harzfolie kann jedwede von einer nicht-gestreckten Folie, einer uniaxial gestreckten Folie und einer biaxial gestreckten Folie sein.
Vorteilhafte Beispiele für das Substrat umfassen eine Harzfolie und eine Schaumlage. Im Hinblick auf eine einfache Verarbeitung und Hemmung der Verformung der PSA-Lage in der Scherrichtung kann die Harzfolie in einigen Ausführungsformen bevorzugt verwendet werden. Vorteilhafte Beispiele für die Harzfolie umfassen eine Polyesterfolie, eine Polyolefinfolie und eine Polyimid (Pl)-Folie. Spezifische Beispiele für die Polyesterfolie umfassen eine Polyethylenterephthalat (PET)-Folie, eine Polybutylenterephthalatfolie, eine Polyethylennaphthalatfolie und eine Polybutylennaphthalatfolie. Spezifische Beispiele für die Polyolefinfolie umfassen eine Polypropylen (PP)-Folie, wie z.B. eine ungestreckte Polypropylen (CPP)-Folie und eine biaxial gestreckte Polypropylen (OPP)-Folie; eine Polyethylen (PE)-Folie, wie z.B. eine Folie aus Polyethylen mit niedriger Dichte (LDPE), eine Folie aus linearem Polyethylen mit niedriger Dichte (LLDPE), eine Folie aus Polyethylen mit mittlerer Dichte (MDPE), eine Folie aus Polyethylen mit hoher Dichte (HDPE) und eine Mischfolie aus zwei oder mehr Arten von Polyethylen; und eine PP/PE-Mischfolie, in der Polypropylen und Polyethylen gemischt sind. Im Hinblick auf die Festigkeit und die Größenstabilität umfasst ein besonders bevorzugtes Substrat eine PET-Folie und eine PI-Folie.
Die Dicke des Substrats ist nicht speziell beschränkt. Im Hinblick auf ein Dünnermachen der wasserdichten Abdeckung beträgt die Dicke des Substrats üblicherweise 200 µm oder weniger, 100 µm oder weniger, 80 µm oder weniger oder sogar 50 µm oder weniger. In einigen Ausführungsformen kann die Dicke des Substrats beispielsweise 30 µm oder weniger, 20 µm oder weniger oder sogar 10 µm oder weniger betragen. Im Hinblick auf die Handhabbarkeit und die Verarbeitungsfähigkeit der PSA-Lage, usw., beträgt die Dicke des Substrats üblicherweise etwa 2 µm oder mehr, vorzugsweise 3 µm oder mehr oder sogar 7 µm oder mehr. In einigen Ausführungsformen kann die Dicke des Substrats beispielsweise größer als 10 µm, größer als 15 µm oder sogar größer als 25 µm sein.
Die Substratoberfläche kann einer bekannten Oberflächenbehandlung, wie z.B. einer Koronaentladungsbehandlung, einer Plasmabehandlung, einer Ultraviolettbestrahlung, einer Säurebehandlung, einer Alkalibehandlung und einer Haftvermittlerbeschichtung, unterzogen werden. Eine solche Oberflächenbehandlung kann eine Behandlung zur Verbesserung des Haftvermögens zwischen dem Substrat und der PSA-Schicht, mit anderen Worten, zur Verbesserung der Verankerungseigenschaften der PSA-Schicht an dem Trägersubstrat sein.
(Eigenschaften der PSA-Lage, usw.)
In der 40 °C-Haltekraftprüfung, die durch das später in Beispielen beschriebene Verfahren durchgeführt wird, weist die hier offenbarte PSA-Lage vorzugsweise ein Niveau der Kohäsionsfestigkeit auf, so dass eine Verschiebung (Verschiebungsdistanz) von 0,5 mm oder weniger nach einer Stunde (d.h., eine Verschiebung von 0,5 mm/Stunde oder weniger) vorliegt. In einigen Ausführungsformen beträgt die Verschiebung vorzugsweise 0,4 mm oder weniger, mehr bevorzugt 0,3 mm oder weniger, noch mehr bevorzugt 0,2 mm oder weniger, vorzugsweise weniger als 0,2 mm oder sogar 0,15 mm oder weniger. Gemäß der wasserdichten Abdeckung, die unter Verwendung einer PSA-Lage ausgebildet worden ist, die eine geringere Verschiebung in der 40 °C-Haltekraftprüfung aufweist, besteht eine Tendenz dahingehend, dass eine Runzelbildung der wasserdichten Membran besser gehemmt wird. Die Untergrenze der Verschiebung beträgt 0,0 mm.
In der 80 °C-Haltekraftprüfung, die durch das später in Beispielen beschriebene Verfahren durchgeführt wird, weist die hier offenbarte PSA-Lage vorzugsweise ein Niveau der Kohäsionsfestigkeit auf, so dass eine Verschiebung (Verschiebungsdistanz) von 1,0 mm oder weniger nach einer Stunde (d.h., eine Verschiebung von 1,0 mm/Stunde oder weniger) vorliegt. In einigen Ausführungsformen beträgt die Verschiebung vorzugsweise 0,6 mm oder weniger, mehr bevorzugt 0,5 mm oder weniger, noch mehr bevorzugt 0,4 mm oder weniger, vorzugsweise 0,3 mm oder weniger oder sogar weniger als 0,3 mm. Gemäß einer wasserdichten Abdeckung, die unter Verwendung einer PSA-Lage ausgebildet worden ist, die eine geringere Verschiebung in der 80 °C-Haltekraftprüfung aufweist, besteht eine Tendenz dahingehend, dass eine Runzelbildung der wasserdichten Membran besser gehemmt wird. Die Untergrenze der Verschiebung beträgt 0,0 mm.
Bezüglich der Haftfläche auf der Bindungsseite der wasserdichten Membran weist die hier offenbarte PSA-Lage vorzugsweise eine Ablösefestigkeit an PTFE (Ablösefestigkeit an einem porösen PTFE-Film) von 2,0 N/20 mm oder mehr auf. Die PSA-Lage, die eine solche Ablösefestigkeit zeigt, unterdrückt leicht die Verschiebung der wasserdichten Membran und ist zum Verhindern einer Runzelbildung der wasserdichten Membran geeignet. Die Ablösefestigkeit an PTFE wird durch das Verfahren bestimmt, das später in Beispielen beschrieben wird. In einigen Ausführungsformen kann die Ablösefestigkeit beispielsweise 3,0 N/20 mm oder mehr oder sogar 4,0 N/20 mm oder mehr betragen. Die maximale Ablösefestigkeit an PTFE ist nicht speziell beschränkt. Im Hinblick auf das gleichzeitige Erhalten eines hier offenbarten bevorzugten Speichermoduls G' kann die Ablösefestigkeit in einigen Ausführungsformen beispielsweise 15 N/20 mm oder weniger, 10 N/20 mm oder weniger, 8,0 N/20 mm oder weniger oder sogar 6,0 N/20 mm oder weniger betragen.
Die Ablösefestigkeit an PTFE kann wie folgt bestimmt werden: Insbesondere wird als Fügeteil eine Platte bzw. ein Blech aus rostfreiem Stahl verwendet, die bzw. das eine Oberfläche aufweist, an der ein poröser PTFE-Film mit einem doppelseitigen PSA-Band angebracht wird. Als poröser PTFE-Film wird ein poröser PTFE-Film verwendet, der durch das Verfahren hergestellt wird, das später in Beispielen beschrieben wird, oder es wird ein vergleichbares Produkt verwendet. Die PSA-Lage wird zu einer Größe mit einer Breite von 20 mm und einer Länge von 100 mm zugeschnitten, so dass eine Messprobe hergestellt wird. In einer Umgebung bei 23 °C und 50 % relativer Feuchtigkeit (RH) wird die Haftfläche der Messprobe mit einer 2 kg-Rolle, die einmal zurück- und vorbewegt wird, mit der Fügeteiloberfläche (Oberfläche des porösen PTFE-Films) pressverbunden. Dies wird in der gleichen Umgebung für 30 Minuten stehengelassen. Anschließend wird unter Verwendung eines Universal-Zugkompressionsprüfgeräts auf der Basis von JIS Z 0237:2009 die Ablösefestigkeit (N/20 mm) bei einer Zuggeschwindigkeit von 300 mm/min bei einem Ablösewinkel von 180° bestimmt. Als Universal-Zugkompressionsprüfgerät kann beispielsweise der „TENSILE COMPRESSION TESTER, TG-1 kN“, erhältlich von Minebea Co., Ltd., verwendet werden. Gegebenenfalls kann eine geeignete Harzfolie zum Stützen an der rückseitigen Fläche der Haftfläche, die der Messung unterzogen wird, angebracht werden und die gestützte PSA-Lage kann auf die Größe zur Herstellung einer zu verwendenden Messprobe geschnitten werden. Als Stützfolie kann beispielsweise eine PET-Folie mit einer Dicke von etwa 25 µm verwendet werden.
In dem hier offenbarten Gegenstand ist die Dicke der PSA-Lage nicht speziell beschränkt. Beispielsweise kann sie in einem Bereich zwischen etwa 5 µm und 300 µm liegen. Im Hinblick auf eine Verminderung der Dicke der wasserdichten Abdeckung beträgt die Dicke der PSA-Lage üblicherweise 200 µm oder weniger, vorzugsweise 150 µm oder weniger, 100 µm oder weniger, 70 µm oder weniger oder sogar 40 µm oder weniger. Im Hinblick auf die Verarbeitungsfähigkeit und die Handhabungseigenschaften kann die Dicke der PSA-Lage in einigen Ausführungsformen beispielsweise 10 µm oder mehr, 15 µm oder mehr, 20 µm oder mehr oder sogar 25 µm oder mehr betragen. In der Substrat-freien PSA-Lage ist die Dicke der PSA-Schicht die Dicke der PSA-Lage.
<Wasserdichte Abdeckung>
Die hier offenbarte wasserdichte Abdeckung kann durch schichtartiges Anordnen der PSA-Lage auf dem Rand von mindestens einer Fläche einer wasserdichten Membran und Binden der PSA-Lage mittels ihrer PSA-Schicht an die wasserdichte Membran hergestellt werden. Bezüglich des Verfahrens zur Herstellung der wasserdichten Abdeckung aus einer wasserdichten Membran und einer PSA-Lage gibt es keine speziellen Beschränkungen. Beispielsweise wird in einer kontinuierlichen PSA-Lage ein Loch durch Stanzen oder ein entsprechendes Mittel gebildet, wobei das Loch dem Bereich entspricht, der als wasserdichter Bereich in der herzustellenden wasserdichten Abdeckung effektiv ist; und die PSA-Lage mit dem Loch wird auf die wasserdichte Membran laminiert. Das Laminat wird ferner gestanzt, usw., so dass eine wasserdichte Abdeckung in einer gewünschten Form erhalten wird.
Wenn die PSA-Lage, die im Randbereich an die wasserdichte Membran laminiert ist, eine Substrat-freie PSA-Lage ist, die aus einer PSA-Schicht ausgebildet ist, ist diese PSA-Schicht die Membran-bindende PSA-Schicht (die PSA-Schicht, die an die wasserdichte Membran gebunden ist). In einer Substrat-geträgerten einseitigen PSA-Lage, die eine PSA-Schicht nur auf einer (ersten) Fläche eines Substrats aufweist, ist diese PSA-Schicht die Membran-bindende PSA-Schicht. In einer Substrat-geträgerten doppelseitigen PSA-Lage mit einer ersten und einer zweiten PSA-Schicht auf der ersten und der zweiten Fläche eines Substrats ist die erste PSA-Schicht die Membran-bindende PSA-Schicht. Wenn eine Substrat-geträgerte doppelseitige PSA-Lage verwendet wird, kann der PSA (erster PSA), der die erste PSA-Schicht bildet, mit dem PSA (zweiter PSA), der die zweite PSA-Schicht bildet, identisch oder davon verschieden sein. Beispielsweise kann der zweite PSA im Hinblick auf eine Verstärkung der Haftung der wasserdichten Abdeckung an Fügeteilen (z.B. einem Behälter mit einer Öffnung) einen niedrigeren 40 °C-Speichermodul G' aufweisen als der erste PSA. Insbesondere kann der zweite 40 °C-Speichermodul G' des PSA beispielsweise unter 53000 Pa, unter 50000 Pa oder sogar unter 40000 Pa liegen. Das Basispolymer des zweiten PSA kann eine niedrigere Tg aufweisen als der erste PSA. Wenn der erste PSA einen Klebrigmacher umfasst, kann der zweite PSA bezogen auf den ersten PSA den gleichen oder einen anderen Klebrigmacher in einer Menge umfassen, die größer als oder kleiner als die Menge des ersten PSA bezogen auf 100 Gewichtsteile des Basispolymers jedes PSA ist, oder er kann frei von einem Klebrigmacher sein. Wenn in dem ersten PSA ein Vernetzungsmittel verwendet wird, kann in dem zweiten PSA das gleiche oder ein anderes Vernetzungsmittel wie in dem ersten PSA in einer Menge verwendet werden, die größer als oder kleiner als bei dem ersten PSA bezogen auf 100 Gewichtsteile des Basispolymers jedes PSA ist, oder es kann kein Vernetzungsmittel verwendet werden. Die Dicke der zweiten PSA-Schicht kann der Dicke der ersten PSA-Schicht entsprechen oder davon verschieden sein.
Zusätzlich zu der PSA-Lage (erste PSA-Lage), die im Randbereich auf eine Fläche der wasserdichten Membran laminiert ist, kann, wenn die hier offenbarte wasserdichte Abdeckung eine weitere PSA-Lage (zweite PSA-Lage) aufweist, die im Randbereich auf die andere Fläche der wasserdichten Membran laminiert ist, der Aufbau der zweiten PSA-Lage mit dem Aufbau der ersten PSA-Lage identisch oder davon verschieden sein. Beispielsweise kann die hier offenbarte wasserdichte Abdeckung in einer Ausführungsform vorliegen, welche die erste und die zweite PSA-Lage aufweist, wobei eine davon eine Substrat-geträgerte (einseitige oder doppelseitige) PSA-Lage ist und die andere eine Substrat-freie PSA-Lage ist. Die wasserdichte Abdeckung in einer solchen Ausführungsform kann bezüglich der Dickenverminderung, der Verarbeitungsfähigkeit (z.B. der Einfachheit des Stanzens), usw., vorteilhaft sein.
Die Größe der hier offenbarten wasserdichten Abdeckung ist nicht speziell beschränkt. Beispielsweise kann in der wasserdichten Abdeckung, die eine PSA-Lage aufweist, die im Randbereich an eine runde wasserdichte Membran laminiert ist, der freiliegende Bereich der wasserdichten Membran innerhalb der PSA-Lage einen Durchmesser (freiliegenden Durchmesser) von beispielsweise etwa 0,2 mm bis 50 mm, etwa 0,2 mm bis 30 mm, etwa 0,5 mm bis 20 mm oder sogar etwa 0,5 mm bis 15 mm aufweisen. In der wasserdichten Abdeckung, die über einen solchen Durchmesser oder über dem entsprechenden Bereich freiliegt, kann der hier offenbarte Gegenstand angewandt werden, so dass in einer vorteilhaften Weise der Effekt des Verhinderns einer Runzelbildung bei der Alterung erhalten wird. In der wasserdichten Abdeckung in dieser Ausführungsform kann die wasserdichte Membran einen Außendurchmesser von beispielsweise etwa 2 mm bis 52 mm, etwa 2 mm bis 32 mm, etwa 2,5 mm bis 22 mm oder sogar etwa 2,5 mm bis 17 mm aufweisen. Die PSA-Schicht (Membran-bindende PSA-Schicht), welche die wasserdichte Membran bindet, und die PSA-Lage, die auf dem Rand der wasserdichten Abdeckung angeordnet ist, können eine Breite im Bereich von beispielsweise 0,3 mm oder mehr und 10 mm oder weniger aufweisen. Im Hinblick auf eine Verstärkung des Effekts zum Verhindern einer Runzelbildung der wasserdichten Membran kann die Membran-bindende PSA-Schicht in einigen Ausführungsformen eine Breite von beispielsweise 0,5 mm oder mehr, 0,7 mm oder mehr, 1,0 mm oder mehr, 1,2 mm oder mehr oder sogar 1,5 mm oder mehr aufweisen. Im Hinblick auf eine Verkleinerung der wasserdichten Abdeckung kann die Membran-bindende PSA-Schicht in einigen Ausführungsformen eine Dicke von beispielsweise 5 mm oder weniger, 3 mm oder weniger oder sogar 2 mm oder weniger aufweisen.
In dem hier offenbarten Gegenstand kann eine Trennlage bei der Bildung der PSA-Schicht; bei der Herstellung der PSA-Lage; bei der Lagerung, dem Vertrieb und der Formbearbeitung der PSA-Lage vor dem Laminieren mit der wasserdichten Membran; der Herstellung der wasserdichten Abdeckung; und bei der Lagerung und dem Vertrieb der wasserdichten Abdeckung verwendet werden, wenn die wasserdichte Abdeckung eine freiliegende Haftfläche (z.B. eine Substrat-freie PSA-Lage, die auf eine wasserdichte Membran oder die Außenfläche einer Substrat-geträgerten doppelseitigen PSA-Lage laminiert ist), usw., aufweist. Die Trennlage ist nicht speziell beschränkt und Beispiele dafür umfassen eine Trennlage, die eine trennbehandelte Schicht auf der Oberfläche eines Trägersubstrats, wie z.B. einer Harzfolie oder eines Papiers, aufweist, und eine Trennlage, die aus einem Material mit einem geringen Haftvermögen zusammengesetzt ist, wie z.B. einem Fluorpolymer (Polytetrafluorethylen und dergleichen) oder einem Polyolefinharz (Polyethylen, Polypropylen und dergleichen). Die trennbehandelte Schicht kann beispielsweise durch Oberflächenbehandeln des Trägersubstrats mit einem Trennbehandlungsmittel, wie z.B. einem Mittel auf Silikon-Basis, langkettiges Alkyl-Basis, Fluor-Basis oder Molybdänsulfid, hergestellt werden.
<Wasserdichtes Gehäuse>
Die 4 zeigt ein Beispiel einer elektronischen Vorrichtung, bei der die wasserdichte Abdeckung 20 verwendet wird, die in der 3 gezeigt ist. Die elektronische Vorrichtung, die in der 4 gezeigt ist, ist ein Smartphone 40. Das Smartphone 40 weist ein Gehäuse (Behälter) 52 auf, innerhalb dem die Audiokomponenten 32 und 34 als ein Beispiel der elektronischen Vorrichtung angeordnet sind. Typische Beispiele für Audiokomponenten in einem Smartphone umfassen einen Stimmwandler, der eine Umwandlung zwischen elektrischen Signalen und Stimmen durchführt, wie z.B. Lautsprecher und Mikrofone. Das Gehäuse 52 weist Öffnungen 53 und 54 auf. Die Öffnungen 53 und 54 sind zwischen den Stimmwandlern und der Außenseite angeordnet. Zwei wasserdichte Abdeckungen 20 weisen jeweils eine wasserdichte Membran 12 auf, die eine wasserdichte, schalldurchlässige Membran (z.B. eine poröse PTFE Membran) ist, und sind an dem Gehäuse 52 mit deren zweiten PSA-Schichten 146 angebracht, die in der 3 gezeigt sind, die von der Innenseite des Gehäuses 52 an die Umfänge der Öffnungen 53 und 54 pressgebunden werden, wodurch die Öffnungen 53 und 54 verschlossen werden. Auf diese Weise wird das wasserdichte Gehäuse 50 ausgebildet, welches das Gehäuse 52 mit Öffnungen 53 und 54 und die wasserdichten Abdeckungen 20 aufweist, die so an dem Gehäuse 52 angebracht sind, dass sie die Öffnungen 53 und 54 verschließen. Mit den innerhalb aufgenommenen Audiokomponenten 32 und 34 bildet das wasserdichte Gehäuse 50 ein Smartphone 40 als Beispiel eines Audiogeräts. Die wasserdichten Abdeckungen 20 verhindern das Eindringen von Fremdsubstanzen, wie z.B. Wasser und Staub, in das Innere des Gehäuses 52 durch die Öffnungen 33 und 34. Schall zu und/oder von Stimmwandlern durchdringt die wasserdichten Membranen 12. Ein Stimmwandler kann über die zweite PSA-Schicht 246, an die wasserdichte Abdeckung 20 gebunden sein, die in der 4 gezeigt ist. Dadurch kann die wasserdichte Abdeckung 20 auch als Befestigungselement zum Befestigen eines Stimmwandlers an dem Gehäuse 52 verwendet werden.
Beispiele für die elektronische Vorrichtung sind nicht auf Smartphones beschränkt. Die hier offenbarte wasserdichte Abdeckung kann auf wasserdichte Gehäuse angewandt werden, die verschiedene elektronische Vorrichtungen bilden, einschließlich Kommunikationsgeräte, wie z.B. Mobiltelefone und Smartphones, sowie Informationsendgeräte, wie z.B. Tablet-PCs, Notebook-PCs, Taschenrechner (elektronische Taschenrechner, usw.), elektronische Notebooks und e-Book-Lesegeräte; Informationsgeräte für Fahrzeuge; Informationsendgeräte, wie z.B. elektronische Wörterbücher; IC-Aufzeichnungsgeräte; Digitalkameras; Gaminggeräte; mobile Audiogeräte; Haushaltsgeräte mit Sprachführung; verschiedene tragbare Vorrichtungen (z.B. am Handgelenk tragbare Vorrichtungen bzw. Geräte, wie z.B. eine Armbanduhr, modulare Vorrichtungen bzw. Geräte, die an einem Teil eines Körpers mit einer Klammer, einem Band oder dergleichen getragen werden, Vorrichtungen bzw. Geräte des vor den Augen zu tragenden Typs, einschließlich Vorrichtungen bzw. Geräte des Brillentyps (des monokularen und binokularen Typs; einschließlich eine am Kopf montierte Vorrichtung), Vorrichtungen bzw. Geräte, die an Bekleidung angebracht sind bzw. werden, beispielsweise in der Form eines Zubehörs an einem Hemd, einer Socke, einem Hut oder dergleichen, Vorrichtungen bzw. Geräte des am Ohr zu tragenden Typs, die am Ohr angebracht sind, wie z.B. ein Kopf- bzw. Ohrhöhrer); mobile Radios, mobile Fernsehgeräte, mobile Drucker, mobile Scanner und mobile Modems. Beispiele eines Gehäuses, das ein wasserdichtes Gehäuse bilden kann, das die hier offenbarte wasserdichte Abdeckung nutzt, können breit ein Gehäuse mit einem Mikrofon; Gehäuse, die elektronische Leiterplatten umfassen, wie z.B. Fahrzeug-ECUs (elektrische Steuereinheiten) und Solarzellen-Steuerplatinen, Antriebskomponenten, wie z.B. Motoren, Lichtquellen, wie z.B. Lampen für Kraftfahrzeuge und andere Fahrzeuge, Stromquellen, wie z.B. Batterien, Sensoren und andere elektronische Komponenten; und Gehäuse für Haushaltsgeräte, wie z.B. elektrische Zahnbürsten und Rasierapparate, umfassen. Die hier offenbarte wasserdichte Abdeckung kann vorzugsweise als Komponente eines wasserdichten Gehäuses verwendet werden, das zum Aufnehmen, Lagern, Transportieren, usw., nicht nur von elektronischen Vorrichtungen verwendet wird, sondern beispielsweise auch von Gegenständen, die wasserbeständig sein sollen, wie z.B. Bekleidung und Papierprodukte; und Gegenständen, die ein Zurückhalten von Wasser erfordern, wie z.B. Nahrungsmittel, lebende Tiere und nasse Bekleidung.
Die durch diese Beschreibung offenbarten Gegenstände umfassen die Folgenden:

(1) Wasserdichte Abdeckung mit einer wasserdichten Membran und einer PSA-Lage, die im Randbereich an die wasserdichte Membran laminiert ist, wobei die PSA-Lage eine PSA-Schicht umfasst, die an die wasserdichte Membran gebunden ist, und die PSA-Schicht aus einem PSA mit einem Speichermodul G' von 53000 Pa oder höher bei 40 °C ausgebildet ist.
(2) Wasserdichte Abdeckung nach dem vorstehenden (1), wobei der PSA mit einem Vernetzungsmittel auf Epoxidbasis vernetzt ist.
(3) Wasserdichte Abdeckung nach dem vorstehenden (1) oder (2), wobei der PSA mit einem Vernetzungsmittel auf Isocyanat-Basis vernetzt ist.
(4) Wasserdichte Abdeckung nach einem der vorstehenden (1) bis (3), wobei der PSA einen Gelanteil von 35 % oder höher aufweist.
(5) Wasserdichte Abdeckung nach einem der vorstehenden (1) bis (4), wobei der PSA ein Acryl-PSA ist, der ein Acrylpolymer als Basispolymer umfasst.
(6) Wasserdichte Abdeckung nach dem vorstehenden (5), wobei das Acrylpolymer ein Polymer aus einem Monomergemisch ist, das mindestens 75 Gew.-% eines C_1-4-Alkyl(meth)acrylats umfasst.
(7) Wasserdichte Abdeckung nach einem der vorstehenden (1) bis (6), wobei der PSA einen Klebrigmacher umfasst.
(8) Wasserdichte Abdeckung nach dem vorstehenden (7), die als den Klebrigmacher eine, zwei oder mehr Art(en) eines Klebrigmacherharzes, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem phenolischen Klebrigmacherharz, einem Klebrigmacherharz auf Terpen-Basis, einem Klebrigmacherharz auf modifiziertes Terpen-Basis, einem Klebrigmacherharz auf Kolophonium-Basis und einem Klebrigmacherharz auf Kohlenwasserstoff-Basis, umfasst.
(9) Wasserdichte Abdeckung nach dem vorstehenden (7) oder (8), die ein Acryloligomer mit einer Tg von 0 °C oder höher als den Klebrigmacher umfasst.
(10) Wasserdichte Abdeckung nach einem der vorstehenden (7) bis (9), wobei der Gehalt des Klebrigmachers 5 Gewichtsteile oder mehr und weniger als 40 Gewichtsteile bezogen auf 100 Gewichtsteile des Basispolymers in der PSA-Schicht umfasst.
(11) Wasserdichte Abdeckung nach einem der vorstehenden (1) bis (10), wobei der PSA einen Speichermodul G' von 20000 Pa oder höher bei 80 °C aufweist.
(12) Wasserdichte Abdeckung nach einem der vorstehenden (1) bis (11), wobei die PSA-Schicht eine Dicke von weniger als 25 µm aufweist.
(13) Wasserdichte Abdeckung nach einem der vorstehenden (1) bis (12), wobei die wasserdichte Membran aus PTFE ausgebildet ist.
(14) Wasserdichte Abdeckung nach einem der vorstehenden (1) bis (13), wobei die wasserdichte Membran eine Dicke von 10 µm oder weniger aufweist.
(15) Wasserdichte Abdeckung nach einem der vorstehenden (1) bis (14), wobei die PSA-Lage in einer Haltekraftprüfung, die bei 80 °C durchgeführt wird, eine Verschiebung von 0,4 mm/Stunde oder weniger zeigt.
(16) Wasserdichte Abdeckung nach einem der vorstehenden (1) bis (15), wobei die PSA-Lage eine haftend doppelseitiges Substrat-geträgerte PSA-Lage mit einem Substrat mit einer ersten und einer zweiten Fläche ist, wobei die PSA-Schicht als eine innere PSA-Schicht auf der ersten Fläche angeordnet ist und eine äußere PSA-Schicht auf der zweiten Fläche angeordnet ist.
(17) Wasserdichte Abdeckung nach dem vorstehenden (16), wobei das Substrat eine Harzfolie ist.
(18) Wasserdichte Abdeckung nach einem der vorstehenden (1) bis (15), wobei die PSA-Lage eine Substrat-freie PSA-Lage ist, die aus der PSA-Schicht ausgebildet ist.
(19) Wasserdichte Abdeckung nach einem der vorstehenden (1) bis (18), wobei die wasserdichte Membran über einem Bereich freiliegt, der einem Kreis mit einem Durchmesser von 0,2 mm bis 50 mm innerhalb des Bereichs entspricht, der mit der PSA-Lage laminiert ist.
(20) Wasserdichte Abdeckung nach einem der vorstehenden (1) bis (19), wobei die wasserdichte Membran in einer Draufsicht eine runde Form aufweist und die wasserdichte Membran einen Außendurchmesser im Bereich zwischen 2 mm und 52 mm aufweist.
(21) Wasserdichte Abdeckung nach einem der vorstehenden (1) bis (20), wobei die PSA-Schicht eine Breite von 0,5 mm oder mehr und 5 mm oder weniger aufweist.
(22) Wasserdichte Abdeckung nach einem der vorstehenden (1) bis (21), welche die PSA-Lage als eine erste PSA-Lage, die im Randbereich auf einer ersten Fläche der wasserdichten Membran laminiert ist, und eine zweite PSA-Lage aufweist, die im Randbereich auf einer zweiten Fläche der wasserdichten Membran laminiert ist.
(23) Wasserdichtes Gehäuse mit einem Behälter, der eine Öffnung aufweist, und der wasserdichten Abdeckung nach einem von (1) bis (22), die an dem Behälter zum Schließen der Öffnung angebracht ist.
(24) Elektronische Vorrichtung mit einem Behälter, der eine Öffnung aufweist, einer elektronischen Komponente, die in dem Behälter aufgenommen ist, und der wasserdichten Abdeckung nach einem von (1) bis (22), die an dem Behälter zum Schließen der Öffnung angebracht ist.
(25) Elektronische Vorrichtung nach (24), wobei die elektronische Komponente eine Audiokomponente ist.

[Beispiele]
Nachstehend werden mehrere Arbeitsbeispiele gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben, jedoch soll die vorliegende Erfindung nicht auf diese Beispiele beschränkt sein. In der nachstehenden Beschreibung beziehen sich „Teile“ und „%“ auf das Gewicht, falls nichts Anderes angegeben.
<Herstellung von PSA-Zusammensetzungen>
(PSA-Zusammensetzung A1)
In einen Reaktionsbehälter, der mit einem Rührer, einem Thermometer, einem Stickstoffeinlass, einem Rückflusskühler und einem Zugabetrichter ausgestattet war, wurden 95 Teile BA und 5 Teile AA als Monomere, 0,2 Teile AIBN als Polymerisationsinitiator und Ethylacetat as Polymerisationslösungsmittel eingebracht. Unter einem Stickstoffstrom wurde eine Lösungspolymerisation bei 60 °C für 8 Stunden durchgeführt, wobei eine Acrylpolymerlösung erhalten wurde. Das Mw des Acrylpolymers betrug etwa 60 × 10⁴.
Der Acrylpolymerlösung wurden pro 100 Teile des Acrylpolymers in der Lösung 25 Teile eines Acryloligomers als Klebrigmacher, 1 Teil eines Vernetzungsmittels auf Isocyanat-Basis (Produktbezeichnung CORONATE L, 75 %ige Lösung von Trimethylolpropan/Tolylendiisocyanattrimer-Addukt in Ethylacetat, erhältlich von Tosoh Corporation) und 0,075 Teile eines Vernetzungsmittels auf Epoxidbasis (Produktbezeichnung TETRAD-C, 1,3-Bis(N,N-diglycidylaminomethyl)cyclohexan, erhältlich von Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.) als Vernetzungsmittel zugesetzt. Das resultierende Gemisch wurde unter Rühren gemischt, so dass eine PSA-Zusammensetzung A1 hergestellt wurde.
Das verwendete Acryloligomer wurde mit dem folgenden Verfahren hergestellt: In einen Reaktionsbehälter, der mit einem Rührer, einem Thermometer, einem Stickstoffeinlass, einem Rückflusskühler und einem Zugabetrichter ausgestattet war, wurden 95 Teile CHMA und 5 Teile AA sowie 10 Teile AIBN als Polymerisationsinitiator und Toluol als Polymerisationslösungsmittel eingebracht. Unter einem Stickstoffstrom wurde eine Lösungspolymerisation bei 85 °C für fünf Stunden durchgeführt, wobei ein Acryloligomer mit einem Mw von etwa 3600 erhalten wurde.
(PSA-Zusammensetzung A2)
Bei der Herstellung der PSA-Zusammensetzung A1 wurden anstelle des Acryloligomers 30 Teile eines Terpen-Phenolharzes (Produktbezeichnung YS POLYSTAR S-145, erhältlich von Yasuhara Chemical Co., Ltd.; Erweichungspunkt etwa 145 °C; Hydroxylzahl: 70 bis 110 mgKOH/g) verwendet; und die verwendeten Mengen des Vernetzungsmittels auf Isocyanat-Basis und des Vernetzungsmittels auf Epoxidbasis wurden zu 2 Teile bzw. 0,01 Teile geändert. Ansonsten wurde die PSA-Zusammensetzung A2 in der gleichen Weise wie bei der Herstellung der PSA-Zusammensetzung A1 hergestellt.
(PSA-Zusammensetzung A3)
In einen Reaktionsbehälter, der mit einem Rührer, einem Thermometer, einem Stickstoffeinlass, einem Rückflusskühler und einem Zugabetrichter ausgestattet war, wurden 70 Teile BA, 30 Teile 2EHA, 3 Teile AA und 0,05 Teile 4-Hydroxybutylacrylat (4HBA) als Monomere; 0,35 Teile AIBN als Polymerisationsinitiator und Ethylacetat als Polymerisationslösungsmittel eingebracht. Unter einem Stickstoffstrom wurde eine Lösungspolymerisation bei 65 °C für 3,5 Stunden durchgeführt, wobei eine Acrylpolymerlösung erhalten wurde.
Der Acrylpolymerlösung wurden pro 100 Teile des Acrylpolymers in der Lösung 30 Teile eines polymerisierten Harzesters (Handelsbezeichnung PENSEL D125, erhältlich von Arakawa Chemical Industries, Ltd.; Erweichungspunkt 125 °C) und 2 Teile eines Vernetzungsmittels auf Isocyanat-Basis (Produktbezeichnung TAKENATE L, erhältlich von Mitsui Chemicals, Inc.) zugesetzt. Das resultierende Gemisch wurde unter Rühren gemischt, so dass eine PSA-Zusammensetzung A3a hergestellt wurde.
Die Menge des Vernetzungsmittels auf Isocyanat-Basis wurde ebenfalls zu 3 Teile geändert.
Ansonsten wurde die PSA-Zusammensetzung A3b in der gleichen Weise wie bei der Herstellung der PSA-Zusammensetzung A3a hergestellt.
(PSA-Zusammensetzung A4)
In einen Reaktionsbehälter, der mit einem Rührer, einem Thermometer, einem Stickstoffeinlass, einem Rückflusskühler und einem Zugabetrichter ausgestattet war, wurden 100 Teile BA, 5 Teile Vinylacetat (VAc), 3 Teile AA und 0,1 Teile 2-Hydroxyethylacrylat (HEA) als Monomere; 0,3 Teile AIBN als Polymerisationsinitiator und Toluol als Polymerisationslösungsmittel eingebracht. Eine Lösungspolymerisation wurde bei 60 °C für 6 Stunden durchgeführt, so dass eine Acrylpolymerlösung erhalten wurde. Das Mw des Acrylpolymers betrug etwa 55 × 10⁴.
Der Acrylpolymerlösung wurden pro 100 Teile des Acrylpolymer in der Lösung 40 Teile Klebrigmacherharze und 2 Teile eines Vernetzungsmittels auf Isocyanat-Basis (Produktbezeichnung CORONATE L, erhältlich von Tosoh Corporation) zugesetzt. Das resultierende Gemisch wurde unter Rühren gemischt, so dass eine PSA-Zusammensetzung A4 hergestellt wurde.
Als Klebrigmacherharze wurden 10 Teile eines polymerisierten Harzesters mit einem Erweichungspunkt von etwa 125 °C (Produktbezeichnung HARITACK PCJ, erhältlich von Harima Chemicals Group, Inc.), 10 Teile eines stabilisierten Harzesters mit einem Erweichungspunkt von etwa 80 °C (Produktbezeichnung HARITACK SE10, erhältlich von Harima Chemicals Group, Inc.), 5 Teile eines hydrierten Harzmethylesters (Produktbezeichnung M-HDR, erhältlich von Wuzhou Sun Shine Forestry and Chemicals Co., Ltd., Guangxi; als Flüssigkeit) und 15 Teile eines Terpen-Phenolharzes mit einem Erweichungspunkt von etwa 133 °C (Produktbezeichnung SUMILITE RESIN PR-12603, erhältlich von Sumitomo Bakelite Co., Ltd.) verwendet.
(PSA-Zusammensetzung A5)
In einen Reaktionsbehälter, der mit einem Rührer, einem Thermometer, einem Stickstoffeinlass, einem Rückflusskühler und einem Zugabetrichter ausgestattet war, wurden 90 Teile 2EHA und 10 Teile AA als Monomere sowie 199 Teile Ethylacetat als Polymerisationslösungsmittel eingebracht. Unter einem Stickstoffstrom wurde das resultierende Gemisch 2 Stunden gerührt. Nachdem Sauerstoff so aus dem Polymerisationssystem entfernt worden ist, wurden 0,2 Teile Benzoylperoxid als Polymerisationsinitiator zugesetzt und eine Lösungspolymerisation wurde bei 60 °C für 6 Stunden durchgeführt, so dass eine Acrylpolymerlösung erhalten wurde. Das Mw des Acrylpolymers betrug etwa 120 × 10⁴.
Der Acrylpolymerlösung wurden pro 100 Teile des Acrylpolymers in der Lösung 0,175 Teile eines Vernetzungsmittels auf Epoxidbasis (Produktbezeichnung TETRAD-C, 1,3-Bis(N,N-diglycidylaminomethyl)cyclohexan, erhältlich von Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.) zugesetzt. Das resultierende Gemisch wurde unter Rühren gemischt, wobei die PSA-Zusammensetzung A5 hergestellt wurde.
(PSA-Zusammensetzung A6)
Bei der Herstellung der PSA-Zusammensetzung A5 wurde die verwendete Menge des Vernetzungsmittels auf Epoxidbasis zu 0,05 Teile geändert; und pro 100 Teile des Acrylpolymers in der Acrylpolymerlösung wurden ferner 20 Teile eines Terpen-Phenolharzes (Produktbezeichnung YS POLYSTAR S-145, erhältlich von Yasuhara Chemical Co., Ltd.; Erweichungspunkt etwa 145 °C; Hydroxylzahl: 70 bis 110 mgKOH/g) zugesetzt. Ansonsten wurde die PSA-Zusammensetzung A6 in der gleichen Weise wie bei der Herstellung der PSA-Zusammensetzung A5 hergestellt.
<Herstellung einer wasserdichten Membran>
Einer PTFE-Dispersion (40 Gew.-% PTFE-Pulver (mittlerer Teilchendurchmesser 0,2 µm), das 6 Teile eines nicht-ionischen grenzflächenaktiven Mittels pro 100 Teile PTFE enthält) wurde 1 Teil eines grenzflächenaktiven Fluor-enthaltenden Mittels (MEGAFACE F-142D, erhältlich von DIC Corporation) bezogen auf 100 Teile PTFE in der Dispersion zugesetzt. Ein langer Streifen einer Polyimidfolie (125 µm dick) wurde dann in die PTFE-Dispersion eingetaucht und aus dieser entfernt, so dass ein Beschichtungsfilm der PTFE-Dispersion auf der Folie gebildet wurde. Dazu wurde der Beschichtungsfilm unter Verwendung einer Messrakel 20 µm dick ausgebildet. Der Beschichtungsfilm wurde dann für eine Minute bei 100 °C und anschließend bei 390 °C für eine Minute erwärmt, so dass Wasser verdampft und aus der Dispersion entfernt wurde, während die zurückgebliebenen PTFE-Teilchen miteinander verbunden wurden, so dass ein PTFE-Film erhalten wurde. Das Eintauchen und das Erwärmen wurden zwei weitere Male wiederholt und der resultierende PTFE-Film (25 µm dick) wurde von der Polyimidfolie getrennt.
Unter Verwendung einer Walzmaschine mit Walzen wurde der resultierende PTFE-Film in der MD bei einem Walzverhältniswert von 2,5 gewalzt. Die Walzentemperatureinstellung der Walzmaschine mit Walzen betrug 170 °C. Anschließend wurde der gewalzte PTFE-Film in der TD mit einem Spannrahmen bei einem Streckverhältniswert von 2 gestreckt. Die Strecktemperatur betrug 170 °C. Auf diese Weise wurde ein poröser PTFE-Film mit einer Dicke von 8 µm, einer Oberflächendichte von 13,0 g/m² und einer Luftdurchlässigkeit von 68 s/100 mL erhalten. Bei der später beschriebenen Herstellung der wasserdichten Abdeckung wurde dieser poröse PTFE-Film als die wasserdichte Membran verwendet.
<Herstellung von PSA-Lagen>
(PSA-Lage S1)
Es wurden zwei Lagen einer handelsüblichen Trennlage bereitgestellt, die aus einer Polyesterfolie ausgebildet war, wobei eine Fläche einer Trennbehandlung unterzogen worden ist. Auf die Trennfläche jeder Trennlage wurde die PSA-Zusammensetzung A1 aufgebracht und bei 100 °C für 2 Minuten trocknen gelassen, so dass eine 13 µm dicke PSA-Schicht gebildet wurde. Auf die erste und die zweite Fläche einer 4 µm dicken Polyethylenterephthalat (PET)-Folie als Substrat wurden die PSA-Schichten auf die jeweiligen Trennlagen geklebt, so dass eine Substrat-geträgerte doppelseitige PSA-Lage S1 mit PSA-Schichten auf der ersten und der zweiten Fläche der PET-Folie und mit einer Gesamtdicke von 30 µm gebildet wurde. Die erste und die zweite Haftfläche der PSA-Lage sind mit den zwei Trennlagen geschützt.
(PSA-Lagen S2 bis S9)
Die PSA-Zusammensetzung, das Substrat und dessen Dicke und die Dicke der verwendeten PSA-Schicht wurden so geändert, wie es in der Tabelle 1 gezeigt ist. Ansonsten wurden die PSA-Lagen S2 bis S9 in der gleichen Weise wie bei der Herstellung der PSA-Lage S1 hergestellt. In den PSA-Lagen S2 bis S8 wurden als deren Substrate PET-Folien mit in der Tabelle 1 gezeigten Dicken verwendet. In der PSA-Lage S9 wurde als das Substrat eine schwarze Polyethylen-Schaumlage (Expansionsverhältniswert von 3) mit der in der Tabelle 1 gezeigten Dicke verwendet.
(PSA-Lage S10)
Es wurden zwei Lagen einer handelsüblichen Trennlage bereitgestellt, die aus einer Polyesterfolie ausgebildet war, wobei eine Fläche einer Trennbehandlung unterzogen worden ist. Auf die Trennfläche der ersten Trennlage wurde die PSA-Zusammensetzung A5 aufgebracht und bei 100 °C für 2 Minuten trocknen gelassen, so dass eine 50 µm dicke PSA-Schicht gebildet wurde. Auf die Oberfläche dieser PSA-Schicht wurde die zweite Trennlage geklebt. Eine Substrat-freie PSA-Lage S10, die aus der PSA-Schicht ausgebildet war, wurde so erhalten. Die zwei Flächen der PSA-Lage S10 sind mit den zwei Trennlagen geschützt.
(PSA-Lage S11)
Es wurden zwei Lagen einer handelsüblichen Trennlage bereitgestellt, die aus einer Polyesterfolie ausgebildet war, wobei eine Fläche einer Trennbehandlung unterzogen worden ist. Auf die Trennfläche jeder Trennlage wurde die PSA-Zusammensetzung A6 aufgebracht und bei 100 °C für 2 Minuten trocknen gelassen, so dass eine 25 µm dicke PSA-Schicht gebildet wurde. Auf die erste und die zweite Fläche einer 50 µm dicken Polyimid (Pl)-Folie als Substrat wurden die PSA-Schichten auf die jeweiligen Trennlagen geklebt, so dass eine Substrat-geträgerte doppelseitige PSA-Lage S11 mit PSA-Schichten auf der ersten und der zweiten Fläche der Pl-Folie mit einer Gesamtdicke von 100 µm gebildet wurde. Die erste und die zweite Haftfläche der PSA-Lage sind mit den zwei Trennlagen geschützt.
<Herstellung von wasserdichten Abdeckungen>
Unter Verwendung der wasserdichten Membran und der PSA-Lagen S1 bis S11 wurden 50 Proben (Anzahl der Proben N = 50) für jede der wasserdichten Abdeckungen gemäß den Beispielen 1 bis 11 hergestellt. Insbesondere wurden zwei Lagen für jede der PSA-Lagen S1 bis S11 bereitgestellt. In jede der zwei PSA-Lagen wurden 50 Löcher mit einem Durchmesser von 2,5 mm in konstanten Abständen gestanzt (5 Löcher × 10 Reihen) und deren ersten Haftflächen wurden an die erste und die zweite Fläche der wasserdichten Membran geklebt. Der resultierende Gegenstand wurde entlang Außenumfängen gestanzt, so dass Proben von wasserdichten Abdeckungen 60 hergestellt wurden, die jeweils eine runde wasserdichte Membran mit einem Durchmesser von 6,0 mm aufwiesen, wobei deren erste und zweite Fläche 12A und 12B im Randbereich mit ringförmigen PSA-Lagen 14 und 24 mit Innen- und Außendurchmessern von 2,5 mm und 6,0 mm laminiert waren. Jede Probe 60 weist den gleichen Aufbau wie die wasserdichte Abdeckung 20 auf, die in der 3 gezeigt ist. In den 50 Proben 60 gemäß jedem Beispiel sind deren ersten Haftflächen 60A mit einer Lage der Trennlage 62 geschützt, welche diese gemeinsam haben. Die zweite Haftfläche 60B jeder Probe 60 ist mit einer Trennlage 64 mit der gleichen Ringform wie die PSA-Lagen 14 und 24 geschützt. Innerhalb der Innenumfänge der PSA-Lagen 14 und 24 liegt die wasserdichte Membran 12 über einen runden Bereich mit einem Durchmesser von 2,5 mm frei. Unmittelbar nach der Herstellung der wasserdichten Abdeckungen der Beispiele 1 bis 11 war die Anzahl der Proben, bei denen die wasserdichte Membran Runzeln aufwies, von den 50 Proben der wasserdichten Abdeckungen in allen Beispielen Null.
<Messungen und Bewertungen>
(Speichermodule G')
Bezüglich des PSA, der aus jeder PSA-Zusammensetzung ausgebildet ist, wurden der 40 °C-Speichermodul G' und der 80 °C-Speichermodul G' mit den vorstehend beschriebenen Verfahren bestimmt. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 gezeigt.
(Gelanteil)
Bezüglich des PSA, der aus jeder PSA-Zusammensetzung ausgebildet ist, wurde der Gelanteil durch das vorstehend beschriebene Verfahren bestimmt. Als Ergebnis wiesen die PSA, die aus den PSA-Zusammensetzungen A1, A2 und A6 ausgebildet waren, alle Gelanteile von 40 % oder höher (50 % bis 60 %) auf. Der PSA, der aus der PSA-Zusammensetzung A5 ausgebildet war, wies einen Gelanteil von etwa 80 % auf. Die PSA, die aus den PSA-Zusammensetzungen A3a, A3b und A4 ausgebildet waren, wiesen alle Gelanteile unter 35 % auf.
(Haltekraftprüfung)
Die PSA-Lagen S1 bis S11 wurden Haltekraftprüfungen bei 40 °C und 80 °C unterzogen.
[80 °C-Haltekraftprüfung]
In einer Umgebung bei 23 °C und 50 % relativer Feuchtigkeit (RH) wurde eine 50 µm dicke PET-Folie als Träger auf die zweite Haftfläche einer PSA-Lage geklebt. Der resultierende Gegenstand wurde zu einer Breite von 10 mm geschnitten, so dass eine Messprobe hergestellt wurde. Die erste Haftfläche der Messprobe wurde an eine Phenolharzplatte als ein Fügeteil mit einer 2 kg-Rolle, die über einen 10 mm breiten und 20 mm langen Verbindungsbereich einmal zurück- und vorbewegt wurde, geklebt. Die auf diese Weise an das Fügeteil geklebte Messprobe wurde in einer Umgebung bei 80 °C vertikal hängen lassen und für 30 Minuten belassen. Anschließend wurde eine Belastung von 500 g auf das freie Ende der Messprobe ausgeübt. Nach dem Stehenlassen für 1 Stunde in der Umgebung bei 80 °C mit der ausgeübten Belastung wurde die Messprobe bezüglich der Verschiebungsdistanz (mm) ausgehend von der ursprünglichen Stelle der Haftung gemessen. Für die PSA-Lage gemäß jedem Beispiel wurde die Prüfung mit drei Messproben (d.h., N = 3) durchgeführt. Die Tabelle 1 zeigt den arithmetischen Mittelwert von deren Verschiebungsdistanzen.
[40 °C-Haltekraftprüfung]
Die Temperatur der Umgebung zum vertikalen Hängen der Messprobe und Belassen derselben für eine Stunde mit der ausgeübten Belastung von 500 g wurde auf 40 °C geändert. Ansonsten wurde eine 40 °C Haltekraftprüfung in der gleichen Weise wie die 80 °C-Haltekraftprüfung durchgeführt. Bezüglich der PSA-Lage gemäß jedem Beispiel wurde die Prüfung mit drei Messproben durchgeführt (d.h., N = 3). Die Tabelle 1 zeigt den arithmetischen Mittelwert von deren Verschiebungsdistanzen.
(Auftreten einer Runzelbildung)
Proben von wasserdichten Abdeckungen gemäß jedem Beispiel wurden in einer Umgebung bei 23 °C und 50 % relativer Feuchtigkeit (RH) für drei Tage gelagert. Anschließend wurden die Proben der wasserdichten Abdeckung bezüglich des Vorliegens von Runzeln in der wasserdichten Membran, die innerhalb des Innenumfangs der PSA-Lage freilag, untersucht. Als Ergebnis wurde für jede von den 50 Proben der wasserdichten Abdeckung, selbst wenn nur eine Probe mit Runzeln gefunden wurde, das Auftreten einer Runzelbildung als „liegt vor“ beurteilt; und wenn alle Proben runzelfrei waren, wurde das Auftreten einer Runzelbildung als „fehlt“ beurteilt. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 gezeigt.
(Bestimmung der Ablösefestigkeit an PTFE)

In einer Messumgebung bei 23 °C und 50 % relativer Feuchtigkeit (RH) wurden als Träger 25 µm dicke PET-Folien an die zweiten Haftflächen der PSA-Lagen S2, S4 und S7 geklebt. Die resultierenden Gegenstände wurden zur Herstellung von Messproben zu einer Breite von 20 mm und einer Länge von 100 mm geschnitten. Bezüglich der ersten Haftfläche jeder Messprobe wurde die Ablösefestigkeit an PTFE (N/20 mm) einer wasserdichten Membran, die in der vorstehend beschriebenen Weise hergestellt worden ist, als das Fügeteil mit dem vorstehend genannten Verfahren bestimmt. Als Ergebnis wies die PSA-Lage S2 eine Ablösefestigkeit an PTFE von 4,4 N/20 mm, die PSA-Lage S4 von 4,8 N/20 mm und die PSA-Lage S7 von 6,3 N/20 mm auf, wobei alle mindestens 2,0 N/20 mm betrugen.
[Tabelle 1] Tabelle 1

		Bsp. 1	Bsp. 2	Bsp. 3	Bsp. 4	Bsp. 5	Bsp. 6	Bsp. 7	Bsp. 8	Bsp. 9	Bsp. 10	Bsp. 11
PSA-Zusammensetzung		A1			A2		A3a	A3b		A4	A5	A6
Speichermodul G' (kPa)	40 °C	138			115,5		51,2	52,8		52,4	91	92
Speichermodul G' (kPa)	80 °C	68,6			49,1		18,9	19,7		21,6	49,2	37
Substrat		PET	PET	PET	PET	PET	PET	PET	PET	Schaum	-	PI
PSA-Lage		S1	S2	S3	S4	S5	S6	S7	S8	S9	S10	S11
Aufbau (µm)	1. PSA-Schicht Substrat	13	19	37,5	19	37,5	13	19	37,5	25	-	25
	1. PSA-Schicht Substrat	4	12	25	12	75	4	12	75	150	-	50
	2. PSA-Schicht	13	19	37,5	19	37,5	13	19	37,5	25	-	25
	Gesamtdicke	30	50	100	50	150	30	50	150	200	50	100
Haltekraft (mm/Stunde)	40 °C	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1	0,3	0,3	0,3	0,3	0,1	0,1
Haltekraft (mm/Stunde)	80 °C	0,1	0,1	0,1	0,2	0,2	0,5	0,5	0,5	0,5	0,2	0,2
Auftreten einer Runzelbildung		Fehlt	Fehlt	Fehlt	Fehlt	Fehlt	Liegt vor	Liegt vor	Liegt vor	Liegt vor	Fehlt	Fehlt

Wie es in der Tabelle 1 gezeigt ist, wurde in den wasserdichten Abdeckungen der Beispiele 1 bis 5, 10 und 11, in denen das PSA, das die wasserdichte Membran und die PSA-Lage bindet, einen 40 °C-Speichermodul G' von 53000 Pa oder höher (d.h., 53,0 kPa oder höher) aufwies, die Runzelbildung der wasserdichten Membran bei der Alterung verglichen mit den wasserdichten Abdeckungen der Beispiele 6 bis 9 unterdrückt.
Obwohl vorstehend spezifische Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung detailliert beschrieben worden sind, dienen diese lediglich der Veranschaulichung und beschränken den Umfang der Ansprüche nicht. Die Gegenstände gemäß den Ansprüchen umfassen verschiedene Modifizierungen und Veränderungen, die mit den vorstehend gezeigten Ausführungsformen vorgenommen worden sind.
Bezugszeichenliste

10, 20: Wasserdichte Abdeckungen
12: Wasserdichte Membran
12A: Erste Oberfläche
12B: Zweite Oberfläche
14, 24: PSA-Lagen
32, 34: Audiokomponenten
40: Smartphone (elektronische Vorrichtung)
50: Wasserdichtes Gehäuse
52:: Gehäuse (Behälter)
53, 54: Öffnungen
60: Probe einer wasserdichten Abdeckung
62, 64: Trennlagen
142, 242: Substrat
142A, 242A: Erste Flächen (wasserdichte Membran-seitige Oberfläche)
142B, 242B: Zweite Flächen (äußere Oberfläche)
144, 244: Erste PSA-Schichten (innere PSA-Schichten, Membran-bindende PSA-Schichten)
146, 246: Zweite PSA-Schichten (äußere PSA-Schichten)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2019079643 [0002]
JP 201431412 [0003]
JP 2003128831 [0003]
JP 200751271 [0095]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Auflage, John Wiley & Sons, Inc., 1989 [0095]

Claims

Wasserdichte Abdeckung mit einer wasserdichten Membran und einer Haftklebstofflage, die im Randbereich an die wasserdichte Membran laminiert ist, wobei die Haftklebstofflage eine Haftklebstoffschicht umfasst, die an die wasserdichte Membran gebunden ist, und die Haftklebstoffschicht aus einem Haftklebstoff mit einem Speichermodul G' von 53000 Pa oder höher bei 40 °C ausgebildet ist.
Wasserdichte Abdeckung nach Anspruch 1, wobei der Haftklebstoff mit einem Vernetzungsmittel auf Epoxidbasis vernetzt ist.
Wasserdichte Abdeckung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Haftklebstoff einen Gelanteil von 35 % oder höher aufweist.
Wasserdichte Abdeckung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Haftklebstoff ein Acryl-Haftklebstoff ist, der ein Acrylpolymer als Basispolymer umfasst.
Wasserdichte Abdeckung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Haftklebstoff einen Klebrigmacher umfasst.
Wasserdichte Abdeckung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Haftklebstofflage eine Verschiebung von 0,4 mm/Stunde oder weniger in einer Haltekraftprüfung zeigt, die bei 80 °C durchgeführt wird.
Wasserdichte Abdeckung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Haftklebstofflage eine haftend doppelseitiges Substrat-geträgerte Haftklebstofflage ist, die ein Substrat mit einer ersten und einer zweiten Fläche aufweist, wobei die Haftklebstoffschicht als eine innere Haftklebstoffschicht auf der ersten Fläche angeordnet ist und eine äußere Haftklebstoffschicht auf der zweiten Fläche angeordnet ist.
Wasserdichte Abdeckung nach Anspruch 7, wobei das Substrat eine Harzfolie ist.
Wasserdichtes Gehäuse mit einem Behälter, der eine Öffnung aufweist, und der wasserdichten Abdeckung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, die an dem Behälter zum Schließen der Öffnung angebracht ist.
Elektronische Vorrichtung mit einem Behälter, der eine Öffnung aufweist, einer elektronischen Komponente, die in dem Behälter aufgenommen ist, und der wasserdichten Abdeckung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, die an dem Behälter zum Schließen der Öffnung angebracht ist.