KR100210735B1 - 압감성 접착제 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실리콘/아크릴계 압감성 접착제 조성물, 접착제, 및 상기 접착제로 제조된 접착 테이프에 관한 것이다. 접착제 조성물은, (a) 알킬기가 평균 C₄내지 C₁₂인 약 50 내지 약 100 중량부의 알킬 아크릴레이트 단량체 (i) 및 약 50 중량부 내지 약 0 중량부의 모노에틸렌계 불포화된 공중합성 변성 단량체(ii)를 포함하는 약 5 중량부 내지 약 95 중량부의 아크릴 단량체(단, 상기 (i) 및 (ii)의 양은 (i)+(ii)의 총량이 상기 아크릴 단량체의 100 중량부와 동일하도록 정해진다); (b) 약 95 중량부 내지 약 5 중량부의 실리콘 압감성 접착제(단, (a)와 (b)의 양은 (a)+(b)의 총량이 100 중량부가 되도록 정해진다); (c) 100 중량부의 상기 아크릴 단량체를 기준으로 약 0 내지 약 5 중량부의 광개시제; 및 (d) 100 중량부인 (a)+(b)를 기준으로 약 0 내지 약 5중량부의 가교결합제를 포함한다.

Description

[발명의 명칭]

압감성 접착제

[발명의 분야]

본 발명은 압감성 접착제 조성물, 접착제, 및 접착 테이프, 구체적으로 실리콘/아크릴계 압감성 접착제에 관한 것이다.

[발명의 배경]

압감성 접착제(PSA)는 공지되었으며 당해 기술분야에서 오랫동안 사용되었다. 통상의 일부 압감성 접착제는 아크릴레이트, 천연고무, 합성고무, 비닐 아세테이트, 및 실리콘을 주성분으로 하는 제제이다. PSA는 통상적으로 최종 용도를 위해 용매 또는 수계 시스템중에 제조된다. 아크릴레이트 PSA는 가격이 비교적 싸고 많은 다양한 표면에 잘 접착되며, 표면에 일정한 접착력을 지니도록 제형화될 수 있다는 점에서 특히 유용하다. 그러나, 아크릴레이트 PSA는 통상적으로 고온 및 저온에서의 성능이 저조하다. 그러한 아크릴레이트 PSA의 예는 미합중국 특허 제 24,906호(울리치)에 개시되어 있다.

최근에는, 압감성 접착제를 제조하는데 무용매 시스템을 사용함으로써 용매에 의한 공해를 감소시키고자 하는 요구가 있어왔다. 용매가 거의 함유되지 않은 아크릴레이트 압감성 접착제는 미합중국 특허 제 4,181,752호(마틴)에 개시되어 있는데, 여기에서는 알킬 아크릴레이트 에스테르 및 변성 공중합성 단량체를 자외선 중합시켜 아크릴레이트 공중합체를 형성하였다. 상기 개시된 방법으로 제조된 PSA는 용액 중합방식으로 제조된 것에 비해 우수하나, 극 고온 및 극 저온에서의 접착 용도와 같은 일부 용도에는 아직 완전히 적당한 것은 아니다.

실리콘 PSA는, 실리콘 고무의 유연성 및 실리콘 수지의 고온 안정성을 지님에 따라 -70내지 250이내의 온도에서 유용하게 작용한다. 상기 PSA의 우수한 전기적 특성 및 화학적 불활성은 이들이 도금 및 전자산업에 유용하도록 하는데 상당히 기여한다. 실리콘 PSA는 표면 에너지가 높거나 낮은 표면, 예를 들어 유리, 종이, 폴리올레핀, 폴리테트라플루오로에틸렌, 플루오로할로카본 필름, 및 실리콘 릴리이즈 라이너를 비롯한 다양한 기재에 접착된다. 대부분의 아크릴계 PSA가 이들 많은 저 에너지 표면에 접착되지 않거나 잘 접착되지 않는데 반해, 실리콘 PSA는 이들 물질에 효과적인 접착제이다. 실리콘 PSA는 생물학적 적합성을 지니기 때문에, 경피성 약물 전달 시스템에 널리 사용되며 또한 통상의 의료용 접착제로도 사용된다.

그러나, 실리콘 PSA는 하기 제조된 것들을 비롯한 다수의 결점을 지닌다. 첫째로, 실리콘 PSA는 값이 비싸다. 둘째, 대부분의 실리콘 PSA는 용매계이므로 코팅 가능한 두께가 제한적이다. 셋째, 실리콘 PSA는 130이상의 온도에서 가교 결합되기 전에 용매 제거 단계가 필요하기 때문에 서서히 경화된다. 또한, 실리콘 PSA는 통상적으로 점착성이 낮으며 접착력에 제한이 있다.

실리콘 PSA와 아크릴레이트 PSA를 합성시켜 특수한 특성을 지니도록 하는 시도가 있어왔다. 일본 특공수 제 2-295982호(무라찌)에는 실리콘 압감성 접착제 및 아크릴레이트 압감성 접착제와 폴리우레탄 또는 폴리이소시아네이트 가교 결합제를 합성하여 제조한 압감성 접착제를 보유한 자동차 보호용 성형물이 기재되어 있다. 상기 PSA는 용매계이다. 상기 공보에 의해 제기된 문제점은 온도의 변화로 인해 상기 성형물이 팽창 및 수축하기 때문에, 상기 성형물로부터 접착제가 분리되는 것을 방지할 수 있는 높은 전단 강도를 가진 압감성 접착제를 제조해야 한다는 점이다. 이 접착제 시스템의 단점은, 접착제의 코팅시 가교결합제로 인해 그 잠재 수명이 제한적이라는 점; 코팅된 제품의 저장 안정성이 가교결합제에 의해 영향을 받는다는 점; 및 실리콘 및 아크릴계 압감성 접착제의 원래 고형물 함량이 각각 40및 37이고, 이 접착제는 실시예에 제시된 바와 같이 용매로 덩구 희석되기 때문에 다량의 유기 용매를 건조 제거시켜야 한다는 점이다.

미합중국 특허 제 4,791,163호(트레버)에는 50 내지 99 중량의 유기 압감성 접착제 및 1 내지 50 중량의 실리콘 압감성 접착제로 구성된 에멀젼 압감성 접착제가 기재되어 있다. 용매계 실리콘 압감성 접착제는 용매중에 에멀젼화된 상태로서, 생성된 에멀젼을 아크릴계 에멀젼 압감성 접착제에 첨가하여 유화된 조성물을 제공하며, 상기 조성물은 실리콘 PSA를 통해 첨가된 상당량의 용매를 함유한다. 건조 단계동안 에멀젼이 상 분리되는 것을 방지하기 위해서는 유화제 및 건조 조건을 주의 깊게 조절할 필요가 있다. 또한, 에멀젼을 압감성 접착제로 건조시키는 데에는 다량의 에너지가 필요하다.

1988년 11월 9일 공고된 유럽 특허 공고 제 289928호(제너럴 일렉트릭)에는 하기 (a) 내지 (c) 성분들로 구성된 에멀젼 또는 용액이 기재되어 있다:

(a) 100 중량부의 물 또는 유기 용매;

(b) 약 50 내지 약 99 중량의 유기 압감성 접착제(i) 및 1 내지 약 50 중량의 실리콘 압감성 접착제(ii)를 포함하는 약 10중량부 내지 약 400 중량부의 압감성 접착제; 및

(c) 실리콘의 가교결합을 통해 접착제 조성물의 전단 강도를 향상시키기 위한 유효량의 유기 과산화물 또는 알콕시 실란 가교결합제.

에멀젼은, 통상적으로 수분 함량이 낮은 상태에서도 실리콘 접착제 마이셀(micelle) 및 유기 접착제 마이셀을 상당히 안정한 상태의 현탁액으로 모두 유지시키려면 유화제를 사용해야 한다. 이로써, 실리콘 접착제 및 유기 접착제가 모두 상분리 되기 전에 건조가 이루어질 수도 있다.

일본 특공소 제 61-57355호에는 실리콘 압감성 접착제, 아크릴레이트 압감성 접착제, 및 상분리를 방지하기 위한 유기 과산화물로 구성된 용매계 접착제가 개시되어 있다. 이 공고에서는, 이소시아네이트 가교결합제가 아크릴계 PSA와 실리콘 PSA의 상분리를 막지 못하기 때문에 바람직하지 못한 것으로 개시하고 있다. 또한 이 실시예에서는 PSA를 3분동안 150에서 경화시킬 필요가 있는 것으로 밝혀졌다.

일본 특공소 제 63-291971호에는 실리콘 압감성 접착제, 아크릴레이트 압감성 접착제, 가교결합제, 및 실리콘 고분자 단량체의 혼합물인 용매계 접착제가 개시되어 있다. 이 공보에 개시된 접착제는 실리콘 고분자 단량체가 없을 경우 전단 강도가 저조한 것으로 개시되어 있다. 이 공보에서는 또한 일본 특공수 제 61-57355호에 개시된 바와 같이 제조된 접착제가 접착력이 저조한 것으로 진술하고 있다.

따라서, 아크릴레이트 PSA 및 실리콘 PSA의 이점을 모두 지니면서 용매가 거의 필요치 않음에 따라, 용매의 사용과 관련된 환경 및 건강상의 위험과 건조의 필요성이 절감 또는 해소되는 PSA 시스템이 요구되고 있다. 또한, 방사선과 같은 에너지 효율 수단을 통해 경화될 수 있으며, 공지된 대부분의 실리콘 아크릴레이트 시스템과는 달리 전체적인 상분리의 문제가 유발되지 않는 PSA 시스템도 요구되고 있다. 또한 광범위하게 조절될 수 있는 균형적인 PSA 특성을 지님으로써, 기재-특이 접착을 이루는데 있어서 공지된 시스템보다 우수한 융통성을 제공하는 실리콘/아크릴계 PSA 시스템이 요구된다.

본 발명자의 발명자들은 넓은 온도 범위에 걸쳐 다양한 기재에 대해 우수한 접착략을 지닌 접착제 조성물을 밝혀냈다. 상기 접착제 조성물은 거의 무-용매성이며 자외선, 전자 광선, 화학선, 및 감마선을 방사할 수 있는 것을 비롯한 다수의 방사선 원을 통해 상온으로 처리함으로써 경화시킬 수 있다. 상기 접착제 조성물은 자외선으로 경화시키는 것이 바람직하다. 자외선은 사용된 개시제 및 가교결합제에 따라 약 250 내지 약 400nm 이내의 방사 스펙트럼을 가진 다양한 방사선원에 의해 제공될 수 있다.

본 발명의 접착제 조성물은 압감성 접착제 전이 테이프 또는 코팅된 접착 테이프의 제조시 유용하다.

본 발명의 접착제는, 자동차 산업에 사용되고 있는 새로운 페인트에 대한 접착성이 우수하며 공지된 아크릴계 접착제에 비해 저온에서의 내-분리성이 뛰어나다.

본 발명의 접착제는 자동차 산업에 사용되고 있는 새로운 페인트로 페인팅된 자동차 표면에 대해 자체 부속품, 장식물, 틈마개 등을 부착시키는데 유용하다. 이들 새로운 페인트는 환경 보호, 우수한 외관, 및 내구도(예를 들면, 산성비와 같은 통상의 오염원에 의한 분해에 대한 내성)을 지니도록 제조된 것이다. 페인트의 배합을 조절하면, 공지된 아크릴레이트 압감성 접착제가 상기 페인트로 코팅된 기재에 접착되는데 따른 문제점이 증가하게 된다. 자동차 산업에서의 접착제, 또는 접착제로 제조된 테이프는, 페인트 표면 및 부속물에 양호한 접착성을 지니며 -40의 온도에서 내-분리성을 지니는 것을 필요 조건으로 하고 있다. 본 발명의 접착제는 이들 자동차 산업에서의 엄격한 요구 조건에 부합된다.

본 발명의 접착제는 또한, 인체 피부에 대한 접착력이 충분하되 과도하지는 않아 이 접착제로 코팅된 붕대가 인체 피부로부터 용이하게 제거될 수 있기 때문에 의료용도로서 상당히 유용한 것으로 밝혀졌다.

[발명의 요약]

본 발명은 하기 (a) 내지 (d)를 포함하는 방사선 경화성 압감성 접착제를 제공한다 :

(a) 알킬기가 평균 4개 내지 12개의 탄소원자를 지닌 약 50내지 약 100 중량부의 알킬 아크릴레이트 단량체 (i) 및 약 50중량부 내지 약 0중량부의 모노에틸렌계의 불포화 공중합성 변성 단량체(ii)를 포함하는 약 5중량부 내지 약 95 중량부의 아크릴 단량체(i)+(ii)의 총량이 100 중량부의 아크릴 단량체와 동일하도록 (i)과 (ii)의 양을 정한다;및

(b) 약 95중량부 내지 약 5 중량부의 실리콘 압감성 접착제 [(a)와 (b)의 양은, (a)+(b)의 총량이 100 중량부가 되도록 정한다]:

(c) 100 중량부의 상기 아크릴 단량체를 기준으로 약 0 내지 약 5 중량부의 광개시제; 및

(d) 100 중량부인 (a)+(b)를 기준으로 약 0 내지 약 5중량부의 가교결합제.

접착제 조성물은 100 중량부의 아크릴 단량체를 기준으로 약 0.01 내지 약 5중량부의 광개시제를 포함하는 것이 바람직하다.

실리콘 압감성 접착제는 실란올 작용성 폴리디오르가노실록산과 실란을 작용성 공중합체 실리콘 수지의 상호축합 생성물을 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 압감성 접착제 조성물은 무용매계이다(즉, 무기 또는 유기 용매를 함유하지 않은, 다시 말해서 용매 함량이 총 압감성 접착제 조성물의 총중량을 기준으로 약 1중량미만임).

접착제 조성물의 주성분은 아크릴 단량체, 실리콘 압감성 접착제, 임의의 광개시제 및 임의의 가교결합제인 것이 바람직하다.

본 발명은 또한 배킹 또는 기재상에 코팅된 본 발명의 접착제를 포함하는 압감성 접착 테이프, 또는 전이 테이프를 제공한다.

한 바람직한 실시태양은 다른 임계적 특성의 손실없이 자동차 페인트에 대한 우수한 접착성 및 저온에서의 내-분리성을 지닌 압감성 접착 테이프를 제공한다.

페인트에 접착시키기에 바람직한 본 발명의 압감성 접착제는 기재상에 코팅된 본 발명의 압감성 접착제를 포함한다. 매우 바람직한 실시태양에서, 기재는, 알킬기가 평균 4 내지 12개의 탄소원자를 지닌 약 80중량부 내지 약 99 중량부의 알킬 아크릴레이트 단량체, 및 약 20 중량부 내지 약 1중량부의 모노에틸렌계 불포화된 극성 공중합성 단량체를 포함하는 단량체의 자외선 중합된 아크릴 공중합체를 포함한 포말층을 포함하는데; 여기에서 공중합체내에 함유된 알킬 아크릴레이트 단량체 + 극성 공중합성 단량체의 총량은 100 중량부이다.

또 다른 바람직한 실시태양은, 피부에 접착되긴 하나 제거하기가 어려워 고통을 유발시킬 정도로 장시간동안 과다한 접착력을 지니지는 않는 압감성 접착제를 제공한다.

[발명의 상세한 설명]

본 발명은 약 5내지 약 95 중량부의 아크릴 단량체 및 약 95 내지 약 5중량부의 실리콘 압감성 접착제(PSA)를 포함하는 자외선 중합성 압감성 접착제 조성물에 관한 것이다. 접착제 조성물은 용이한 취급을 위해 약 10 내지 약 90 중량부 의 아크릴 단량체 및 약 90 내지 약 10 중량부의 실리콘 PSA를 포함하는 것이 바람직하다. 취급이 보다 용이하도록 하려면, 접착제 조성물이 약 20 내지 약 80 중량부의 아크릴 단량체 및 약 80 내지 약 20 중량부의 실리콘 PSA를 함유하는 것이 보다 바람직하다. 취급이 가장 용이하기 위해서는, 접착제 조성물이 약 30 내지 약 70 중량부의 아크릴 단량체 및 약 70 내지 약 30 중량부의 실리콘 PSA를 포함하는 것이 가장 바람직하다. 본 발명의 접착제는 양호한 점착성, 양호한 접착도, 및 양호한 박리 접착도를 비롯한 접착 특성이 양호한 균형을 이룬다. 상기 접착제는 광범위한 온도에 걸쳐 각종 다른 표면에 잘 접착됨에 따라 다양한 용도에 유용하다.

보다 신종의 자동차 페인트에 접착시킬 경우, 양호한 박리 접착도를 위해서는 접착제 조성물이 약 25 내지 약 75 중량부의 아크릴 단량체 및 약 75 중량부 내지 약 25 중량부의 실리콘 PSA를 포함하고, 양호한 박리 접착도 및 저온에서 페인팅된 표면으로부터 부품이 제거되는데 양호한 내성을 지니도록 하려면 약 40 내지 약 60 중량부의 아크릴 단량체 및 약 60 내지 약 40 중량부의 실리콘 PSA를 포함하는 것이 바람직하며; 우수한 박리 접착도 및 우수한 저온 성능을 위해서는 약 55 내지 약 45 중량부의 아크릴 단량체 및 약 45 내지 약 55 중량부의 실리콘 PSA를 포함하는 것이 가장 바람직하다.

의료용인 경우 양호한 접착도를 제공하면서 과다한 접착도를 제한하려면, 접착제 조성물이 약 25 내지 약 75 중량부의 아크릴 단량체 및 약 75 내지 약 25 중량부의 실리콘 PSA를 포함하고; 양호한 접착도를 제공하면서 보다 과다한 접착도는 제한하기 위해서는 약 40 내지 약 60 중량부의 아크릴 단량체 및 약 60 내지 약 40 중량부의 실리콘 PSA를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 유용한 아크릴 단량체는 접착제 특성이 양호한 균형을 이루도록 약 50 내지 약 100 중량부의 알킬 아크릴레이트 단량체 및 약 50 내지 약 0 중량부의 모노엘틸렌계 불포화 공중합성 변성 단량체를 포함하고(즉, 통상적으로는 약 0.1 내지 약 50 중량부의 변성 단량체가 사용되는데, 통상적으로 극성 단량체가 사용되는 경우에는 통상적으로 약 2 내지 약 30 중량부의 변성 단량체, 비극성 단량체가 사용되는 경우에는 약 5 내지 약 50 중량부의 변성 단량체가 사용된다); 바람직하게는 접착제 특성이 보다 우수하게 균형을 이루도록 약 60 내지 약 95 중량부의 알킬 아크릴레이트 단량체 및 약 40 중량부 내지 약 5 중량부의 변성 단량체를 포함하고(즉, 통상적으로 극성 단량체가 사용되는 경우에는 약 5 내지 약 20 중량부, 비-극성 단량체가 사용되는 경우에는 약 5 내지 약 40 중량부의 변성 단량체가 사용된다); 가장 바람직하게는 접착제 특성이 최선의 균형을 이루도록 약 80 내지 약 95 중량부의 알킬 아크릴레이트 단량체 및 약 20 내지 약 5 중량부의 변성 단량체를 포함한다.

극성 변성 단량체 및 비-극성 변성 단량체의 양은 거의 비슷하며 선택된 구체적 단량체에 따라 달라질 수 있다.

페인트용인 경우, 본 발명에 유용한 아크릴 단량체는 약 60 내지 약 98 중량부의 알킬 아크릴레이트 단량체 및 약 40 내지 약 2 중량부의 공중합성 변성 단량체, 바람직하게는 페인트에 양호한 박리 접착도를 제공하기 위해 극성 변성 단량체를 포함하고; 바람직하게는 페인트에 접착력을 제공하기 위해 약 70 내지 약 95 중량부의 알킬 아크릴레이트 단량체 및 약 30 내지 약 5 중량부의 극성 변성 단량체를 포함하며; 가장 바람직하게는 페인트에 대한 최상의 접착력 및 저온에서의 양호한 내-분리성을 제공하기 위해 약 75 내지 약 85 중량부의 알킬 아크릴레이트 단량체 및 약 25 내지 약 15 중량부의 극성 변성 단량체를 포함한다.

의료용인 경우, 피부에 적당한 접착력을 제공하면서 피부에 대한 과다한 접착은 제한하기 위해 아크릴 단량체는 약 50 내지 약 100 중량부의 알킬 아크릴레이트 단량체 및 약 50 내지 약 0 중량부의 변성 단량체(즉, 통상적으로 극성 변성 단량체가 사용되는 경우에는 약 2 내지 약 20 중량부의 극성 변성 단량체, 비극성 변성 단량체가 사용되는 경우에는 약 0 내지 약 50 중량부의 비극성 변성 단량체)를 포함하고; 바람직하게는 피부에 양호한 접착도를 제공하면서 피부에 대한 보다 과다한 접착을 제한하기 위해 약 70 내지 약 100 중량부의 알킬 아크릴레이트 단량체 및 약 30 내지 약 0 중량부의 변성 단량체(즉, 통상적으로 극성 변성 단량체를 사용하는 경우에는 약 2 내지 약 15 중량부의 변성 단량체, 비-극성 변성 단량체를 사용하는 경우에는 약 0 내지 약 30 중량부의 변성 단량체)를 포함하며; 가장 바람직하게는 피부에 양호한 접착력을 제공하면서 피부에 대한 상당히 강한 접착은 제한하기 위해 약 80 내지 약 100 중량부의 알킬 아크릴레이트 단량체 및 약 20 내지 약 0 중량부의 변성 단량체(즉, 통상적으로 극성 변성 단량체가 사용되는 경우에는 약 10 내지 약 2 중량부의 변성 단량체, 비-극성 변성 단량체가 사용되느 경우에는 약 0 내지 약 20 중량부의 변성 단량체)를 포함한다.

본 발명의 접착제 조성물에 유용한 알킬 아크릴레이트 단량체로는 비-3차 알킬 알콜의 단일작용성 불포화 아크릴레이트 에스테르(류)가 바람직한데, 이것의 분자는 약 C₄내지 약 C₁₄이다. 그러한 단량체로는 이소옥틸 아크릴레이트, 2-에틸 핵실 아크릴레이트, 이소노닐 아크릴레이트, 데실 아크릴레이트, 도데실 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 헥실 아크릴레이트, 이들의 혼합물 등에서 선택된다. 바람직한 알킬 아크릴레이트 단량체로는 이소옥틸 아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, 이소노닐 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 및 이들의 혼합물 중에서 선택된다. 알킬 아크릴레이트 단량체는 하나 이상의 공중합성 변성 단량체와 공중합될 수 있다.

본문 중에서 변성 단량체로도 칭해지는 용어 모노에틸렌계 불포화 공중합성 변성 단량체는 아크릴 단량체, 즉 알킬 아크릴레이트 및 변성 단량체로 형성된 공중합체의 Tg(유리 전이온도)를 상승시킬 수 있는 단량체를 칭하는 것으로서, 결과적으로 공중합체의 Tg가 알킬 아크릴레이트 동종중합체 자체의 Tg보다 높을 수 있다. 변성 단량체는 모노에틸렌계 불포화된 공중합성 단량체 중에서 선택되는데, 상기 변성 단량체의 동종중합체의 Tg는 알킬 아크릴레이트의 동종중합체보다 높다.

예를 들어, 2-에틸헥실 아크릴레이트의 동종중합체의 Tg는 -50이다.

적당한 공단량체의 예는 아크릴산(동종중합체의 Tg는 106) 및 이소보닐 아크릴레이트(동종중합체의 Tg는 94)이다. 변성 단량체는 극성 단량체, 비극성 단량체, 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 유용한 극성 단량체로는 아크릴아미드, 치환된 아크릴아미드, 아크릴산 N-비닐 카르롤락탐, 히드록시알킬 아크릴레이트(예, 2-히드록시 에틸 아크릴레이트); N-비닐피롤리돈, N,N-디메틸아크릴아미드, 아크릴로니트릴, 메타크릴산, 이타콘산, 이들의 혼합물 등이 있다. 바람직한 극성 단량체는 양호한 접착도를 비롯한 양호한 접착 특성을 제공하기 위해 아크릴산 아크릴아미드, N-비닐-2-피롤리돈, N-비닐 카프롤락탐, 2-히드록시 에틸아크릴레이트, 및 이들의 혼합물을 포함한다. 유용한 비-극성 단량체로는 시클로헥실 아크릴레이트, 트리메틸시클로헥실 아크릴레이트, 디시클로헥사디에닐 아크릴레이트, 이소보닐 아크릴레이트, 메틸아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 이들의 유도체, 및 이들의 혼합물 등을 들 수 있다.

유용한 변성 단량체의 양은 조성물 중의 각 변성 단량체, 알킬 아크릴레이트, 및 실리콘 PSA에 따라 좌우된다. 조성물의 성분들, 즉 변성 단량체, 알킬 아크릴레이트 단량체 및 실리콘 PSA는, 실리콘 PSA가 단량체 중에 분산되어 균일한 혼합물을 형성할 경우, 실온(즉, 약 25)에서 약 12시간동안 방치했을 때 성분들이 상분리되지 않음을 육안으로 식별할 수 있을 정도로 선택된다. 성분들이 비혼화적임에 따라 유발되는 것으로 추측되는 상분리는 개별층으로 나타날 수 있는데, 이 때 단량체들은 조성물 중의 실리콘 PSA에 대한 변성 단량체, 알킬 아크릴레이트, 및 단량체의 농도 및 구체적 종류에 따라 층 또는 실리콘 PSA 중의 작은 푸울(pool)로서 존재한다. 상 분리는 또한 PSA 조성물의 극한 흐림 현상으로도 설명될 수 있으며, 이때 상기 PSA는 단량체중의 커드형 입자로서 나타날 수 있다. 상 분리로서 상기된 현상을 조절할 수 있으며, 당업자들은 육안으로도 상분리를 쉽게 관찰할 수 있다.

나열된 알킬 아크릴레이트 및 변성 단량체는 모든 용도에 유용하다.

페인트 용의 경우, 시판되는 것 이외에 특히 양호한 특성을 제공하는 단량체로는 2-에틸 헥실 아크릴레이트, 이소옥틸 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트 및 이들의 혼합물로 구성된 군 중에서 선택된 알킬 아크릴레이트 단량체 및 변성 단량체 아크릴산이 있다.

의료용인 경우, 시판되는 것 이외에 특히 양호한 특성을 제공하는 단량체는 2-에틸 헥실 아크릴레이트, 이소옥틸 아크릴레이트, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군중에서 선택된 변성단량체, 및 아크릴산, 이소보닐 아크릴레이트, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군중에서 선택된 변성단량체이다.

본 발명의 접착제 조성물에 사용된 실리콘 압감성 접착제는 당해 기술분야에 잘 공지되어 있다. 통상적으로 실리콘 PSA는 (i) 폴리디오르가노실록산(통상적으로 수평균 분자량이 약 5000 내지 약 10,000,000, 바람직하게는 약 50,000 내지 약 1,000,000인 실리콘 검으로도 칭함)과 (ii) 트리오르가노실록시 단위 및 SiO_4/2단위를 포함하는 공중합체 실리콘 수지(또한 통상적으로 수평균 량이 약 100 내지 약 1,000,000 바람직하게는 약 500 내지 약 50,000인 MQ수지로도 칭함)의 혼합물이다. PSA 특성을 개선시키는 면에서는, 공중합체 실리콘 수지와 폴리디오르가노 실록산을 반응시키는 화학수단을 제공하는 것이 효율적이다. 그러한 반응을 수행하기 위해서는, 통상적으로 2개의 다른 화학반응, 즉 축합 반응 및 부가-경화반응이 이용된다.

축합 화학 반응을 통해 제조된 실리콘 PSA는, 미합중국 특허 제 2,736,721호; 제 2,814,601호; 제 4,309,520호; 제 2,857,356호; 제 3,528,940호; 및 영국 특허 제 998,232호에 제시된 바와 같이 트리오르가노실록시 단위 및 SiO_4/2단위를 포함하는 실란을 작용성 공중합체 수지와 실란올-말단차폐된 폴리디오르가노실록산을 혼합하여 제조할 수 있다. 대개 공중합체 실리콘 수지와 폴리디오르가노실록산의 용매용액인 그러한 혼합물은 당해 기술분야에 사용되는 바와 같이 배킹에 도포하고, 가열하여 용매를 제거한 후 필요에 따라 가교결합시킴에 따라 PSA의 물리적 특성이 향상된다.

이들 참고 특허에는, 공중합체 실리콘 수지 및 폴리디오르가노실록산이 상호 축합되어 접착제에 내부- 및 상호-축합이 이루어지는 경우에 PSA 특성이 향상되는 것으로 교시되어 있다. 이들 참고특허에 따르면, 공중합체 실리콘 수지와 폴리디오르가노실록산간의 축합은 상온 또는 고온하에 촉매의 존재하에서, 또는 고온 하에서 촉매의 부재하에, 배킹에 PSA를 도포하기 이전에, 또는 배킹에 PSA를 도포한 후에 수행할 수 있다.

실란올 축합 반응을 촉진하는데 효과적인 촉매로는 미합중국 특허 제 2,736,721호에 교시된 바와 같은 유기금속 화합물 및 카르복실산의 금속염, 및 캐나다 특허 제 575,664호에 교시된 바와 같은 아민이 있다. 실리콘 수지와 폴리디오르가노실록산을 상호 축합시키는 부가의 방법은, 미합중국 특허 제 4,831,070호에 교시된 바와 같이 오르토실리케이트 및 폴리실리케이트를 첨가하는 방법이다.

상기 거론된 바와 같이 실란올 작용성 폴리디오르가노실록산과 실란올 작용성 공중합체 실리콘 수지의 상호축합 생성물을 포함하는 실리콘 PSA는 임의로 디아릴 퍼옥사이드 가교결합제와 같은 자유라디칼 중합 촉매를 포함함에 따라 접착제 조성물을 가교 결합시킬 수 있는데, 이로써 문헌The Handbook of Pressure-Sensitive Adhesive Techonology(Setas, 1982, p.348)에 교시된 바와 같이 박리 접착도만이 약간 손실되면서 PSA의 고온 전단 특성이 향상된다.

본 발명의 실리콘 PSA 성분의 제조시 사용되는 폴리디오르가노실록산은 폴리디메틸실록산 중합체 및 폴리(디메틸실록산/디페닐실록산)공중합체를 비롯하여 당해 기술분야에 공지된 통상의 임의의 구조 및 이에 수반된 작용기를 포함할 수 있다.

자동차 용도에서는, 우수한 접착성을 위해 실리콘 PSA 성분의 제조시 폴리디메틸실록산을 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실리콘 PSA 성분의 제조에 유용한 공중합체 실리콘 수지로는, 실리콘-결합 수소, 실리콘-결합 알케닐, 및 실란올 중 하나 또는 그 이상의 작용기를 가진 공중합체 실리콘 수지를 비롯하여 상기 참고 문헌에 인용된 임의의 통상의 구조체가 있다. R₃SiO_1/2, SiO_4/2, 및 RSiO_3/2구조 단위(MQT)를 포함하는 미합중국 특허 제 2,736,721호 및 공개 HEI 2-36234에 교시된 바와 같은 것들을 비롯하여 다른 유용한 실리콘 수지로는 R₃SiO_1/2, SiO_4/2및 R₂SiO_2/2구조 단위(MQD 수지)를 포함하는 3성분의 삼중합체가 있는데, 이때 R은 C₁내지 C₃의 알킬기 및 페닐기로 이루어진 군중에서 선택되고, SiO₂에 대한 R₃SiO_1/2의 비가 약 0.6 내지 약 0.9 이다.

실리콘 PSA에 대한 많은 변성예가 문헌 중에 거론되었다. 그러한 변성방법으로는 제제를 단순화 또는 개선시키는 방법, 일정시간동안 PSA 용액의 점도를 안정화시킴으로써 저장 수명을 향상시키는 방법, 및 그러한 PSA가 지닌 접착제 특성(점착성, 박리성, 및 전단성)의 균형을 향상시키는 방법이 있다. 제조방법에 대한 개선예는 미합중국 특허 제 4,943,620호에 교시되어 있는데, 여기에서는 종래의 가성 촉매 대신에 암모니아수를 사용하여 폴리디오르가노실록산과 수지간의 축합반응을 수행하고, 이로써 점도 변화에 대해 상당히 우수한 안정성을 지닌 일정한 질의 접착제를 제공한다. 실리콘 PSA의 점도 안정성을 향상시키는 부가의 방법으로는, 미합중국 특허 제 4,309,520호에 교시된 바와 같은 이소프로판올의 첨가법, 미합중국 특허 제 4,584,355호; 제 4,585,836호; 및 제 4,584,894호에 교시된 바와 같은 트리오르가노실록시 말단 차폐 라디칼과 조합된 변형 방법이 있는데, 이러한 방법에 의하면 우수한 점도 안정성, 노화시 필름의 물리적 특성 안정도, 및 중첩(lap)전단 안정성을 지닌 실리콘 PSA가 제공된다.

상기 언급된 임의의 참고문헌에 따라 제조된 실리콘 PSA는 본 발명에 사용하기에 적당하나, 본 발명에 사용된 실리콘 PSA는 아크릴 단량체 성분내로 도입되기 전에 상호축합시키는 것이 바람직하다.

첨가-경화 화학 반응을 통해 제조된 실리콘 PSA는 통상적으로 알케닐기를 가진 폴리디오르가노실록산; SiO_4/2및 R₃SiO_1/2구조단위(이때, R은 실리콘-결합 수지; 비닐, 알릴, 및 프로페닐로 구성된 군중에서 선택된 실리콘-결합 알케닐기; 또는 실란올로 구성된 군중에서 선택된 하나 이사의 작용기를 가지며 전술된 바와 같다)를 포함하는 공중합체 실리콘 수지; 또는 실리콘 PSA를 경화시킬 수 있는 임의의 가교결합체 또는 쇄연장제; 및 Pt 또는 다른 귀금속 히드로실화 촉매를 포함한다. 그러한 조성물의 예는 미합중국 특허 제 3,527,842호; 제 8.983,298호; 제 4,774,297호; 유럽특허 공고 제 355,911호 및 제 393,426호; 및 공개 HEI 2-58587에 제시되어 있다. 부가-경화된 실리콘 PSA의 발표된 이점은 축합 화학반응을 통해 제조된 실리콘 PSA에 비해 점도가 낮고, 고형물 함량이 높고, 시간에 따른 점도가 안정하며, 보다 저온에서 경화가 이루어진다는 점이다.

시판되는 다양한 실리콘 PSA는 본 발명의 실리콘 PSA로서 사용하기에 매우 적당하다. 그러한 실리콘 PSA의 예로는 다우코닝의 280A, 282, Q2-7406, 및 Q2-7566; 제너럴 일렉트릭의 PSA 590, PSA 600, PSA595, PSA610, PSA518(페닐 함량이 중간 정도), PSA 6574(페닐 함량이 높음), 및 PSA 529; 신-에쯔의 KR-100P, KR-100, KR-101-10, 및 X-40-820, 및 론-폴렝의 로도실 353, 354,356, 및 395(디메틸/디페닐 검)가 있으나, 이에 국한되는 것은 아니다. 또한 본 발명의 실리콘 PSA성분으로는 실리콘 PSA의 각종 혼합물, 예를 들면The Handbook of Pressure-Sensitive Adhesive Techonology(Setas, 1982)의 p.346에 교시된 바와 같은 2개의 다른 디메틸실록산계 PSA의 혼합물, 또는 미합중국 특허 제 4,925,671호에 제시된 바와 같은 디메틸실록산계 PSA와 디메틸실록산/디페닐실록산계 PSA의 혼합물이 유용하다.

본 발명의 접착제 조성물은 아크릴 단량체(류), 실리콘 PSA, 임의의 광개시제, 및 임의의 가교결합제를 포함한다. 자외선(UV)으로 조사하면, 광개시제가 아크릴 단량체의 중합 반응을 개시한다. 유용한 광 개시제로는 벤조인 에티르, 예를 들면 벤조인 메틸 에테르 또한 벤조인 이소프로필 에테르; 치환된 벤조인 에테르, 예를 들면 아니소인 메틸 에테르; 치환된 아세토페논, 예를 들면 2,2-디엑톡시아세토페논 및 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논; 치환된-케톨, 예를 들면 2-메틸-2-히드록시프로피오페논; 방향족 설포닐 클로라이드, 예를 들면 2-나프탈렌 설포닐 클로라이드; 및 광활성 옥심, 예를 들면 1-페닐-1, 2-프로판디온-2-(0-에톡시카르보닐)-옥심이 있다. 광개시제를 사용했을 경우, 이는 통상적으로 100중량부의 아크릴 단량체(즉, 알킬 아클릴레이트 단량체 + 공중합성 변성 공단량체)당 약 0.01 내지 약 5 중량부, 바람직하게는 약 0.01 내지 약 2중량부로 존재한다. 중합 반응 후에는, 사용된 총 개시제함량에 따라, 일부 반응하지 않은 광개시제 뿐아니라 개시제 부산물이 PSA 중에 존재할 수도 있다.

또한 본 발명의 접착제 조성물은 가교결합제, 바람직하게는 광활성 가교결합제, 가장 바람직하게는 UV 광활성 가교결합제를 함유할 수도 있다. 또한, 광개시제는 가교결합제일 수도 있다. 본 발명의 실행시에는 각종 가교결합제가 유용하다. 본 발명의 경화된 접착제 조성물은 적어도 제 1상 및 제 2상을 갖는다. 제 1상의 주성분은 실리콘 PSA이며, 제 2상의 주성분은 아크릴 공중합체이다. 아크릴상 또는 실리콘상 또는 아크릴 상과 실리콘상 모두는 연속상일 수도 있다. 특정 가교 결합제는 아크릴 상내에서 가교결합될 수 있다(아크릴 상이 연속상인 경우에 유용하다). 특정 가교결합제는 실리콘 상내에서 가교결합될 수 있다(실리콘 상이 연속상인 경우에 유용하다). 다른 가교결합제들은 각각의 상에서뿐 아니라 2개의 상 사이에서도 가교될 수 있다(2개중 하나 또는 2개상 모두가 연속상인 경우에 유용하다). 가교결합제는 다작용성 아크릴레이트, 트리아진, 실란 결합제, 벤조페논 및 이의 혼합물 및 이의 유도체로 구성된 군중에서 선택되는 것이 바람직하다.

일종의 가교결합제는 다작용성 아크릴레이트, 예를 들면 1,6-헥산디올 디아크릴레이트 뿐 아니라, 미합중국 특허 제 4,379,201호(하일만외 다수)에 개시된 것(예를 들면, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라크릴레이트, 1,2-에틸렌 글리콜 디아크릴레이트 등)이다. 이들 가교결합제는, 아크릴상이 연속상인 경우 아크릴 상을 가교결합시켜 아크릴상의 내부 강도를 향상시키는데 유용하다.

상기 거론된 치환된 트리아진의 예로는 미합중국 특허 제 4,329,384호 및 제 4,330,590호에 개시된 것, 예를 들면 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-p-메톡시스티렌-s-트리아진을 들 수 있다. 본원에서는, 트리아진이 각각의 상뿐 아니라 2개의 상사이에서 가교결합된다는 가설을 세웠다. 또한 상기 언급된 바와 같이, 실란 결합제는 가교결합시 유용하다. 유용한 실란 결합제는 에폭시류 가교결합제, 예를 들면-글리시독시프로필 트리메톡시실란; 메타크릴류, 예를 들면-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란; 및 머캡토류, 예를 들면-머캡토프로필트리메톡시 실란이다. 또한 상기 거론된 바와 같이 본 발명의 실행시에도 벤조페논 가교결합제를 사용할 수도 있다. 높은 전단 강도가 요구되는 용도에는, 가교 결합제를 사용하는 것이 바람직하다. 가교결합제를 사용할 경우, 그 양은 통상적으로 아크릴 단량체와 실리콘 PSA의 합계 총 100부당 0.01 내지 약 5 중량부로 한다.

본 발명의 접착제는 통상적으로 하기 방법으로 제조한다. 실리콘 압감성 접착제 조성물의 용매를 제거하여 PSA 조성물 내의 모든 유기 용매를 거의 전부 제거한다.

당 분야에 공지된 방법에 의하면 용매를 제거하여 수거할 수 있다. 생성된 실리콘 PSA를 알킬 아크릴레이트 단량체 및 공중합성 변성 단량체 중에 분산시키거나 또는 용해시킨 후, 광 개시제를 첨가하여 본 발명의 압감성 접착제 조성물을 형성시킨다. 또한, 아크릴레이트 단량체에 실리콘 PSA를 분산시키거나 용해시킨 후, 공중합성 변성 단량체 등을 첨가할 수 있다. 임의의 가교결합제 또는 다른 첨가제, 예를 들면 산화방지제 및 충전제를 접착제 조성물에 혼입할 수도 있다. 이어서 적절한 기재상에 접착제 조성물을 코팅시키고 자외선에 노출시킴으로써 압감성 접착제를 수득할 수 있다.

접착제 조성물을 변성시켜 접착제 조성물의 점도를 조절함으로써, 사용되는 코팅 방법에 적당한 점도를 조성할 수 있다. 우수한 코팅성을 얻기 위한 본 발명의 접착제 조성물의 점도는 통상적으로 약 500 내지 약 40,000cps 이다. 나이프 코팅 및 롤 코팅과 같은 통상적인 코팅 방법을 사용할 수 있다. 점도가 보다 높은 상태에서(즉, 약 40,000cps), 접착제 조성물을 압출시키거나 또는 다이 코팅할 수 있다.

본 발명의 접착제 조성물을 가요성 운반체 웨브에 코팅한 후, 불활성, 즉 산소가 거의 없는 대기 또는 질소 대기 하에서 중합시킬 수 있다. 자외선이 상당량 투과되는 플라스틱 필름으로 광활성 코팅층을 도포한 후, 형광류 자외선 램프를 사용하여 공기 중에서 상기 필름에 조사함으로써 거의 불활성인 대기를 조성할 수 있다. 중합성 코팅물을 도포하는 대신에 불활성 대기 중에서 광중합 반응을 수행하고자 하는 경우에는, 미합중국 특허 제 4,303,485호(레벤스)에 교시된 바와 같이 산화성 주석 화합물을 중합성 단량체와 혼합하여 불활성 대기 중의 침투성 산소 함량을 증가시킬 수 있는데, 상기 '485호 특허에는 또는 그러한 방식을 통해 공기 중에서 두꺼운 코팅을 중합시킬 수 있음도 교시되어 있다.

본 발명의 접착제 조성물은 대개, 하나 이상이 박리물질로 코팅된 2개의 릴리이즈 라이너 사이에 고르게 코팅된 접착제 조성물층을 포함하는 테이프 구조를 제조하는 방식으로 경화시키고 도포한다. 박리 코팅물로 모두 코팅된 2개의 라이너 사이에 접착제 조성물을 코팅시킴으로써 전이 테이프를 제조할 수도 있다. 릴리이즈 라이너는 대개, 자외선이 통과할 수 있는 폴리에스테르와 같이 투명한 중합체 물질을 포함한다.

본 발명의 접착제를 함유하는 실리콘과 비-혼화성인 박리 물질로써 상기 릴리이즈 라이너를 먼저 코팅하거나 또는 예비-처리하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 실리콘 PSA에 비해 아크릴 단량체 함량이 높은, 예를 들어 90중량부의 아크릴 단량체와 10중량부의 실리콘 PSA를 함유하는 접착제 조성물에는 실리콘 릴리이즈 라이너를 사용할 수 있다.

폴리플루오로폴리에테르 또는 플루오로실리콘을 함유한 것과 같은 다른 박리 조성물로 코팅된 릴리이즈 라이너 상에는 실리콘 PSA의 농도가 높은 접착제 조성물을 코팅할 수 있다. 페닐 실리콘 PSA를 함유한 접착제 조성물은 메틸 실리콘 박리 조성물로 코팅된 라이너 상에 코팅할 수 있다.

본 발명의 실행시 유용한 릴리이즈 라이너는 실리콘 압감성 접착제 및 유기 압감성 접착제에 사용하기에 적합한 것이다. 유용한 조성물의 예는 공계류중인 미합중국 특허 출원 일련 번호 제 07/450,623호에 기재된 약 10내지 약 85 중량의 불활성 폴리플루오로폴리에테르 오일 및 약 15 내지 약 90중량의 가교결합성 폴리플루오로폴리에테르를 함유한 조성물이다.

적절한 가교결합성 폴리플루오로폴리에테르는 하기 일반식으로 표시된다:

상기 식에서,

Z는 첨가 또는 축합 반응에 개입되어 중합체를 형성할 수 있는 작용성부 또는 중합체를 형성하는 반응에 개입될 수 없는 불활성 부를 포함하는 말단기를 나타내고;

Z'는 첨가 또는 축합 반응에 개입되어 중합체를 형성할 수 있는 작용성 부를 포함하는 말단기를 나타내고;

R¹은 각각 직쇄형, 측쇄형 또는 고리형일 수 있는 퍼플루오로알킬기 또는 불소를 나타내며;

OR²는 각각 퍼플루오로알콕시기를 나타내며, 이때 R²는 퍼플루오로알킬기, 또는 하나 또는 그 이상의 에테르 산소 원자로 치환된 퍼플루오로알킬기로서, 각각 -(R³O)_f-R⁴구조를 갖는 단위중에서 선택되며;

R³는 각각 -CF₂, -CF₂CF₂-, 및중에서 선택되고;

R⁴는 직쇄형, 측쇄형 및 고리형기 중에서 선택된 퍼플루오르알킬기를 나타내고;

f는 0 또는 1 내지 6의 수이며;

g는 쇄내의 불규칙 분포된 -(CF₂O)- 단위의 평균수를 나타내는 것으로서 0 또는 그 이상의 수치를 가지며;

h는 쇄를 따라 불규칙 분포된단위의 평균수로서, 1 이상의 수치를 가지며;

i 및 i'는 서로 같거나 다를수 있으며, 각각 쇄내에 분포된및단위의 갯수를 나타내는 수로서, i 및 i'의 합은 0 또는 그 이상의 수치이고, i/i'의 비는 0내지 5이며;

g/h의 비는 10 미만이고;

(i+i')/(g+h)의 비는 0.0 내지 1.5 이며;

폴리플루오로폴리에테르의 수평균 분자량은 약 650 내지 20,000이다.

특히 유용한 폴리플루오로폴리에테르 중합체는 아크릴레이트, 이소시아나토, 또는 비스(아미도프로필트리에톡시실란)과 같은 비-퍼플루오르화된 가교결합성 말단기를 갖는 것이다.

불활성 폴리플루오로폴리에테르 오일에 대한 일반식은 하기와 같다.

상기 식중,

X는 각각 수소 또는 할로겐이고, 단 X가 수소일 경우 j는 1 또는 2이고, X가 할로겐일 경우, j는 1 내지 5의 정수이고;

R¹, OR², R³, R⁴, f, g, h, i, i'는 상기 정의된 바와 같으며;

k는 3 또는 4이며;

1은 1 또는 1 이상의 수이다:

본 발명의 수행시 유용한 불활성 폴리플루오로폴리에테르 유체의 예는 이.아이.듀퐁 드 네모아즈 앤드 컴패니에서 시판되는 상표명 Krytox 1506, Krytox 1514, Krytox 1645; 다이킨에서 시판되는 Denmum:유체; 및 몬테카티니-에디슨에서 시판되는 Fomblin Y 및 Fomblin Z 유체이다.

릴리이즈 라이너와 조성물도 또한 시판된다. 시판되는 유용한 박리 코팅으로는 Dow CorningSyl-off^TM폴디메틸실록산 박리 코팅, 및 Q2-7785 폴리오로실리콘 박리 코팅; Shin Etsu X-70-029NS 플루오로실리콘 박리 코팅 등이 있다.

또한, 본 발명의 접착제 조성물은 여러 가지 릴리이즈 라이너, 즉 라이너의 한쪽 면에는 제 1박리 코팅이 코팅되어 있고, 라이너의 반대쪽 면에는 제 2박리 코팅이 코팅된 차별적 릴리이즈 라이너 상에 코팅될 수 있다. 상기 2개의 릴리이즈 코팅은 다른 박리값을 갖는다. 예를 들어, 제1박리 코팅물은 박리값이 5g/, 즉 코팅물로부터 1폭의 접착제 스트립을 떼어내는데 5g의 힘이 필요하며, 제2박리 코팅물의 박리값은 15g/이다.

접착제는 통상적으로 박리값이 높은 박리 코팅물로 코팅된 릴리이즈 라이너 면상에 코팅한 후, 생성된 테이프를 롤 형태로 감을 수 있다. 테이프를 감아놓지 않으면, 박리값이 높은 박리 코팅물에 접착제가 붙어있게 된다. 테이프를 기재상에 도포한 후에는, 부가의 사용을 위해 릴리이즈 라이너를 떼어내어 접착제 표면을 노출시킬 수 있다.

박리 라이너(들)를 투과하는 자외선에 상기 접착제 조성물을 노출시켜 경화시킨다. 전이 테이프를 제조할 경우에는, 전이 테이프의 라이너 중 하나를 떼어낸 후, 노출된 접착제 표면을 배킹과 같은 다른 기재에 적충시킬 수 있다. 나머지 릴리이즈 라이너는 접착제를 기재로 전이시키는데 사용된다. 기재는 중합체 필를(예를 들면, 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 폴리우레탄) 금속 호일, 유리 섬유, 종이, 직물, 부직물, 포말 시이트 등으로 구성된 군중에서 선택된 것과 같이 테이프에 통상적으로 사용되는 기재이다. 포말 시이트는 산업 분야에 공지되어 있으며, 그 예로는 폴리에틸렌, 폴리우레탄, 아크릴레이트, 폴리스티렌, 네오프렌, 실리콘 등으로 제조된 개방 셀 포말 및 폐쇄 셀 포말이 있다.

본 발명의 접착제는 접착시키기 어려운 물질로 공지되어 있는 폴리에스테르, 폴리카르보네이트, 폴리올레핀, 예를 들어 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌에 잘 접착된다.

본 발명의 접착제 조성물을 자외선으로 광중합시키면 상-분리된 압감성 테이프를 수득할 수 있다. 본 발명의 경화된 접착제 조성물은 적어도 제1상 및 제2상을 갖는다. 제1상의 주성분은 실리콘 PSA이며, 제2상의 주성분은 아크릴 공중합체이다.

형태, 즉 접착제 조성물의 상이 연속적인지 불연속적인지의 여부에 영향을 미치는 인자로는 아크릴 단량체 대 실리콘 PSA의 비, 사용된 구체적 극성 공중합성 단량체, 및 사용된 알킬 아크릴레이트 단량체 대 극성 공중합성 단량체의 비가 있다.

예를 들어, 실리콘 PSA의 농도가 낮은, 즉 아크릴 단량체 대 실리콘 PSA의 비가 높은 접착제 조성물은 실리콘 상이 분산되어 있는 연속적 아크릴 상을 형성시키는데 바람직하다. 역으로, 실리콘 PSA의 농도가 높은 접착제 조성물은 아크릴 상이 분산되어 있는 연속적 실리콘 상을 형성시키는데 바람직하다. 상기 시스템 성분의 농도와 극성을 광범위하게 조절하면, 특정 용도에 부합되는 PSA 특성을 얻을 수 있다. 구체적 접착제 조성물에 따라서, 어느 한 상이 연속적일 수 있고 나머지 상은 불연속적일 수 있다. 또한, 2개의 상이 모두 연속적일 수도 있다.

바람직한 구체 예에서 자동차용 페인트에 접착시, 실리콘 상은 연속상이며, 아크릴 상은 투과 전자 현미경(TEM)으로 관찰했을 때 약 0.1㎛ 내지 약 1㎛ 범위의 크기를 갖는 비교적 균일한 함유물로서 존재한다. 그러한 접착제 층을 가진 압감성 접착 테이프는 자동차 차체 페인트 표면에 대한 접착력이 상당히 우수하며 저온에서의 성능도 상당히 우수하다.

본 발명의 특정 압감성 접착 테이프는 신종 자동차 페인트에 대해 상당히 우수한 접착력을 지닌다. 상기 페인트는 오염을 줄여주고, 내구성의 고광택 제품으로 유지시켜 주도록 계획된 것이다. 통상의 접착제는, 종래의 페인트 제제에 비해 상기 페인트에 대한 접착력이 상당히 떨어진다. 최신종의 자동차 페인트의 예로는 BASF/Inmont 페인트 E-14 및 E-176, Dupont 페인트 M33J-100 및 RK-3840, 및 50-J 및 아사히 케미칼사의 페인트 Lumiflon이 있다.

본 발명의 특정 바람직한 압감성 접착 테이프는 또한, -30내지 -45의 온도에서 콜드슬램(Cold Slam)으로 불리우는 자동차 산업용 테스트를 실시한 결과 우수한 저온 분리성을 보인다.

이론에 국한시키지 않고도, 이러한 특정 압감성 접착 테이프는 페인트 접착력과 저온에서의 내-분리성 면이 개선됨을 알 수 있는데, 이는 아크릴 공중합체와 페인팅된 기재와의 우수한 화학적 상호 작용 및 연속적 실리콘 상의 독특한 형태 때문이다.

자동차용 페인트에 접착될 수 있는 테이프 구조물의 특정 실시태양에서는, 상기 거론된 바와 같이 전이 테이프의 한쪽 릴리이즈 라이너를 떼어내고, 포말층 물질에 상기 노출된 접착제층을 견고하게 접촉시켜 접착시킨다. 유용한 포말층 물질은 통상적으로 두께가 약 0.3내지 약 4이다. 포말층은 두께는 의도하는 용도에 따라 달라질 수 있다. 포말층은 저온 분리를 방지하는데 특히 유용하다. 포말층의 이면은, 통상적으로 자동차 차체의 부속품 등에 잘 접착되는 통상의 압감성 접착제로 코팅된다. 상기 접착제는 Re 24,901에 개시되어 있다. 본 발명의 접착제를 수용하는 나머지 릴리이즈 라이너는, 이면에 견고하게 접착된 차체 부속물 등을 가진 접착제-코팅 포말층을 페인팅된 자동차 문 등에 도포하기 위한 목적으로 제거할 수 있다.

페인트에 접착될 수 있는 테이프 구조물의 한 실시태양에서, 포말층은 본 발명의 접착제를 포함하는 접착제 층에 함유된 아크릴 공중합체와 유사하거나 다른 첨가물을 지닌, 두께가 같거나 다른 유사 또는 서로 다른 종류의 아크릴 단량체가 혼입될 수도 있는 자외선 중합된 아크릴 공중합체를 포함한다. 포말층은 100중량부의 아크릴 단량체, 즉 알킬 아크릴레이트 단량체와 변성 단량체를 기준으로 하여 약 80중량부 내지 약 99중량부의 알킬 아크릴레이트 단량체, 및 약 20중량부 내지 약 1중량부의 공중합성 변성 단량체를 포함한다. 포말층은 부가로 가스 및/ 또는 미소구를 포함할 수도 있다. 미소구는 유리 또는 중합체일 수 있다. 미소구는 평균 직경이 약 10 내지 약 200㎛이고, 포말층은 약 5내지 약 65부피를 차지하는 것이 바람직하다. 가스는, 단량체와 혼합되어 중합되기 전에 기포를 형성하는 질소와 같은 불활성 가스일 수 있다. 포말층 조성물과 혼합될 수 있는 다른 유용한 물질로는 실리카, 소수성 실리카, 안료, 발포제, 산화방지제 및 점도 조절제가 있으나, 이들에 국한되는 것은 아니다.

또한, 본 발명의 접착제는 포유동물의 피부에 사용되는 상처용 드레싱 및 테이프의 접착제로서도 유용하다. 상처 드레싱용 접착제는 피부에 무자극성이어야 한다.

또한, 처음에는 재배치할 수 있을 정도의 낮은 접착력을 갖되, 시간의 경과에 따라 과다한 접착력을 지니지 않을 정도의 접착력을 가지는 것이 바람직하다. 피부에 너무 큰 접착력을 갖는 접착제는 제거하기가 어려우며, 제거시 고통이 따른다.

접착제는 드레싱에 적합한 임의의 배킹상에 코팅할 수 있다. 통상적으로, 배킹은 피부에 잘 맞도록 가요성이 있어야 하며, 통기성, 즉 적절한 수증기 투과율을 지녀 드레싱 아래에서 습기의 생성을 방지할 정도로 충분한 투과성을 갖되, 박테리아 및 다른 오염물에 대해서는 불투과성이어야 한다. 배킹은 통상적으로 부직물, 직물, 중합체 필름 등으로 만들어진다. 배킹은 레이온, 폴리에스테르, 폴리올레핀, 예를 들면, 폴리에틸렌, 면, 및 폴리우레탄을 비롯한 다양한 물질로 제조할 수 있다. 적절한 배킹의 예는 본 출원인에 의한 미합중국 특허 제 3,121,021호(코펠란드), 및 미합중국 특허 제 4,917,929호(하이네케)에 개시되어 있다. 특정 용도, 예를 들어 정맥내 주사 드레싱의 경우에는, 배킹 물질이 상당히 투명해서 주사 바늘의 위치를 관찰할 수 있는 것이 바람직하다. 투명도와 통기성 때문에 상기 용도에는 폴리 우레탄 필름이 특히 적절하다.

피부에 접착시킬 수 있는 구조물을 제조하는 경우에는, 통상적으로 하나의 릴리이즈 라이너를 떼어내고, 접착층을 적절한 배킹에 단단하게 접촉시켜 접착시킨다.

또한 배킹에 자외선이 투과할 수 있는 경우에는, 배킹에 접착제 조성물을 코팅한 후 이를 경화시킬 수 있다.

일반적인 다목적 용도 및 특정 페인트 및 의료용 이외에도, 본 발명의 접착제는 다른 부가의 이점을 갖는다. 일부 경우, 접착제를 기재 상에 코팅한 후 실리콘 릴리이즈 라이너로 피복할 경우에는, 사용 이전까지 접착제가 라이너에 박리 가능하도록 접착되어 있는 것이 바람직하다. 그러나, 통상의 아크릴레이트 접착제는 실리콘 코팅된 라이너에서 쉽게 박리되며, 접착제가 조기에 튀어나와 오염물과 먼지에 노출될 수 있다.

본 발명의 접착제는 라이너에 대한 접착력이 우수하여 접착제를 사용하기 전까지 라이너에 접착된 상태로 존재할 수 있다. 접착제 조성물 내의 실리콘 PSA의 함량을 조절하여 릴리이즈 라이너에 대한 상기 생성된 접착제의 접착력을 조절함으로써 본 발명의 접착제 조성물을 변화시킬 수 있다. 이는, 릴리이즈 라이너가 접착제에 접착된 상태로 남아 있는 것이 요구되는 경우, 또는 보관 또는 선박 운송시에 일어날 수 있는 접착제-코팅된 기재가 저온에 노출되는 경우 및 라이너가 튀어나올 수 있는 경우에 바람직하다.

[테스트 방법]

하기 테스트는 본 발명의 접착제를 평가하는데 사용되어 왔다. 특별한 언급이 없는한, 실시예와 특허 청구의 범위를 포함한 명세서 전반에 걸쳐 사용된 모든, 부 및 비율은 중량을 기준으로 한 것이다.

[투과 전자 현미경(TEM)에 의한 접착제의 형태 분석]

FC4 크리오어탯치먼드(Cryoattachment)가 설치된 Reichert-Jung(상표명) Ultracut E^TM크리오울트라마이크로톰(Cryoultramicrotome)을 사용하여 -140의 샘플온도로 TEM 테스트용의 얇은 절편(500-1000Å)을 제조했다. 스텐레스 스틸 보트를 가진 Diatome^TM다이아몬드 나이프를 사용했다. 100kV에서 작동되는 투과 방식의 JEOL 100CX 전자 현미경을 사용하여 상기 절편을 관찰했다.

[페인팅된 기재로부터의 90박리 접착력]

테이프 샘플의 한쪽 접착제 면에 19 200 0.125의 양극산화된 알루미늄 조각을 놓는다. 2의 롤러를 굴려서 알루미늄에 압력을 가한다. 그후, 샘플의 반대면을 페인팅된 단단한 지지체에 견고하게 접합시킨다. 실온에서 명시된 체류시간이 지난 후, 30.5/분의 속도로 접착제 표면에서 90각도로 알루미늄 조각을 잡아당겨 샘플을 때어냄으로써 평균 접착력[단위; N/(폭)] 및 파손 형태를 관찰하였다. 기재에 대한 접착력이 포말층의 내부 강도보다 크다는 것을 나타내는 포말분열(FS) 형태가 가장 바람직한 파손 형태이다.

[정적 전단 테스트]

Re. 24,906(울리치)에 개시된 것과 같이, 본 발명의 압감성 접착제가 한면에 코팅되고 종래의 아크릴 압감성 접착제가 다른 면에 코팅된 2.54 1.27조각의 포말을 잘라서 샘플을 제조한다. 50-J 페인트로 페인팅된 5 5의 강철 패널과 한쪽 단붕 구멍이 있는 1.4 5.0 0.8의 연철 조각 사이에 샘플을 끼워 복합체를 형성시킴으로써, 본 발명의 압감성 접착제가 페인트와 접촉하면서 종래의 압감성 접착제는 구멍이 있는 반대편 단부의 연철조각과 접하도록 한다. 테스트하고자 하는 접촉면적은 2.54 1.27이다. 접착제와 접촉하지 않는 패널과 조작의 부분은, 삽입되어 있는 샘플로부터 서로 반대방향으로 뻗어 있다. 이어서, 2의 롤러를 상기 복합체에 2회 통과시켜 누르고, 1시간 동안 실온에서 숙성시킨다. 그후, 70로 예열시킨 공기 순환 오븐 내에서 15분 동안 수직에서 2기울기로 상기 패널을 매달아 둔다.

이어서, 연철 조각의 구멍에 500g의 추를 매달고, 타이머를 작동 시킨다. 추가 떨어지는 시간이 정적 전단값(분)이다. 10,000분 후에도 추가 떨어지지 않으면 테스트를 중단한다.

[콜드 슬램]

유사한 크기의 여닫이 틀/문의 상부 모서리에 대략 40의 견고한 수직 강철 틀을 설치한다. 19.4(2.54 7.62)의 중간 밀도의 실리콘 포말을, 상기 고정된 수직 틀의 하단외측 모서리(여닫이 문을 닫았을 때 충격을 받는 부위)에 장착시킨다.

테스트 패널은 다음과 같이 제조한다.

두께가 6인 강성의 폴리 염화비닐 테스트 바의 15 150면에, 릴리이즈 라이너 상에 보유된 12.7 125의 압감성 접착 테이프를 도포한다.

6.8의 롤러를 1회 굴림으로써 테이프를 가압시킨다. 그후, 라이너를 테이플에서 떼어내고, 본 발명의 압감성 접착제를 보유한 노출된 표면을 100 30의 새로 페인팅된 강철 패널(50-J 페인트로 페인팅)에 부착시킨다. 4개의 테스트 바를 강철 패널의 길이 방향으로 2줄로 부착시키되, 각 테스트 바의 한쪽 단부가 패널 단부를 약 2.5정도 지나쳐 연장되도록 부착시킨다. 300/분의 속도로 6.8의 롤러를 테스트 패널에 굴린 후, 상온에서 3일동안 패널을 방치한다. 상기 설명한 바와 같은 콜드 슬램 장착물을 수용한 저온 챔버 내에서 상기 샘플을 대략 12시간동안 -40에서 방치하였다.

그후 장착물에 테스트 판넬을 고정시키되, 테스트 바와 같이 방향의 판넬을 수평 방향으로 장착시킨다.

하기 테스트 절차는, 단순히 통과-실패로 나누기 보다는 콜드 슬램 성능을 어느 정도 정량적으로 측정하고자 계획된 것이다.

여닫이 문을 소정 각도로 올린 후 이를 떨어뜨려서 문틀에 충돌시키고, 테스트 패널을 저온하에 슬램에 노출시키는 방식으로 콜드 슬램 테스트를 실시한다. 5개의 가능한 각 슬램 각도에서 10개의 슬램을 테스트한다. 4개 비닐 바중 임의의 것이 벗겨지거나 또는 분리되는 동안 슬램 각도 및 슬램의 번호(1-10)를 기록한다. 처음에는 슬램 각도를 23로 한다. 상기 각도에서 10개의 슬램중 어느 것도 파손되지 않으면, 각도를 45로 높인다. 모든 테스트 바가 분리되거나 또는 180의 슬램 각도에서 10개의 슬램이 수행될 때까지 상기 절차를 반복한다. 처음 10개의 슬램 실시도안 특정 단계에서 하나 또는 그 이상의 바가 파손되는 경우에는, 이후의 슬램 각도로 진행되기 전 단계에서 10개의 슬램을 다시 실시한다. 벗겨지기 시작하거나 파손되는 여닫이 문 슬램 각도/단계 및 슬램 번호를 기록하여 결과를 얻는다. 단계 1-5형태의 수치 표시는 각각 23, 45, 68, 90 및 180의 문 슬램 각도에 해당한다. 단계 번호가 낮은 것, 예를 들어 1 또는 2는 콜드 슬램 특성이 불량하다는 것을 나타낸다. 단계 번호가 높은 경우, 예를 들어 4 또는 5는 콜드 슬램 특성이 우수함을 나타낸다. 각각의 파손의 단계 번호에서의 단계, 슬램 번호 및 파손 형태를 기록한다.

[피부에 대한 접착력의 테스트 방법]

사용된 테스트 방법은, 사람 비푸중 등의 소정 부위의 표면에 테이프를 붙여서 테스트를 변형시킨 것을 제외하고는, Pressure-Seusitive Adhesive Tape Council(7판(1976), 미합중국, 일리노이, 글렌뷰)의 테스트 방법 No. 1인 PSTC-1에 따른다. 2.54(폭)5.08(길이)의 테이프 샘플을 각자의 등에 놓고, 1분당 30의 속도로 움직이는 1의 롤러(상기 언급된 문헌의 부록 B, 섹션 2.7.1, 2.8.1 및 2.8.2에 설명됨)를 앞뒤로 한 번씩 굴린다. 모터 구동 캐리지에 장착된 변형 게이지를 사용하여 PTSC-1에 따라 180각도에서 피부에 대한 접착력을 측정한다.

샘플 2.54폭당 접착력(g)의 단위로 제거력을 기록한다. 제거 속도는 15/분이다.

초기 피부 접착력은, 테이프를 붙인후 즉시 측정한다. 노화 접착력은, 피부에 24시간동안 연속적으로 접촉시킨 후에 측정한다. 허용가능한 피부 접착제는, 초기 접착값이 20g 내지 약 100g이고, 24시간 후의 피부 접착력이 75g 내지 약 300g일 것이다.

하기 실시예는 본래 설명을 위한 것이며, 본 발명을 제한하려는 것이 아니다.

본 발명의 영역은 특허청구의 범위에 의해서만 한정된다.

실시예에는 하기 용어, 약어, 및 상표명이 사용된다:

실시예, 일부 명세서 및 특허청구 범위에 걸쳐 모든 부,및 비율은 특별한 지시가 없는 한 중량을 기준으로 한다.

[실시예 1]

크실렌(Q2-7406, 다우 코닝에서 시판)중의 200g의 55고체 실리콘 압감성 접착제(PSA)를 150에서 약 6시간 동안 가열함으로써 용매가 거의 없는 무수 실리콘 압감성 접착제를 제조했다. 80중량부의 이소옥틸 아크릴레이트(IOA), 20중량부의 아크릴산(AA) 및 100중량부의 무수 실리콘 접착제를 지닌 혼합물을, 실리콘 PSA가 IOA/AA 단량체에 용해될 때까지 혼합했다. 미합중국 특허 제 4,330,590호(베슬리)에 개시된 바와 같이, 상기 용액에 0.2phr의 2.2-디메톡시-2-페닐 아세토페논, 광개시제(사토머 제품인 KB-1 광개시제), 및 0.15phr의 2.4-비스트리클로로메틸-6-(4-메톡시페닐)-s-트리아진을 첨가했다. 이어서 상기 용액을 공기 구동식 고전단 프로펠러 혼합기를 사용하여 약 5분동안 혼합했다. 이어서 상기 혼합물 중의 가스를 제거하고, 박리제가 코팅된 0.05두께의 2축-배향된 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름상에 0.05의 두께로 균일하게 나이프 코팅하였다. 상기 두 번째 PET 필름을 코팅된 혼합물 상에 배치하되, 박리제가 코팅된 면이 코팅과 접하도록 하였다. 상기 코팅을 한줄의 자외선 형광등에 노출시켜 중합함으로써 압감성 접착제를 형성했는데, 자외선 형광등 방사선의 90는 300 내지 400이내이며 최대는 351nm이고, 방사선의 최대 강도는 대략 1-2mW/이다. 총 노출량은 약 400mJ/(다이나켐 단위)이다.

생성된 압감성 접착제의 알킬 아크릴레이트/극성 공단량체 비(IOA/AA)는 80/20이고, 아크릴레이트/실리콘 비(아크릴/실)는 50/50으로서, 이때 아크릴레이트부에는 알킬 아크릴레이트와 극성 공단량체가 모두 포함된다.

이어서, 상부의 라이너를 제거했다. 아크릴 포옴형 층이 압감성 접착제의 상위보에 형성되었다. 95중량부의 IOA, 5중량부의 AA 및 0.04중량부의 KB-1 용액을 뚜껑이 달린 1의 혼합 용기 내에 넣었다. 상기 용기를 질소로 30분간 세정했다. 이어서 상기 용액을 전술한 바와 같이 자외선 형광등에 노출시켜 약 3000cps 의 점도까지 부분 중합시켰다. 상기 혼합물에 0.10중량부의 KB-1, 0.10중량부의 1.6-헥산 디올 디아크릴레이트, 8phr의 유리 미소기포(3M에서 시판되는 평균 직경이 80㎛인 C15/250), 및 10phr의 실리카(데구사 제품인 Aerosil 972)를 첨가했다. 상기 혼합물을 압감성 접착제위에 약 1.0두께로 나이프 코팅하였다. 이어서, 박리제가 코팅된 0.05두께의 폴리에스테르 필름을 상기 혼합물 위에 놓고, 혼합물 표면을 총 에너지가 700mJ/인 UV 광선으로 중합시켰다.

그 결과 얻어진 테이프는 포옴과 유사한 특성을 지녔고, 콜드슬램(cold slam), 박리 접착도, 및 접착력에 대해 테스트 하였으며, 그 결과는 표 1에 제시하였다.

[실시예 2]

실시예 1의 접착제 용액을 실시예 1에 기재된 바와 같이 0.05의 두께로 나이프 코팅하여 압감성 접착 테이프를 제조했다. 실시예 1의 포옴형 층을 형성시킨 부분 중합된 혼합물을 1의 두께로 습윤 압감성 접착제 상에 나이프 코팅했다. 두 번째 박리 라이너를 상기 혼합물 위에 놓고 이 복합체를 총 에너지 700mJ/UV 광선으로 정화시켰다. 그 결과 얻어진 테이프를, 표 1에 제시된 바와 같이 박리 접착도 및 콜드슬램에 대해 테스트 하였다.

[실시예 3]

실시예 1의 접착제 용액과 실시예 1의 부분 중합된 혼합물을, 두 개의 구멍이 있는 코팅다이를 사용하여 박리제가 코팅된 폴리에스테르 라이너 상에 동시에 코팅함으로써 압감성 접착제 테이프를 제조하였다. 두 번째 라이너를 혼합물 위에 놓고 이 복합체를 총 에너지 700mJ/의 UV 광선으로 경화시켰다. 그 결과 얻어진 테이프는 실시예 1에서와 같이 테스트 하였고 그 결과는 표 1에 제시하였다.

[실시예 4]

실시예 1의 포옴형 층의 혼합물을 1.0두께로 코팅한 후, 박리제가 코팅된 두 개의 폴리에스테르 라이너 사이에서 총 에너지가 700mJ/인 UV 광선으로 경화시켰다. 포옴형 층을 초벌 처리한 후, 실시예 1의 중합된 압감성 접착제에 적층시켜 압감성 접착 테이프를 제조하였다. 상기 테이프를 실시예 1과 같이 테스트 하였고, 그 결과는 표 1에 나타내었다.

[비교예 C-1]

뚜껑이 달린 1의 혼합용기에 80 중량부의 IOA, 20 중량부의 AA, 및 0.04phr의 광개시제(KB-1)를 첨가했다. 생성된 용액을 질소로 세정하고 UV 광선하에서 약 2000cps의 점도까지 부분 중합시켰다. 부분중합된 혼합물에 실시예 1에 기재된 0.16phr 의 KB-1 및 0.15phr의 트리아진을 추가로 첨가했다. 부분중합된 혼합물을 0.05의 두께로 나이프 코팅하고 경화시켜 실시예 1에 기재된 바와 같은 접착제 전이 테이프를 제조했다. 상기 테이프를 포옴형 층에 적층시킨 후 실시예 1에서와 같이 테스트하였고, 그 결과는 표 1에 제시하였다.

표 1의 데이터를 통해, 본 발명의 PSA가, 실리콘 PSA를 함유하지 않은 점을 제외하고는 유사하게 제조된 아크릴레이트 PSA에 비해 페인트에 대한 우수한 박리 접착력과 우수한 콜드 슬램 특성을 지님을 알 수 있다. 실시예에는 포옴층에 PSA를 도포하는 여러 가지 방법을 제시하였다. 상기 실시예들의 PSA는 가교 결합된 것이다. 하기 실시예들은, 본 발명의 PSA의 박리 접착도를 종래의 아크릴 PSA 및 실리콘 PSA와 비교하여 설명한 것이다.

[실시예 5-19]

압감성 접착제를 실시예 1과 같이 제조하되, 단 트리아진이 함유되지 않고, IOA, AA, 및 실리콘 접착제의 양을 표 2에 제시된 바와 같이 하였다.

87.5 중량부의 IOA, 12.5 중량부의 AA, 및 0.04 중량부의 2,2-디메톡시-2-페닐 아세토페논(시바-가이기 코오포레이션에서 시판되는 Irgacure(상표명) 651)의 혼합물을 질소 대기하에서 UV 광선을 사용하여 약 1500cps의 점도까지 부분중합시킴으로써 포옴형 층을 제조하였다. 상기 부분중합된 혼합물에 추가의 0.1 중량부의 Irgacure 651, 0.05 중량부의 1,6-헥산디올 디아크릴레이트, 4 중량부의 소수성 실리카, 및 평균 직경이 50 미크론이고 밀도가 0.15g/인 8부의 유리 미소기포(C15/250, 3M에서 시판)를 첨가했다. 이어서 상기 혼합물을 실시예 1에 설명한 바와 같이 박리제가 코팅된 PET 라이너 상에 코팅하고, 제 2의 유사한 PET 라이너로 피복한 후 경화시켰다. 생성된 층의 두께는 약 1.0이었다. 이어서, 포옴형 층을 초벌 처리한 후 압감성 접착제 전이 테이프를 상기 포옴형 층에 적충시켰다. 상기 생성된 테이프 구조체를 박리 접착도 및 접착력에 대해 테스트하였고, 그 결과는 표 2에 제시하였다.

[비교예 C-2]

압감성 접착제 전이 테이프를 실시예 C-1과 같이 제조한 후, 실시예 5에서와 같이 포옴형 층에 적충시켰다. 테스트 결과는 표2에 제시하였다.

[비교예 C-3]

다우 코닝 Q2-7406을 2중량의 고형 실리콘, 디클로로벤조일 퍼옥사이드 촉매와 혼합했다. 0.05두께의 무수 코팅이 형성되도록 접착제를 Q2-7785 릴리이즈 라이너(다우 코닝에서 시판) 상에 코팅하였다. 코팅된 접착제를 오븐에서 70에서 1분, 168에서 2분 동안 경화시키고, 생성된 압감성 접착제는 실시예 5의 초벌 처리된 포옴형 층에 적충시켰다. 박리 접착력에 대한 테스트 결과는 표2에 제시하였다.

표 2를 통해, 자동차 페인트에 대한 본 발명의 PSA의 접착력이 종래의 아크릴계 PSA 또는 실리콘 PSA에 비해 우수함을 알 수 있다. IOA, AA, 및 실리콘 PSA의 범위가 바람직한 범위중 바깥 범위에 가까울수록, 접착 특성은 순수 실리콘 PSAs의 성능에 가까워진다. 상기 성능은 페인트의 종류에 따라 다르다.

하기 실시예들은 종래의 아크릴계 PSA에 비해 본 발명의 PSA가 우수한 콜드 슬램 성능을 가짐을 설명하는 것이다.

[실시예 20-26]

미합중국 특허 제 4,415,615호에 개시된 바와 같이, 87.5 중량부의 IOA, 12.5중량부의 AA, 0.04 중량부의 Irgacure 651, 2중량부의 실리카(Aerosil 972, 데구사 코오포레이션에서 시판), 평균 직경이 50미크론이고 밀도가 0.15g/인 8중량부의 유리 미소기포, 및 하기된 4 중량부의 계면활성제의 혼합물을 사용하여 포옴형 층을 제조하였다. 이 혼합물은 공극 부피가 0.6g/이 되도록 발포시켰다. 이어서 상기 포옴층을 초벌 처리하였다. 실시예 1에서와 같이 압감성 접착제 전이 테이프를 제조하되, 트리아진을 함유시키지 않고, IOA, AA, 및 실리콘 PSA의 양은 표 3에 제시한 바와 같이 하였다. 이어서, 전이 테이프를 포옴층에 적충시켰다. 콜드 슬램 테스트 결과는 표 3에 제시한다.

교반, 진공, 질소주입, 가열, 냉각, 및 증류를 위한 수단이 설치된 유리 반응기에 117중량부의 헵탄, 20중량부의 N-에틸 퍼플루오로옥탄설폰아미도에틸 메타크릴레이트, 및 20 중량부의 C₁₈H₃₇O₂CC(CH₃)=CH₂를 첨가했다. 반응기의 내용물을 55까지 가열하고, 반응기는 질소로 세정하였다. 반응기에 0.3 중량부의 벤조일퍼옥사이드(3 중량부의 헵탄중에 용해된 것)를 첨가했다. 반응기의 내용물을 65까지 가열하고, 일정하게 교반하면서 그 온도로 4시간동안 유지하였다. 진공하에서, 생성된 플루오로지방족 올리고머중의 헵탄을 제거했다. 이어서 고체 올리고머를 톨루엔 중에 분산시켜 50고형분의 계면 활성제 용액을 형성시켰다.

[비교예 C-4]

용매계 접착제로 실시예 20의 포옴형 층을 코팅함으로써 접착제 전이 테이프를 제조하였다. 상기 접착제는, 248 중량부의 에틸 아세테이트 중의 87.4 중량부의 IOA, 53.2 중량부의 메틸 아크릴레이트, 및 11.4 중량부의 AA 와 0.46 중량부의 Vazo^TM64 개시제(듀퐁에서 시판)를 질소 대기하에서 혼합한 후 계속 혼합하면서 24시간동안 55에서 가열하여 제조하였다. 이어서, 상기 용액을 고형분이 21 중량가 될 때까지 희석시키고, 0.5 중량부의 가교결합제를 첨가한 후, 상기 용액을 실시예 20의 초벌된 포옴형 층상에 코팅하여 건조시켰다. 테스트 결과는 표 3에 제시하였다.

표 3의 테스트 결과는, 본 발명의 PSA의 콜드 슬램 테스트 성능이 용매계 아크릴 접착제에 비해 우수하다는 것을 보여준다.

[실시예 27-31]

이들 실시예의 압감성 접착제는 실시예 1에 따라 제조하되, 트리아진을 넣지 않고 IOA, AA, 및 실리콘 PSA의 양을 달리했다. 이 압감성 접착제를 실시예 20에 언급된 바와 같이 포옴형 층에 적충시킨 후 박리 접착력 및 콜드 슬램에 대해 테스트 하였다. 테스트 결과는 표 4에 제시하였다.

표 4는, 자동차 페인트 용도로서의 본 발명의 접착제가 접착도, 접착력, 및 콜드슬램 특성의 균형이 우수하다는 것을 보여준다. PSA로 코팅된 기재가 제거될 수 있는 경우에는, 박리 접착도가 낮을지라도 콜드 슬램은 여전히 우수하다.

[실시예 32-33]

실시예 20에 언급된 포옴형 층 위에 실시예 1의 압감성 접착제를 사용하여 포옴형 테이프를 제조했다. 콜드 슬램에 대한 테스트 결과는 표 5에 제시하였다.

이들 실시예에서는, 본 발명의 가교결합된 접착제가 용매계 접착제(C-4) 및 실리콘이 함유되지 않은 아크릴레이트 접착제(C-2)에 비해 우수한 콜드 슬램 성능을 가짐을 보여준다.

[실시예 34-35]

실시예 33에서와 같이 압감성 접착 테이프를 제조하되, 다른 종류의 가교결합제를 사용했다. 이들 각 테이프를 실시예 5의 포옴형 층에 적충시켰다. 테이프를 정적 전단성 및 접착력에 대해 테스트하였다.

실시예 34의 접착제를 실시예 1과 같이 제조하되, 트리아진은 생략했고 아크릴 단량체 + 실리콘의 합 100중량부당 0.25 중량부의-글리시독시프로필트리메톡시 실란(페트라치 시스템스, 인코오포레이티드에서 시판)을 혼합물에 첨가한 후 코팅했다.

실시예 35의 접착제는 실시예 1에 기재된 바와 같이 트리아진과 가교결합 되었다. 실시예 5에서는 가교결합되지 않았다.

표 6의 결과는, 본 발명의 접착제가 가교되었을 경우 접착력에는 유해한 영향을 미치지 않으면서 정적 전단 특성이 개선될 수 있음을 나타낸다.

표 7의 결과를 통해, 본 발명의 접착제가 많은 중합체 기재에 대해 우수한 접착력을 지님을 알 수 있다.

[실시예 42-47]

실시예1에서와 같이 압감성 접착제를 제조하되, 성분들의 비율은 표 8에 제시된 바와 같이 조절하였다. 테이프는, 라이너 중 하나를 제거하고 의료붕대로서 유용한 엠보싱된 부직 배킹에 접착제 표면을 적충시켜 제조하였다. 이어서 나머지 라이너를 제거하고, 생성된 테이프 구조물은 상기 피부 접착방법에서 기재한 테스트에 따라 테스트 하였다. 표 8에 나타난 결과를 통해, 본 발명의 접착제가 우수한 상업적 허용성을 지닌 제품에 비해 붕대와 같은 의료 용도에 적합하다는 것을 알 수 있다.

[실시예 55-58]

압감성 접착제 전이 테이프를 실시예 1에서와 같이 제조하되, 아크릴산은 생략하고, 0.1 중량부의 KB-1(IOA와 실리콘 PSA의 합 100부 기준) 및 0.075 중량부의 실시예 1의 트리아진(IOA와 실리콘 PSA의 합 100부 기준)을 첨가했다. IOA/Sil 의 비율은 표 10에 제시된 바와 같이 다양하게 조절하였다. 상처용 드레싱은, 실시예 48에 기재된 바와 같이 제조하여 피부에 대한 접착력을 테스트하였다. 표 10의 테스트 결과를 통해, 알킬 아크릴레이트가 공 단량체 없이 사용되는 경우에 본 발명의 PSA가 유용하며, 이로써 제조된 상처용 드레싱은 상업적 허용성이 우수한 제품에 비해 의료용도에 보다 적합함을 알 수 있다.

[실시예 59-62]

압감성 접착제 전이 테이프는 실시예 1에서와 같이 제조하되, IOA/AA 대신 IOA와 이소보닐 아크릴레이트(IBnA)의 양을 조절하여 사용하였다. Acriyl/Sil 의 비율은 60/40으로 유지했고, 0.1phr의 KB-1(아크릴 단량체 및 실리콘 PSA의 합100부 기준)를 첨가했고, 0.075 중량부의 실시예 1의 트리아진을 첨가했다. 상기 테이프는 실시예 48에서와 같이 상처용 드레싱으로 제조하여 피부에 대한 접착력을 테스트 하였다. 표 11의 접착제 조성 및 테스트 결과를 통해, 비극성 공단량체를 갖는 본 발명의 접착제가 상업적으로 허용적인 제품에 비해 상처용 드레싱의 제조시보다 유용하다는 것을 알 수 있다.

Claims (10)

1. 하기 (a) 내지 (d)를 포함하는 방사선 경화성의 압감성 접착제 조성물: (a) 알킬기가 평균 C₄내지 C₁₂인 약 50 내지 약 100 중량부의 알킬 아크릴레이트 단량체 (i) 및 약 50 중량부 내지 약 0 중량부의 모노에틸렌계 불포화된 공중합성 변성 단량체(ii)를 포함하는 약 5 중량부 내지 약 95 중량부의 아크릴 단량체[단, 상기 (i) 및 (ii)의 양은 (i)+(ii)의 총량이 상기 아크릴 단량체의 100 중량부와 동일하도록 정한다]; (b) 약 95 중량부 내지 약 5 중량부의 실리콘 압감성 접착제[단, (a)와 (b)의 양은 (a)+(b)의 총량이 100 중량부가 되도록 정한다]; (c) 100 중량부의 상기 아크릴 단량체를 기준으로 약 0 내지 약 5 중량부의 광개시제; 및 (d) (a)+(b)의 합 100중량부를 기준으로 약 0 내지 약 5중량부의 가교결합제.
2. 하기 (a) 내지 (d)로 구성된 방사선 경화된 압감성 접착제 조성물을 포함하는 압감성 접착제: (a) 알킬기가 평균 C₄내지 C₁₂인 약 50 내지 약 100 중량부의 알킬 아크릴레이트 단량체 (i) 및 약 50 중량부 내지 약 0 중량부의 모노에틸렌계 불포화된 공중합성 변성 단량체(ii)를 포함하는 약 5 중량부 내지 약 95 중량부의 아크릴 단량체[단, 상기 (i) 및 (ii)의 양은 (i)+(ii)의 총량이 상기 아크릴 단량체의 100 중량부와 동일하도록 정한다]; (b) 약 95 중량부 내지 약 5 중량부의 실리콘 압감성 접착제[단, (a)와 (b)의 양은 (a)+(b)의 총량이 100 중량부가 되도록 정한다]; (c) 상기 아크릴 단량체 100 중량부를 기준으로 약 0 내지 약 5 중량부의 광개시제; 및 (d) (a)+(b)의 합 100중량부를 기준으로 약 0.01 내지 약 5중량부의 가교결합제.
3. 제 2항에 있어서, 상기 압감성 접착제 조성물이 약 30 내지 약 70 중량부의 아크릴 단량체 및 약 70 내지 약 30 중량부의 실리콘 압감성 접착제로 구성되는 압감성 접착제.
4. 제 2항의 압감성 접착제에 의해 기재의 한면 중 일부 이상이 코팅된 압감성 접착 테이프.
5. 제4항에 있어서 상기 기재가 포말층을 포함하는 압감성 접착 테이프.
6. 제 2항에 있어서, 상기 실리콘 압감성 접착제가 폴리디오르가노실록산과 실란올 작용성 공중합체 실리콘 수지의 상호 축합 생성물을 포함하는 압감성 접착제.
7. 제 6항에 있어서, 상기 폴리디오르가노실록산이 폴리디메틸실록산을 포함하는 압감성 접착제.
8. 제 4항에 있어서, 기재의 한면 이상에 박리 코팅을 부가로 포함하는 압감성 접착 테이프.
9. 제 8항에 있어서, 상기 박리 코팅이 실리콘, 플루오로실리콘, 및 폴리플루오로폴리에테르로 이루어진 군중에서 선택되는 압감성 접착 테이프.
10. 하기 (a) 내지 (c) 단계를 포함하여 압감성 접착제를 제조하는 방법: (a) (I) 알킬기가 평균 C₄내지 C₁₂인 약 50 내지 약 100 중량부의 알킬 아크릴레이트 단량체 (i) 및 약 50 중량부 내지 약 0 중량부의 모노에틸렌계 불포화된 공중합성 변성 단량체(ii)를 포함하는 약 5 중량부 내지 약 95 중량부의 아크릴 단량체[단, 상기 (i) 및 (ii)의 양은 (i)+(ii)의 양이 상기 아크릴 단량체의 100 중량부와 동일하도록 정한다]; (II) 약 95 중량부 내지 약 5 중량부의 실리콘 압감성 접착제[단, 상기 (I) 및 (II)의 양은, (I)+(II)의 총량이 100 중량부가 되도록 정한다]; 및 (III) 상기 아크릴 단량체 100 중량부를 기준으로 약 0 중량부 내지 약 5중량부의 광개시제를 혼합하여 압감성 접착제 조성물을 생성시키는 단계; (b) 상기 압감성 접착제 조성물을 기재 상에 코팅하는 단계; 및 (c) 상기 접착제 조성물이 거의 경화될 때까지 상기 접착제 조성물을 방사선으로 처리하는 단계.