KR101682053B1 - 건축용 막 어플리케이션에 사용하기 위한 발포가능한 접착제 조성물 - Google Patents

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Abstract

발포가능한 접착제 조성물은 실리콘 수지 및 오가노폴리실록산, 또는 이들의 반응 생성물; 뿐만 아니라 충전제 및 용매를 포함한다. 실리콘 수지 및 오가노폴리실록산은 58% 내지 64% 범위의 수지/중합체 비율을 제공하는 양으로 존재한다. 발포가능한 접착제 조성물은 프라이머 없이 또는 다른 표면 처리 없이 주변 온도에서 저표면 에너지 기판에 적용될 수 있다. 발포가능한 접착제 조성물 및 이의 접착제 생성물은 빌딩 랩과 같은 기상 배리어 어플리케이션에 유용하다.

Description

건축용 막 어플리케이션에 사용하기 위한 발포가능한 접착제 조성물{GUNNABLE ADHESIVE COMPOSITION FOR USE IN CONSTRUCTION MEMBRANE APPLICATIONS}
본 발명은 발포가능한(gunnable) 접착제 조성물 및 이의 제조 및 사용을 위한 방법에 관한 것이다. 발포가능한 접착제 조성물은 기상 배리어(weather barrier) 어플리케이션과 같은 건축용 어플리케이션에 유용하다.
에너지 보존에 대한 추세는 상업적인 건축 법규들이 기상 배리어를 포함하도록 변화되어왔다. 본 출원의 목적에 있어서, 용어 '기상 배리어'는 공기 또는 증기(예컨대, 물), 또는 둘 다의 통로를 차단하거나 감소시키는 기판을 의미한다. 이러한 기상 배리어들의 다수는 폴리에틸렌, 폴리테트라플루오로에틸렌(예컨대, TEFLON®), 폴리비닐 클로라이드(PVC), 열가소성 폴리올레핀(예컨대, 듀퐁(DuPont)에서 제조된 TYVEK®), 또는 다른 저표면 에너지 유기 기판들이다. 예를 들어, 기상 배리어는 덮개(sheathing) 위에 그리고 외부 사이딩(siding)의 밑에 랩핑되어(wrapped) 빌딩으로의 공기 침투 및 물의 관입을 저지할 수 있다. 능률을 개선하기 위해, 기상 배리어 시스템은 연속적인 것이 바람직하다(즉, 실란트가 기상 배리어와 천창(fenestration) 부품의 간격을 메우는데에 사용된다).
기존의 실란트들과 관련하여 문제점들이 존재한다. 기존의 실란트들은 전형적으로 폴리에틸렌 및 다른 저표면 에너지 기판들에 대해 불충분한 접착력을 나타낸다. 이들은 접착력을 얻기 위해 프라이머(primer) 또는 다른 표면 처리(예컨대 코로나 처리)를 필요로 할 수 있으며, 표면 처리에는 기상 배리어의 적용 공정에 대한 노동 강도 및 추가적인 비용이 부가된다. 기존의 실란트들은, 예컨대 열팽창 중에 조인트 이동(joint movement)을 할 수 있을 만큼 충분히 유연하지 않을 수 있다.
빌딩 소유주, 시공사, 설계사 및 컨설턴트는 기상 배리어와 빌딩 기판들(예컨대, 천창 기판들) 사이에 결합을 제공하여 연속적이고 견고한 기상 배리어 시스템을 형성하는, 프라이머가 없고 유연한 실란트를 필요로 한다. 이는 공기 누출을 감소시키고 보다 적은 에너지 비용으로 전환시키며 새로운 에너지 건축 법규에 부합하도록 해준다. 현재 존재하는 해결책들은 프라이머를 활용하며 견고한 접착력을 제공하지 못하여 기판들 사이의 이동을 가능하게 한다.
본 발명은 발포가능한 접착제 조성물 및 이의 제조 및 사용을 위한 방법에 관한 것이다. 발포가능한 접착제 조성물은 기상 배리어 어플리케이션과 같은 건축용 어플리케이션에 유용하다.
모든 수량, 비율, 및 백분율은 달리 언급하지 않는 이상 중량을 기준으로 한다. 하기는 본 명세서에 사용되는 정의들을 나열한 것이다.
용어의 정의 및 용법
본 출원의 목적에 있어서, 복수형으로 기재되지 않은 용어는 달리 언급하지 않는 이상 사용된 문맥에 따라 단수 또는 복수를 의미하는 것으로 간주된다. 용어 "저표면 에너지"는 45mJ/㎡ 미만, 대안적으로 40mJ/㎡ 미만, 대안적으로 35 mJ/㎡ 미만의 표면 에너지를 가짐을 의미한다. 본 명세서에 기재된 방법에 유용한 이러한 저표면 에너지 기판들의 예들에는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아미드, 및 폴리테트라플루오로에틸렌이 포함된다. 중량 평균 및 수평균 분자량 값들은 ASTM D5296-05에 따라 측정되었으며 폴리스티렌 분자량 당량(equivalent)으로서 계산되었다. 모든 점도 값들은 달리 언급하지 않는 이상 25℃에서 얻었다. 달리 언급하지 않는 이상, 동적 점도의 크기(cSt)는 교정된(calibrated) 점도 튜브에서 정기적 흐름(timed flow)에 의해 측정되었으며 역학적 점도 크기(mPa.s)는 5rpm의 속도에서 콘 플레이트 스핀들(cone plate spindle)로 Brookfield® HB DV-II+PRO 기기를 사용하여 측정하였다.
발포가능한 접착제 조성물
발포가능한 접착제 조성물은 하기를 포함한다:
I) 성분 a) 및 b)의 혼합물, 반응 생성물, 및 이들의 조합물로부터 선택되는 성분으로서, 여기에서
● 성분 a)가 실리콘 수지이고,
● 성분 b)가 오가노폴리실록산이며,
여기에서 상기 실리콘 수지 및 상기 오가노폴리실록산이 58% 내지 64% 범위의 실리콘 수지 대 오가노폴리실록산의 비율(R/P 비율)을 제공하는 양으로 첨가되며;
II) 충전제;
III) 용매;
임의적으로
IV) 실란 가교제; 및
임의적으로
V) 촉매.
발포가능한 접착제 조성물은 경화되어 접착제 생성물을 형성한다. 발포가능한 접착제 조성물은 경화성 또는 비-경화성일 수 있다. 예를 들면, 발포가능한 접착제 조성물이 경화성인 경우, 상기 발포가능한 접착제 조성물은 성분 I), V), II), III), 및 임의적으로 IV)를 포함할 수 있고; 경화에 의해 굳어져서 접착제 생성물을 형성할 수 있다. 택일적으로, 발포가능한 접착제 조성물은 비-경화성이며 성분 I), II), III), 및 임의적으로 IV)를 포함할 수 있고; 냉각, 용매 제거, 또는 이들의 조합에 의해 경화되어 접착제 생성물을 형성할 수 있다.
실리콘 수지
여기에서 유용한 실리콘 수지에는 R1 3SiO1/2로 표시되는 단일 작용기(monofunctional) 단위체들 및 SiO4/2로 표시되는 4 작용기(tetrafunctional) 단위체가 포함된다. R1은 치환되거나 치환되지 않은 1가 탄화수소기를 나타낸다. 이러한 유형의 실리콘 수지들은 감압 접착제로서 사용되는 오가노실록산 조성물 내에 존재하는 성분들 중 하나로서 당업계에 잘 알려져 있다.
실리콘 수지는 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 헵탄 등과 같은 액체 탄화수소에서 또는 저점도의 고리형 및 선형 폴리디오가노실록산과 같은 액체 오가노실리콘 화합물들에서 가용성이다. 그 예들에는 하기 기재된 용매들이 포함된다.
R1 3SiO1/2 단위체에서, R1은 20개 이하의 탄소 원자들, 대안적으로는 1 내지 10개의 탄소 원자들을 함유하는 1가 탄화수소기일 수 있다. R1에 적합한 탄화수소기들의 예들에는 메틸, 에틸, 프로필, 펜틸, 옥틸, 운데실 및 옥타데실과 같은 알킬기; 비닐, 알릴 및 5-헥세닐과 같은 알케닐기; 사이클로헥실 및 사이클로헥세닐에틸과 같은 지환족기; 및 페닐, 톨릴, 자일릴, 벤질 및 2-페닐에틸과 같은 아릴기가 포함된다. R1상에 존재할 수 있는 비-반응성 치환체들에는 할로겐 및 시아노가 포함되지만, 이에 제한되는 것은 아니다. R1으로 표시될 수 있는 전형적인 치환된 탄화수소기들에는 클로로메틸 및 3,3,3-트리플루오로프로필이 포함되지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
R1 3SiO1/2 단위체 내의 1/3 이상, 대안적으로는 2/3 이상의 R1기가 메틸기일 수 있다. R1 3SiO1/2 단위체들의 예들에는 Me3SiO1/2, PhMe2SiO1/2 및 Me2ViSiO1/2이 포함되지만, 이에 제한되는 것은 아니며, 상기 식에서 Me, Ph 및 Vi은 각각 메틸, 페닐 및 비닐을 나타낸다. 실리콘 수지는 이들 단위체들 중 둘 이상을 함유할 수 있다.
실리콘 수지 내에서 R1 3SiO1/2 및 SiO4/2 단위체들의 몰비는 0.5/1 내지 1.5/1, 대안적으로는 0.6/1 내지 0.9/1의 범위일 수 있다. 이러한 몰비는 29Si NMR 분광법에 의해 편리하게 측정된다. 이러한 기술은 초기 실리콘 수지에 존재하는 네오펜타머(neopentamer)(Si(R1 3SiO)4)로부터 및 실리콘 수지로부터 얻은 R1 3SiO1/2("M") 및 SiO4/2("Q") 단위체들의 농도뿐만 아니라, 실리콘 수지의 총 하이드록실 함량도 정량적으로 측정할 수 있다.
R1 3SiO1/2 대 SiO4/2의 비율은 {M(수지)+M(네오펜타머)}/{Q(수지)+Q(네오펜타머)}로서 표시될 수 있으며, 실리콘 수지의 수지성(resinous) 및 네오펜타머 부분들의 트리오가노실록시기들의 총 개수 대 수지성 및 네오펜타머 부분들에 있는 실리케이트기들의 전체 개수의 비율을 나타낸다.
실리콘 수지는 2.0% 이하, 대안적으로는 0.7% 이하, 대안적으로는 0.3% 이하의 화학식 XSiO3/2으로 표시되는 말단 단위체들을 함유할 수 있으며, 상기 식에서 X는 하이드록시기 또는 가수분해가능한 기를 나타내며 예로써 메톡시 및 에톡시와 같은 알콕시; 이소프로페닐옥시와 같은 알케닐옥시; 메틸에틸케톡시모(methyethylketoximo)와 같은 케톡시모; 아세톡시와 같은 카복시; 아세트아미독시와 같은 아미독시; 및 N,N-디메틸아미녹시와 같은 아미녹시가 있다. 실리콘 수지 내에 존재하는 실라놀기의 농도는 푸리에 변환 적외선 분광법(FTIR)을 사용하여 측정될 수 있다.
실리콘 수지의 바람직한 흐름 특성을 얻기 위한 중량 평균 분자량(Mw)은 실리콘 수지의 분자량 및 이러한 성분 내에 존재하는 탄화수소기들(R1으로 표시됨)의 유형에 따라 일부 또는 전부 달라질 것이다. 실리콘 수지의 Mw는 3,000을 초과할 수 있고, 대안적으로 실리콘 수지의 Mw는 14,000 내지 19,000의 범위일 수 있다.
실리콘 수지는 임의의 적합한 방법에 의해 제조될 수 있다. 전하는 바에 의하면, 이러한 유형의 실리콘 수지들은 해당 실란들의 공가수분해(cohydrolysis)에 의해 또는 당업계에 공지된 실리카 하이드로졸 캡핑(capping) 방법들에 의해 제조되어왔다. 실리콘 수지는 다우트(Daudt) 등의 미국특허 제2,676,182호; 리버스-패럴(Rivers-Farrell) 등의 미국특허 제4,611,042호; 및 버틀러(Butler)의 미국특허 제4,774,310호의 실리카 하이드로졸 캡핑 공정에 의해 제조될 수 있다.
실리콘 수지의 제조에 사용되는 중간체들은 전형적으로 화학식 R1 3SiX'의 트리오가노실란이며, 상기 식에서 X'는 가수분해가능한 기를 나타내고, 할로겐, 알콕시 또는 하이드록실과 같은 4개의 가수분해가능한 기들을 갖는 실란 또는 소듐 실리케이트와 같은 알칼리 금속 실리케이트를 나타낸다.
실리콘 수지 내에 있는 실리콘-결합된 하이드록실기(즉, HOSiO3/2기)의 함량은 실리콘 수지의 총 중량의 1.2% 미만, 대안적으로는 0.5% 미만, 대안적으로는 0.3% 미만인 것이 바람직하다. 실리콘 수지의 제조 중에 형성된 실리콘-결합된 하이드록실기들은 실리콘 수지와 적절한 말단기를 함유하는 실란, 디실록산 또는 디실라잔의 반응에 의해 트리하이드로카빌실록시기 또는 가수분해가능한 기로 변환될 수 있다. 가수분해가능한 기들을 함유하는 실란들은 전형적으로 실리콘 수지의 실리콘-결합된 하이드록실기들과 반응하는데 필요한 양을 초과하여 첨가된다.
실리콘 수지는 하나의 실리콘 수지일 수 있다. 택일적으로, 실리콘 수지는 둘 이상의 실리콘 수지들을 포함할 수 있으며, 여기에서 수지들은 하기 특성들 중 하나 이상이 상이하다: 구조, 하이드록실 및/또는 가수분해가능한 기의 함량, 분자량, 실록산 단위체들, 및 시퀀스(sequence). 하나 이상의 실리콘 수지가 존재하는 경우, 하나의 수지는 다른 것들보다 적은 분자량을 가질 수 있고, 보다 적은 분자량의 수지는 점착강화(tackifying) 수지일 수 있다.
택일적으로, 미국특허 제6,730,397호의 컬럼 10 내지 컬럼 12에 개시된 점착강화 수지가 사용될 수 있다. 여기에서 유용한 점착강화 수지들에는 R1 3SiO1/2로 표시되는 단일 작용기(M) 단위체들 및 SiO4/2로 표시되는 4 작용기(Q) 단위체들을 함유하는 이러한 수지들이 포함되며, 상기 식에서 R1은 전술한 바와 같다. 이들은 4,000 내지 9,000 범위의 Mw, 0.9 내지 1.1 범위의 M 단위체들 대 Q 단위체들의 비율(M/Q 비율), 및 0.7% 미만의 실리콘-결합된 하이드록시기들의 함량을 가질 수 있다.
MQ 실리콘 점착강화 수지들은 Q 단위체들에 결합된 M 단위체들을 갖는 공중합체 실리콘 수지들일 수 있으며, 각각 하나 이상의 다른 Q 단위체에 결합되어있다). Q 단위체들 중 몇몇은 하이드록실기들에 결합되어 HOSiO3/2로 표시되는 3 작용기(TOH) 단위체들을 형성함에 따라 실리콘 점착강화 수지의 실리콘-결합된 하이드록실 함량을 차지하고, 몇몇은 오직 다른 Q 단위체들에만 결합된다. 이러한 수지들은, 예컨대 다우트 등의 미국특허 제2,676,182호, 브래디(Brady)의 미국특허 제3,627,851호, 플래니건(Flannigan)의 미국특허 제3,772,247호, 및 슈미츠(Schmidt) 등의 미국특허 제5,248,739호에 기재되어 있다.
적합한 MQ 실리콘 점착강화 수지들은 본질적으로 전술한 요건들을 만족시키는 M 및 Q 단위체들로 이루어진 가용성 수지를 제공하는 임의의 방법에 의해 제조될 수 있다. 이러한 MQ 수지들은 다우트 등의 미국특허 제2,676,182호, 브래디의 미국특허 제3,627,851호, 및 플래니건의 미국특허 제3,772,247호에 기재된 실리카 하이드로졸 캡핑 공정에 의해 제조될 수 있다. 간단히 언급하면, 상기 공정은 소듐 실리케이트 용액의 농도, 및/또는 소듐 실리케이트 내의 실리콘-대-소듐 비율, 및/또는 일반적으로 다우트 등에 개시된 것들보다 값을 낮추기 위해 중화된 소듐 실리케이트 용액을 캡핑하기 이전의 시간을 제한하는 것을 포함한다. 상기 중화된 실리카 하이드로졸은 2-프로판올과 같은 알코올로 안정화될 수 있고, 중화된 이후에 가급적 빨리 M 단위체들로 캡핑될 수 있다. MQ 수지상에 있는 실리콘 결합된 하이드록실 기들의 수치가 예컨대 1.5% 미만으로, 대안적으로는 1.2% 이하로, 대안적으로는 1.0% 이하로, 대안적으로는 0.8% 이하로 감소될 수 있음에 유의하는 것이 중요하다. 이는, 예컨대 헥사메틸디실라잔을 실리콘 점착강화 수지와 반응시킴으로써 얻어질 수 있다. 이러한 반응은, 예컨대 트리플루오로아세트산으로 촉매작용될 수 있다. 택일적으로, 트리메틸클로로실란 또는 트리메틸실릴아세트아미드는 실리콘 점착강화 수지와 반응할 수 있으며, 이 경우 촉매는 필요하지 않다. 이러한 수지들은 용매 내에서 수행될 수 있다.
다양한 적합한 실라놀 저함량 실리콘 점착강화 수지들은 상업적으로 다우 코닝 코포레이션(Midland, MI), 모멘티브 퍼포먼스 머티어리얼(Momentive Performance Materials)(Albany, N. Y.), 및 블루스타 실리콘즈 USA 코포레이션(East Brunswick, NJ.)과 같은 공급원들로부터 입수할 수 있다. 그 예들은 탱니(Tangney)의 미국특허 제5,082,706호에 개시되어 있다. 이러한 수지들은 유기 용매 내에 공급될 수 있으며, 공급된 그대로 발포가능한 접착제 조성물에 사용될 수 있다.
발포가능한 접착제 조성물에 첨가되는 실리콘 점착강화 수지의 양은 발포가능한 접착제 조성물들의 이형력(release force) 및 박리력(peel force)의 수준에 영향을 줄 수 있다. 점착강화 수지의 양은 발포가능한 접착제 내의 모든 실리콘 수지들이 결합된 중량을 기준으로 0% 내지 50%, 대안적으로는 20% 내지 30%의 범위일 수 있다. 이론상 제한받고자 하는 것은 아니지만, 점착강화 수지가 접착력을 개선시키는 것으로 생각된다.
택일적으로, 유기 점착강화 수지는 전술한 실리콘 점착강화 수지에 첨가하거나 그 대신에 사용될 수 있다. 적합한 유기 점착강화 수지들에는 왁스, 폴리이소부틸렌(PIB), 스티렌 부타디엔, 스티렌 이소프렌, 및 이들의 조합물들이 포함된다.
오가노폴리실록산
여기에서 유용한 오가노폴리실록산은 화학식 R2R3SiO의 2 작용기 단위체들 및 화학식 R4 aX1 3-aSiG-의 말단 단위체들을 포함하며, 상기 식에서 R2는 알콕시기 또는 1가의 치환되지 않거나 치환된 탄화수소기이고; R3는 치환되지 않거나 치환된 1가 탄화수소기이며; R4는 아미노알킬 또는 R1기이고; X1은 가수분해가능한 기이며; G는 말단 단위체의 실리콘 원자와 또 다른 실리콘 원자를 연결하는 2가의 기 또는 산소 원자일 수 있고; a는 0 또는 1이다. 오가노폴리실록산은 전체를 기준으로 약 20% 이하의 화학식 R3SiO3/2의 3 작용기 단위체들을 임의적으로 함유할 수 있으며, 상기 식에서 R3은 전술한 바와 같다. R2R3SiO 단위체들에서 R2 및 R3으로 표시되는 기들의 50% 이상, 대안적으로 80% 이상은 메틸과 같은 저급 알킬일 수 있다. 오가노폴리실록산은 선형 구조를 가질 수 있다.
오가노폴리실록산에 존재하는 말단 단위체들은 화학식 R4 aX1 3-aSiG-로 표시될 수 있으며, 상기 식에서 X1은 가수분해가능한 기이고, R4는 아미노알킬 또는 R1이며, G는 말단 단위체의 실리콘 원자와 또 다른 실리콘 원자를 연결하는 2가의 기이고, a는 0 또는 1이다. 전형적으로, 오가노폴리실록산은 가교된 생성물을 형성하기 위해 분자당 평균 2 개 이상의 가수분해가능한 기들(X1)을 함유한다. X1으로 표시되는 전형적인 가수분해가능한 기들에는 하이드록시, 메톡시 및 에톡시과 같은 알콕시, 이소프로페닐옥시와 같은 알케닐옥시, 메틸에틸케톡시모와 같은 케톡시모, 아세톡시와 같은 카복시, 아세트아미독시와 같은 아미독시, 및 N,N-디메틸아미녹시와 같은 아미녹시가 포함되지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
말단 기들에서, a가 0인 경우, X1으로 표시되는 기들은 알콕시, 케톡시모, 알케닐옥시, 카복시, 아미녹시 또는 아미독시일 수 있다. a가 1인 경우, X1은 알콕시일 수 있고, R4는 메틸 또는 에틸과 같은 알킬이거나, 아미노프로필 또는 3-(2-아미노에틸아미노)프로필과 같은 아미노알킬일 수 있다. 아미노알킬기의 아미노 부분은 1차, 2차 또는 3차일 수 있다.
말단 단위체에 대한 화학식에서, G는 가수분해에 안정한 원자 또는 2가의 기 또는 산소 원자일 수 있다. 가수분해에 안정하다는 것은, 가수분해가능하지 않으며, 말단 단위체가 조성물의 경화 중에 제거되지 않고 경화 반응에 악영향을 주지 않도록 말단 단위체의 실리콘 원자(들)과 오가노폴리실록산 내의 다른 실리콘 원자를 연결한다는 것을 의미한다. G로 표시되는 가수분해에 안정한 연결기들에는 산소; 알킬렌 및 페닐렌과 같은 하이드로카빌렌; 산소, 질소 및 황으로부터 선택되는 한 개 이상의 헤테로 원자들을 함유하는 하이드로카빌렌; 및 이러한 연결기들의 조합물들이 포함되지만, 이에 제한되는 것은 아니다. G는 -(OSiMe2)CH2CH2-, -(CH2CH2SiMe2)(OSiMe2)CH2CH2-, -(CH2CH2SiMe2)O-, (CH2CH2SiMe2)OSiMe2)O-, -(CH2CH2SiMe2)CH2CH2- 및 -CH2CH2-와 같은 실알킬렌 연결기, -(OSiMe2)O-와 같은 실록산 연결기, 또는 더욱 바람직하게는 산소 원자를 나타낼 수 있다.
바람직한 말단 단위체들의 구체적인 예들에는 (MeO)3SiCH2CH2-, (MeO)3SiO-, Me(MeO)2SiO-, H2NCH2CH2N(H)(CH2)3SiO-, (EtO)3SiO-, (MeO)3SiCH2CH2SiMeCH2SiMeCH2CH2SiMe2O-, Me2N0Si0-, MeC(O)N(H)SiO- 및 CH2=C(CH3)OSiO-가 포함되지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 이러한 화학식들에서 Me은 메틸을 나타내고, Et는 에틸을 나타낸다.
X1이 알콕시기를 함유하는 경우, 에틸렌과 같은 알킬렌기에 의해 이러한 X1 기를 가장 근접한 실록산 단위체로부터 분리하는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 경우, R4 aX1 3-aSiG-는, 예컨대 (MeO)3SiCH2CH2Si(Me2)O-일 것이다. 알콕시기를 트리알콕시실릴알킬기로 전환시키기 위한 방법들은 선행 기술에 기재되어 있다. 예를 들면, 화학식 (MeO)3SiO- 및 Me(MeO)2SiO-를 갖는 수분 반응성 기들(moisture reactive groups)은 각각 화학식 (MeO)4Si 및 Me(MeO)3Si을 갖는 화합물들에 의해 실라놀-말단 폴리오가노실록산 내에 도입될 수 있다. 대안적으로, 화학식 (MeO)3SiH 및 Me(MeO)2SiH를 갖는 화합물들은, 각각, 폴리오가노실록산이 실라놀기 또는 알케닐기(예컨대 비닐) 및 하이드로실릴화 반응 촉매로서 백금족 금속 또는 이들의 화합물을 함유하는 경우 사용될 수 있다. 디알킬케톡시모, 알케닐옥시 및 카복시과 같은 다른 가수분해가능한 기들이 알콕시기를 대체할 수 있음을 알 것이다.
발포가능한 접착제 조성물에 사용되는 오가노폴리실록산은 알킬 또는 아미노알킬기와 함께 3개의 알콕시 또는 케톡시모기, 2개의 케톡시모기 또는 2개의 알콕시기를 함유하는 폴리디메틸실록산일 수 있다.
오가노폴리실록산의 점도는 25℃에서 0.02Pa·s 내지 100Pa·s, 대안적으로는 0.35 내지 약 60Pa·s의 범위일 수 있다.
실리콘 수지 대 오가노폴리실록산의 비율(R/P 비율)은 건조(즉, 무-용매(solventless)) 실리콘 수지의 중량을 (건조 실리콘 수지의 중량 + 오가노폴리실록산의 중량)의 양으로 나눔으로써 측정된다. 상기 R/P 비율은 58% 내지 64%, 대안적으로는 60% 내지 62%의 범위일 수 있다. 이론상 제한받고자 하는 것은 아니지만, 접착력은 58% 미만의 R/P 비율에 의해 불리하게 영향을 받을 수 있지만, 64%를 초과하는 R/P 비율은 슬럼프(slump) 및/또는 불충분한 압출 성능을 초래할 수 있는 것으로 생각된다.
대안적으로, 실리콘 수지 및 오가노폴리실록산의 반응 생성물은 발포가능한 접착제 조성물 중 실리콘 수지 및 오가노폴리실록산의 전부 또는 일부에 첨가되거나 이를 대신하여 사용될 수 있다.
실리콘 수지 및 오가노폴리실록산의 조합물은 실온에서 고체일 것이다. 따라서, 발포가능한 접착제 조성물을 실온에서 유동화 가능하게 하고 압출 성능을 제공하기 위해, 용매 및 임의적으로 가교제가 첨가된다. 대안적으로, 실리콘 수지를 발포가능한 접착제 조성물의 다른 성분들과 결합시키기 이전에 실리콘 수지가 용매 내에 제공될 수 있다.
가교제
실란 가교제는 발포가능한 접착제 조성물에 임의적으로 첨가될 수 있다. 실란 가교제는 화학식 R1 nSiZ(4-n)으로 표시되며, 상기 식에서 R1은 전술한 바와 같고, Z는 대기 조건 하에 적어도 오가노폴리실록산의 말단기들과 반응하여 경화된 물질을 형성하는 가수분해가능한 기이며, n은 0, 1 또는 2이다. R1은 알킬 및/또는 페닐기일 수 있다. Z로 표시되는 적합한 가수분해가능한 기들에는 1 내지 4개의 탄소 원자들을 함유하는 알콕시, 카복시(예컨대 아세톡시), 케톡시모(예컨대 메틸에틸케톡시모) 및 아미녹시가 포함되지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 실란 가교제에서 n이 2인 경우, 오가노폴리실록산은 3개의 X1 기들을 함유할 수 있다(예컨대, a = 0).
적합한 실란 가교제들에는 메틸트리메톡시실란, 이소부틸트리메톡시실란, 메틸트리스(메틸에틸케톡시모)실란, 메틸트리에톡시실란, 이소부틸트리에톡시실란, 메틸트리아세톡시실란, 비닐옥시모실란, 및 알킬 오르쏘실리케이트(예컨대 에틸 오르쏘실리케이트)가 포함되며, 이에 제한되는 것은 아니다.
사용시, 실란 가교제의 양은 실리콘 수지 및 오가노폴리실록산의 결합된 양을 기준으로 하여 0.5 내지 15pph(parts per hundred), 대안적으로는 1.5 내지 15pph, 및 대안적으로는 1 내지 8pph의 범위일 수 있다. 너무 많은 실란 가교제가 존재하는 경우, 발포가능한 접착제 조성물의 경화율(cure rate) 및/또는 그린 강도(green strength)가 감소할 수 있다. 실란 가교제가 휘발성인 경우, 제조 방법 동안 최종 발포가능한 접착제 조성물에서 0.5 내지 15pph를 얻기 위해 과량을 사용해야 할 필요가 있을 수 있다. 당업계의 통상의 기술자는 0.5 내지 15pph를 갖는 발포가능한 접착제 조성물을 제조하는데에 필요한 양을 결정할 수 있을 것이다. 가교제의 정확한 양은 선택되는 가교제의 유형과, 실리콘 수지, 오가노폴리실록산, 및 만일 존재한다면 촉매의 선택을 포함한 다양한 인자들에 따라 달라질 것이다. 수분 경화성 발포가능한 접착제 조성물을 제조하기 위해 비닐옥시모실란이 가교제로서 사용되는 경우, 비닐옥시모실란의 양은 발포가능한 접착제 조성물의 중량을 기준으로 하여 1% 내지 8%, 대안적으로는 2% 내지 5%의 범위일 수 있다.
촉매
촉매는 발포가능한 접착제 조성물에 임의적으로 사용될 수 있다. 촉매는, 예컨대 발포가능한 접착제 조성물이 경화성이 아닌 경우 또는 오가노폴리실록산 및/또는 실란 가교제가 존재하고 케톡심 작용기를 함유하는 경우에는 생략될 수 있다. 촉매는 금속들의 전위 서열에서, 납에서 망간까지의 범위를 포함하는 금속들의 카복실산 염을 포함할 수 있다. 예를 들면, 촉매는 금속의 카복실산 염, 주석 화합물, 티타늄 화합물, 또는 지르코늄 화합물일 수 있다. 적합한 티타늄 화합물들은 킬레이트 티타늄 화합물, 티타네이트(예컨대 테트라알콕시티타네이트), 또는 이들의 조합물을 포함할 수 있다. 적합한 티타늄 화합물들의 예들에는 디이소프로폭시티타늄 비스(에틸아세토아세테이트), 테트라부톡시 티타네이트, 테트라부틸티타네이트, 테트라이소프로필티타네이트, 및 비스-(에톡시아세토아세토네이트)디이소프로폭시 티타늄(IV), 및 이들의 조합물이 포함되지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 택일적으로, 촉매 성분은 디부틸주석 디아세테이트, 디부틸주석 디라우레이트, 디부틸 주석 옥사이드, 스태너스(stannous) 옥토에이트 주석 옥사이드, 또는 이들의 조합물과 같은 주석 화합물을 포함할 수 있다. 촉매의 예들은 미국 특허 제4,962,076호; 제5,051,455호; 및 제5,053,442호에 개시되어 있다.
사용되는 촉매의 양은 실리콘 수지 및 오가노폴리실록산의 결합된 양을 기준으로 하여 0.01 내지 2pph, 대안적으로는 0.05 내지 1pph의 범위일 수 있다. 너무 많은 촉매가 첨가되는 경우, 조성물의 경화가 약화될 것이다. 또한, 촉매의 양이 증가함에 따라 발포가능한 접착제 조성물의 점도가 증가할 수 있고, 이에 따라 물질에 적용하기 위해 보다 많은 힘이 필요하게 된다.
충전제
적합한 충전제의 예들에는 침강(precipitated) 칼슘 카보네이트, 흄드(fumed) 실리카, 카본 블랙, 및 이들의 조합물; 대안적으로는 침강 칼슘 카보네이트가 포함된다. 적합한 침강 칼슘 카보네이트에는 Winnofil® SPM(제조원: 솔베이(Solvay)) 및 Ultrapflex® 및 Ultrapflex® 100(제조원: SMI)이 포함된다. 침강 칼슘 카보네이트는 표면을 소수성으로 만들기 위해, 예컨대 스테아르산과 같은 지방산으로 표면 처리될 수 있다. 충전제의 유형 및 양은, 충전제가 단독으로 사용되거나 하기 기재된 폴리베스트(Polyvest)와 같은 유동학적 개질제(rheological modifier)와 함께 사용되는 경우, 발포가능한 접착제 조성물에 비-슬럼프 특성들을 제공하도록 선택될 수 있다. 충전제의 유형 및 양은 또한 압출률(extrusion rate)에 영향을 주도록 선택되지만, 충전제의 양은 접착력을 방해하지 않고, 발포가능한 접착제 조성물의 접착제 생성물에 수용가능한 물리적 특성을 제공하도록 선택된다. 충전제의 정확한 양은 선택되는 표면 처리 및 충전제의 유형을 포함한 다양한 인자들에 따라 달라질 것이지만, 그 양은 조성물의 중량을 기준으로 하여 1% 내지 50%의 범위일 수 있다. 이론상 제한받고자 하는 것은 아니지만, 충전제는 상대적으로 작은 입자 크기 및 큰 표면적 비율을 갖는 것으로 생각된다. 정확한 입자 크기는 선택되는 충전제의 유형을 포함한 다양한 인자들에 따라 달라질 것이지만, 침강 칼슘 카보네이트에 대한 평균 입자 크기는 0.05마이크로미터 내지 0.15마이크로미터, 대안적으로는 0.06마이크로미터 내지 0.08마이크로미터의 범위일 수 있다. 정확한 표면적은 선택되는 충전제의 유형 및 이의 평균 입자 크기를 포함한 다양한 인자들에 따라 달라질 것이지만, 침강 칼슘 카보네이트에 대한 표면적은 10㎡/g 내지 30㎡/g, 대안적으로는 15㎡/g 내지 25㎡/g의 범위일 수 있다. 다른 충전제들이 없는 그라운드(ground) 충전제(예컨대 그라운드 칼슘 카보네이트 및 그라운드 석영)는 발포가능한 접착제 조성물에 대해 요구되는 특성들을 제공하기에 적합하지 않을 수 있는 것으로 생각된다. 그러나, 그라운드 충전제는 전술한 충전제들과 함께 사용될 수 있다.
발포가능한 접착제 조성물에서 충전제의 양은 선택되는 충전제의 유형에 따라 달라질 수 있지만, 전술한 적합한 침강 칼슘 카보네이트와 같은 충전제는, 발포가능한 접착제 조성물의 중량을 기준으로 하여 40% 내지 50% 범위의 양으로 사용될 수 있다. 당업계의 통상의 기술자는 접착력과 압출 특성을 여전히 유지시키면서 최소한의 슬럼프를 얻도록, 충전제의 양을 최적화할 수 있을 것이다.
용매
용매는 발포가능한 접착제 조성물에 사용될 수 있다. 용매는 실리콘 수지 및 오가노폴리실록산의 도입 및 흐름을 조력하며, 용매는 발포가능한 접착제 조성물에 발포가능한 특성을 제공하는 것을 돕는다. 여기에서 사용되는 용매들은 발포가능한 접착제 조성물을 제조할 때 사용되는 성분들을 유체화하는 것을 돕지만 본질적으로 그 안에 있는 성분들 중 어느 것과도 반응하지 않는 것들이다. 용매는 발포가능한 접착제 조성물 내의 실리콘 수지 및 다른 성분들의 용해도 및 휘발성을 기초로 하여 선택된다. 용해도는 건조 실리콘 수지(전술함)를 용해시키기에 충분하고 조성물의 저장 수명(shelf life) 동안 발포가능한 접착제 조성물로 제조되는 경우 분리 없이 단상(single phase)으로 남아 있는 용액을 나타낸다. 휘발성은 용매의 증기압을 나타낸다. 용매가 지나치게 휘발성인 경우(너무 높은 증기압을 가짐), 적용 온도에서 발포가능한 접착제 조성물 내에 버블(bubble)이 형성될 수 있으며, 버블은 크랙(crack)을 유발하거나 그렇지 않으면 접착제 생성물을 약화시킬 수 있다. 그러나, 용매가 충분히 휘발성이 아닌 경우(너무 낮은 증기압), 용매는 발포가능한 접착제 조성물의 접착제 생성물 내에 가소제로서 여전히 남아있을 수 있거나, 물리적 특성을 발달시키기 위한 생성물에 대한 시간량은 바람직한 시간량보다 길어질 수 있다. 그러나, 용매는 25℃에서 절대 압력 1 내지 50㎜Hg, 대안적으로는 3 내지 10㎜Hg(400Pa 내지 1333Pa) 범위의 포화 증기압을 가질 수 있다. 적합한 용매들은 옥타메틸트리실록산 및 자일렌을 포함한다. 적합한 용매들은 톨루엔 및 자일렌과 같은 유기 용매, 및 옥타메틸트리실록산 및 0.5 내지 1.5cSt의 Dow Corning® 200 Fluids 및 Dow Corning® OS Fluids(이들은 다우 코닝 코포레이션(Midland, Michigan, U.S.A.)으로부터 상업적으로 입수가능하다)와 같은 저분자량 실록산을 포함한다. 용매의 양은 선택되는 용매의 유형 및 선택되는 실리콘 수지의 양과 Mw를 포함한 다양한 인자들에 따라 달라질 것이다. 그러나, 용매의 양은 발포가능한 접착제 조성물의 중량을 기준으로 하여 3% 내지 10%, 대안적으로는 4% 내지 7%의 범위일 수 있다.
발포가능한 접착제 조성물 내의 성분들 및 이들의 양은 발포가능한 접착제 조성물에 비-슬럼프 및 압출 성능을 제공하도록 선택된다. 비-슬럼프는, ASTM C639에 의해 측정했을 때 발포가능한 접착제 조성물이 0℃ 내지 100℃ 범위의 온도에서 0㎜ 내지 5㎜ 범위의 슬럼프를 가짐을 의미한다. 발포가능한 접착제 조성물의 압출 성능은 ASTM C1183에 의해 측정했을 때 최소 10mL/분, 대안적으로는 10 내지 1000mL/분, 및 대안적으로는 100 내지 1000mL/분을 의미한다. 발포가능한 접착제 조성물 내의 성분들 및 이들의 양은 발포가능한 접착제 조성물을 경화시킴으로써 제조된 접착제 생성물에 허용 신축률(movement capability)을 제공하고 여러 기판들에 최대(peak) 박리 강도를 제공하도록 선택된다. 허용 신축률은 ASTM C719에 의해 측정했을 때 25%를 초과하며, 대안적으로 허용 신축률의 범위는 25% 내지 50%이다. 저에너지 표면 및 구조적 기판에 대한 최대 박리 강도는, 하기에 기재된 대조예 3에서 변경된 바와 같이 ASTM C794에 의해 측정했을 때 5pli(875.7Nm-1) 이상이며, 대안적으로는 10pli(1751.3Nm-1) 이상이다.
추진제
추진제는, 예컨대 분배(dispensing)할 때 조력하기 위해, 발포가능한 접착제 조성물을 위한 패키지(package)에 첨가될 수 있다. 적합한 추진제들에는 카본 디옥사이드, 부탄, 펜탄, 헵탄, 또는 이들의 조합물들이 포함되지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 첨가되는 양은 패키지의 크기 및 패키지 내의 발포가능한 접착제 조성물의 양에 따라 달라질 것이다.
다른 임의적인 성분들
발포가능한 접착제 조성물은 실리콘 수지 및 오가노폴리실록산의 결합된 양을 기준으로 하여 임의적으로 0.05 내지 2pph의 접착 증진제를 추가로 포함할 수 있다. 접착 증진제들은 당업계에 공지되어 있고, 화학식 R5 cR6 dSi(OR)4-(c+d)를 갖는 실란을 포함할 수 있으며, 상기 식에서 R5는 치환되거나 치환되지 않은, 3개 이상의 탄소 원자들을 갖는 1가 탄화수소기이고, R6은 아미노, 에폭시, 머캅토 또는 아실레이트기들과 같은 접착-증진기를 갖는 하나 이상의 SiC 결합된 기를 함유하며, c는 0 내지 2의 값을 갖고, d는 1 또는 2이며, 수량 (c+d)는 3을 초과하지 않는다. 접착 증진제는 또한 상기 실란의 부분적인 응축물(condensate)일 수 있다.
발포가능한 접착제 조성물은 임의적으로 가소제를 추가로 포함할 수 있다. 가소제는 성분 b)의 0% 내지 50%를 대체 하는 양으로 첨가될 수 있다. 가소제들은 당업계에 공지되어 있으며, 상업적으로 입수 가능하다. 예컨대, 비-반응성 폴리디오가노실록산이 사용될 수 있다. 예로서 50 내지 50,000cSt 범위의 점도를 갖는 폴리디메틸실록산이 사용될 수 있다. 이러한 폴리디메틸실록산은 다우 코닝 코포레이션(Midland, Michigan, U.S.A.)으로부터 Dow Corning® 200 Fluids로서 상업적으로 입수 가능하다. 당업계의 통상의 기술자는 특정 용매들이 또한 가소제로서도 작용할 수 있으며, 가소제가 용매의 부분을 대신하여 첨가될 수 있음을 알 것이다.
발포가능한 접착제 조성물은 임의적으로 충전제 외에도 유동학적 개질제를 조성물의 중량을 기준으로 하여 5% 이하, 대안적으로는 1% 내지 2%로 추가로 포함할 수 있다. 적합한 유동학적 개질제들은 당업계에 공지되어 있으며 상업적으로 입수 가능하다. 그 예들에는 폴리아미드, 폴리베스트(Polyvest)(에본크(Evonk)로부터 상업적으로 입수 가능함), 디스파를론(Disparlon)(제조원: 킹 인더스트리즈(King Industries)), 케블라 피브레 펄프(Kevlar Fibre Pulp)(제조원: 듀퐁), 레오스판(Rheospan)(제조원: 나노코르(Nanocor)), 및 이르코겔(Ircogel)(제조원: 루브리졸(Lubrizol))이 포함된다.
조성물에 첨가될 수 있는 다른 임의적인 성분들에는 로우라이트(LowLite)(제조원: 켐추라(Chemtura)), 온캡(OnCap)(제조원: 폴리원(PolyOne)), 라이트 스테빌라이저 210(Light stabilizer 210)(제조원: 듀퐁), 및 티너빈(tinuvin)(제조원: 치바(Ciba))과 같은 UV 안정화제; 및 티타늄 디옥사이드, 카본 블랙 스탠-톤(Stan-Tone) 50SP01 그린(이는 폴리원(PolyOne)으로부터 상업적으로 입수 가능하다)과 같은 충전제 이외의 안료들이 포함된다. 대표적인 카본 블랙의 제한 없는 예들에는 하기가 포함된다; SUPERJET® Carbon Black(LB-1011)(공급원: Elementis Pigments Inc., Fairview Heights, IL 62208); SR 511(공급원: Sid Richardson Carbon Co, 3560 W Market Street, Suite 420, Akron, OH 44333); 및 N330, N550, N762, N990(Degussa Engineered Carbons, Parsippany, NJ 07054). 발포가능한 접착제 조성물에 첨가되는 안료의 양은 발포가능한 접착제 조성물의 다른 성분들을 포함한 다양한 인자들에 따라 달라지지만, 그 양은 발포가능한 접착제 조성물의 중량을 기준으로 하여 0.001% 내지 20%의 범위일 수 있다.
전술한 발포가능한 접착제 조성물은 하기 특성들을 가질 수 있다:
● ASTM C639에 의해 측정했을 때 0℃ 내지 100℃ 범위의 온도에서 0㎜ 내지 5㎜ 범위의 슬럼프, 및
● ASTM C1183에 의해 측정했을 때 최소 10mL/분의 압출 성능.
발포가능한 접착제 조성물은 접착제 생성물로 경화된다. 접착제 생성물은 하기 특성들을 가질 수 있다:
● ASTM C719에 의한 +/-5% 내지 +/-50% 범위의 허용 신축률,
● 대조예 3에서 변경된 바와 같이 ASTM C794에 의해 측정했을 때 5pli(875.7 Nm-1) 이상의 저표면 에너지 기판 및 구조적 기판에 대한 최대 박리 강도.
접착제 생성물로 경화되는 발포가능한 접착제 조성물은 하기를 포함할 수 있다:
I) 성분 a) 및 b)의 혼합물 및 반응 생성물, 또는 이들의 조합물로부터 선택되는 성분, 여기에서
● 성분 a)는 실리콘 수지이고,
● 성분 b)는 오가노폴리실록산이며,
여기에서 상기 실리콘 수지 및 상기 오가노폴리실록산은 58% 내지 64% 범위의 R/P 비율을 제공하는 양으로 첨가되고,
II) 충전제,
III) 용매,
임의적으로
IV) 실란 가교제, 및
임의적으로
V) 촉매;
여기에서 상기 발포가능한 접착제 조성물은,
● ASTM C639에 의해 측정했을 때 0℃ 내지 100℃ 범위의 온도에서 0㎜ 내지 5㎜ 범위의 슬럼프, 및
● ASTM C1183에 의해 측정했을 때 최소 10mL/분의 압출 성능을 가지며,
여기에서 상기 접착제 생성물은,
● ASTM C719에 의한 +/-5% 내지 +/-50% 범위의 허용 신축률,
● 대조예 3에서 변경된 바와 같이 ASTM C794에 의해 측정했을 때 5pli (875.7Nm-1) 이상의 저표면 에너지 기판 및 구조적 기판에 대한 최대 박리 강도를 갖는다. 본 출원의 목적에 있어서, 용어 "경화하다(hardens)" 및 "경화하는(hardening)"은 경화(curing), 냉각, 및/또는 액화(devolatilizing)에 의해 접착제 생성물을 형성시켜, 발포가능한 접착제 조성물로부터 용매를 제거하고, 이에 따라 점도를 증가시키는 것을 나타낸다.
제조 방법
발포가능한 접착제 조성물은 임의의 편리한 방법에 의해 제조될 수 있다. 예를 들면, 실리콘 수지, 오가노폴리실록산, 충전제, 용매 및 임의의 다른 성분들이 이축 압출기(twin screw extruder)와 같은 연속 혼합 장치 내로 주입될 수 있다. 연속 혼합 장치 내로의 첨가 순서는 발포가능한 접착제 조성물을 제조하는데에 중요하지 않다. 그러나, 실리콘 수지가 0.7%를 초과하는 실라놀을 갖는 경우, 임의의 반응이 일어나고 반응 생성물(휘발성 물질)이 제거될 수 있도록, 실란 가교제 및/또는 촉매 및 실리콘 수지를 함께 첨가하는 것이 바람직할 수 있다. 연속 혼합 장치는 성분들을 혼합할 수 있어야 하며 휘발성 물질을 제거하기 위한 수단을 포함해야 한다. 일반적으로, 압출 장치가 사용되며, 보다 일반적으로는 이축 압출 장치가 사용된다.
압출 장치를 사용하는 경우, 성분들은 압출기 내로 주입될 수 있고 임의적으로 50℃ 내지 250℃, 대안적으로는 80℃ 내지 150℃ 범위의 온도로 가열될 수 있다. 압출기 내에서 가열시킴으로써, 점도가 낮아져서 성분들의 혼합을 개선시킬 수 있다. 전형적으로 압출 장치에서, 실리콘 수지 및 오가노폴리실록산 및 용매가 장치 내로 주입된다. 실란 가교제 및 촉매 역시 이 시점에서 첨가될 수 있거나 일부 혼합이 일어난 후에 장치 내의 하류(downstream)에서 추가로 첨가될 수 있다. 공-회전(co-rotating) 이축 압출기 상에서 핫 멜트(hot melt) 접착제의 연속 공정은 T. Peitz, "Continuous Processing of Hot Melt Adhesives on Co-Rotating Twin Screw Extruders", 1996 Hot Melt Symposium, 페이지 37-45에 기재되어 있다.
용매의 일부 또는 전부는 연속 혼합 공정 중에 제거되고/제거되거나 대체될 수 있다. 비록 발포가능한 접착제 조성물이 약간의 용매를 함유하지만, 실리콘 수지는, 공정에서 제거되는 발포가능한 접착제 조성물에 요구되는 용매와 상이한 용매에 전달될 수 있다. 예를 들면, 실리콘 수지는 자일렌에 전달될 수 있다. 발포가능한 접착제 조성물 내에 존재할 수 있는 임의의 다른 휘발성 성분들 및 용매의 제거를 촉진하기 위해 연속 혼합 장치상에 진공이 가해질 수 있다. 진공은 연속 혼합 장치상에서 단일 단계 또는 여러 단계로 가해질 수 있다. 여러 진공 단계들의 사용이 개선된 용매 제거를 제공한다는 것이 밝혀졌다. 실란 가교제가 휘발성일 수 있기 때문에, 용매를 갖는 가교제의 제거를 예방하기 위해 대부분의 용매가 제거된 후에 실란 가교제를 첨가하는 것이 바람직하다. 용매는 또한 예컨대 제거된 용매의 일부 또는 전부를 대체하기 위해, 진공 적용 후에 첨가될 수 있다.
대안적으로, 발포가능한 접착제 조성물은 배치(batch) 공정에서 제조될 수 있다. 상기 공정은 성분들을 배치 혼합기에 첨가하고, 혼합하며, 임의적으로 성분들을 50℃ 내지 250℃, 대안적으로는 80℃ 내지 150℃ 범위의 온도로 가열시키는 것을 포함할 수 있다. 첨가 순서는 특별히 제한된 것은 아니지만, 사용시, 가교제 및 촉매는 i) 용매의 존재 하에 실리콘 수지 및 폴리오가노실록산을 혼합하는 단계 및 ii) 그 후 용매의 일부 또는 전부를 제거하는 단계 이후에 첨가될 수 있다. 이러한 경우 단계 ii) 이후 및 가교제 및/또는 촉매를 첨가하기 이전 또는 이후에 상이한 용매가 첨가될 수 있다. 그러나, 용매 제거는 임의적이며, 생략될 수 있다(예컨대 실리콘 수지가 발포가능한 접착제 조성물에 필요한 용매의 유형 및 양으로 공급되는 경우).
사용 방법
발포가능한 접착제 조성물은 갭 충전(gap filling) 어플리케이션에 사용될 수 있다. 대안적으로, 발포가능한 접착제 조성물은 건축용 막 또는 씰(seal) 침투시 겹이음(lap joint)의 가장자리를 씰링하는 것(예컨대 건축용 막 내의 벤트(vent)를 씰링하는 것)과 같은 씰 어플리케이션에 사용될 수 있다. 대안적으로, 발포가능한 접착제 조성물은 2개 이상의 기판들을 함께 부착시키는데에 사용될 수 있다. 발포가능한 접착제 조성물은 2개의 기판들 사이에 층으로서 사용되어 제 1 기판, 접착제 생성물(즉, 발포가능한 접착제 조성물을 냉각 및/또는 경화시킴으로써 제조됨) 및 제 2 기판의 라미네이트를 생성할 수 있다. 여기에서 생성된 라미네이트 구조는 이러한 3개의 층들에만 한정되는 것은 아니다. 경화 접착제 및 기판의 추가의 층들이 적용될 수 있다. 라미네이트 내의 발포가능한 접착제 조성물의 층은 연속적이거나 불연속적일 수 있다. 예를 들면, 연속층은 하기 도 1에 도시된 벽(100)의 부분과 같은 라미네이트를 형성하는데에 사용될 수 있다. 도 1에서, 기상 배리어(101)는 내부 벽(102)과 벽돌 외부 벽(103) 사이에 있다.
또한, 기판으로서 사용될 수 있는 물질에는 제한이 없다. 발포가능한 접착제 조성물 또는 이들의 접착제 생성물이 적용될 수 있는 적합한 기판들에는, 유리; 콘크리트; 벽돌; 스투코(stucco); 알루미늄, 구리, 금, 니켈, 실리콘, 은, 스테인리스강 합금, 및 티타늄과 같은 금속; 세라믹 물질; 에폭시, 폴리카보네이트, 폴리(부틸렌 테레프탈레이트) 수지들, 폴리아미드 수지들 및 이들의 블렌드(예컨대 폴리아미드 수지와 다우 케미컬 컴패니(Midland, Michigan, U.S.A.)로부터 상업적으로 입수가능한 것들과 같은 신디오택틱 폴리스티렌의 블렌드), 아크릴로나이트릴-부타디엔-스티렌, 스티렌-개질된 폴리(페닐렌 옥사이드), 폴리(페닐렌 설파이드), 비닐 에스터, 폴리프탈아마이드, 및 폴리이미드와 같은 엔지니어드(engineered) 플라스틱을 포함하는 플라스틱; 종이, 직물, 및 목재와 같은 셀룰로오스 기판; 및 이들의 조합물들이 포함되며, 이에 제한되는 것은 아니다. 1개를 초과하는 기판이 사용될 경우, 기판이 동일한 물질로 만들어져야 한다는 요건은 없다. 예를 들면, 플라스틱 및 금속 기판들 또는 목재 및 플라스틱 기판들의 라미네이트를 형성할 수 있다.
발포가능한 접착제 조성물 및 이로부터 제조된 접착제 생성물은 건축용 막을 구조물에 부착시키는데 사용될 수 있다. 건축용 막을 구조물에 부착시키는 방법은 하기 단계들을 포함한다:
I) 전술한 바와 같이 발포가능한 접착제 조성물을 제 1 기판에 적용하는 단계,
II) 접착제 생성물을 형성하기 위해 상기 발포가능한 접착제 조성물을 경화시키는 단계, 및
III) 상기 접착제 생성물을 통해 상기 제 1 기판을 제 2 기판에 부착시키는 단계.
상기 제 1 기판은 건축용 막일 수 있고, 상기 제 2 기판은 구조물일 수 있다. 대안적으로, 상기 제 1 기판은 구조물일 수 있고, 상기 제 2 기판은 건축용 막일 수 있다. 대안적으로, 상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판이 각각 건축용 막일 수 있으며, 단, 상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판은 동일하거나 상이한 건축용 막일 수 있다.
건축용 막
적합한 건축용 막의 예들에는 합성 고무 및 플라스틱, 대안적으로는 플라스틱, 대안적으로는 저표면 에너지 플라스틱이 포함될 수 있다. 합성 고무는 폴리클로로프렌, 부틸 고무, 재생 셀룰로오스, 셀룰로오스 에테르, 또는 셀룰로오스 에스터를 포함한다. 플라스틱은 폴리아미드, 폴리에스터(예컨대, 폴리에틸렌 테레프탈레이트), 폴리우레탄, 폴리올레핀, 예컨대 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부텐, 폴리이소부틸렌, 폴리부타디엔, 및 이들의 조합물; 및 할로겐화 폴리올레핀, 예컨대 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리비닐 클로라이드(PVC), 비닐 클로라이드 및 비닐리덴 클로라이드의 공중합체, 및 이들의 조합물; 및 대안적으로 폴리에틸렌을 포함한다. 적합한 기판에는 Tyvek® HomeWrap®, Tyvek® StuccoWrap®, Tyvek® CommercialWrap®, Tyvek® CommercialWrap® D, Tyvek® DrainWrap™, Tyvek® ThermaWrap™, Tyvek® AtticWrap™, DuPont™ FlexWrap™, DuPont™ FlexWrap™ NF, DuPont™ StraightFlash™, DuPont™ StraightFlash™ VF, DuPont™ Flashing Tape, DuPont™ Thru-Wall Flashing, Tyvek® Tape, Tyvek® Wrap Caps와 같은 상업적으로 입수가능한 빌딩 랩이 포함되며; 이들은 모두 E.I. DuPont de Nemours(Wilmington, Delaware, U.S.A.)로부터 상업적으로 입수가능하다. 또 다른 적합한 빌딩 랩은 W.R. Grace & Co. Conn의 W.R. Grace(Cambridge, Massachusetts, U.S.A.)으로부터 제조된 Perm-a-barrier® 및 Bituthene®이다.
당업계의 통상의 기술자는 상기 건축용 막들이 대표적인 예시이며 이들로 제한되지 않음을 인식할 것이다. 예컨대, 비슷한 저표면 에너지를 갖는 다른 적합한 건축용 막들이 Henry Company(El Segundo, California, U.S.A.) 및 Carlisle(Wylie, Texas, U.S.A.)로부터 상업적으로 입수가능하다.
발포가능한 접착제 조성물, 및 이의 접착제 생성물은, 다양한 배리어 어플리케이션에 건축용 막을 부착하기에 유용하다. 예를 들어, 발포가능한 접착제 조성물은 미국특허 제5,091,235호 및 미국공개특허출원 제2001/0034984호에 기재된 것들과 같은 라미네이트된 실(sill) 랩 어셈블리; 미국특허 제3,900,102호 및 제6,355,333호에 기재된 것들과 같은 외부벽 구조물용 배리어 시트 물질; 미국공개특허출원 제2003/0041537호 및 PCT 공개 WO2008/048763에 기재된 것들과 같은 창문 및 벽 어셈블리; 및 미국특허 제6,401,402호에 기재된 것들과 같은 플래싱(flashing) 시스템에 사용될 수 있다.
제조 물품
예컨대, 발포가능한 접착제 조성물은 배리어를 제조하는데에 사용될 수 있다. 배리어는 하기를 포함할 수 있다:
I) 빌딩 랩, 및
II) 빌딩 랩의 표면상의 발포가능한 접착제 조성물의 필름,
여기에서 발포가능한 접착제 조성물은 다음을 포함한다:
i) 성분 a) 및 b)의 혼합물 및 반응 생성물, 또는 이들의 조합물로부터 선택되는 성분, 여기에서
● 성분 a)는 실리콘 수지이고,
● 성분 b)는 오가노폴리실록산이며,
여기에서 상기 실리콘 수지 및 상기 오가노폴리실록산은 58% 내지 64% 범위의 R/P 비율을 제공하는 양으로 첨가되고,
ii) 충전제,
iii) 용매,
임의적으로
iv) 실란 가교제,
임의적으로
v) 촉매.
배리어는 성분 a)가 3,000을 초과하는 수평균 분자량을 갖고, 성분 b)가 25℃에서 0.02Pa·s 내지 100Pa·s 범위의 점도를 갖도록 제조될 수 있다. 이러한 배리어에서, 발포가능한 접착제 조성물은 임의적으로 추진제, 접착 증진제, 가소제, 및 유동학적 개질제로부터 선택되는 성분을 추가로 포함할 수 있다. 성분 I)은 전술한 빌딩 랩일 수 있다. 대안적으로, 성분 I)은 폴리올레핀, 할로겐화 폴리올레핀, 또는 이들의 조합물을 포함할 수 있다.
배리어는 구조물에 사용될 수 있다. 전술한 배리어는 구조물의 표면에 부착될 수 있다. 배리어는 실 랩, 벽 배리어 시트, 플로어링(flooring) 배리어, 또는 외단열 마감 시스템(EIFS)일 수 있다.
본 발명은 추가로 하기를 포함하는 빌딩에 관한 것이다:
I) 구조물, 및
II) 접착제 생성물의 필름,
여기에서 상기 접착제 생성물은 발포가능한 접착제 조성물을 경화 및/또는 냉각시킴으로써 제조되고, 여기에서 상기 발포가능한 접착제 조성물은 다음을 포함한다:
i) 성분 a) 및 b)의 혼합물 및 반응 생성물, 또는 이들의 조합물로부터 선택되는 성분, 여기에서
● 성분 a)는 실리콘 수지이고,
● 성분 b)는 오가노폴리실록산이며,
여기에서 상기 실리콘 수지 및 상기 오가노폴리실록산은 58% 내지 64% 범위의 R/P 비율을 제공하는 양으로 첨가되고,
ii) 충전제,
iii) 용매,
임의적으로
iv) 실란 가교제,
임의적으로
v) 촉매; 및
III) 빌딩 랩,
여기에서 상기 빌딩 랩은 상기 접착제 생성물을 통해 상기 구조물에 부착된다.
전술한 빌딩에서, 성분 a)는 3,000을 초과하는 중량 평균 분자량을 가질 수 있고, 성분 b)는 25℃에서 0.02Pa·s 내지 100Pa·s 범위의 점도를 갖는다. 발포가능한 접착제 조성물은 접착 증진제, 가소제, 및 유동학적 개질제로부터 선택되는 성분을 추가로 포함할 수 있다. 성분 III)은 전술한 빌딩 랩 중 임의의 빌딩 랩일 수 있다. 대안적으로, 성분 III)은 폴리올레핀, 할로겐화 폴리올레핀, 또는 이들의 조합물을 포함할 수 있다.
도 1은 기상 배리어(101), 내부 벽(102) 및 벽돌 외부 벽(103)으로 구성된 라미네이트를 도시한 것이다.
본 실시예들은 당업자에게 본 발명을 설명하고자 하는 것이며, 청구항에 기재된 본 발명의 범위를 제한하도록 해석되어서는 안된다. 본 출원에서, 모든 수량, 비율, 및 백분율은 달리 나타내지 않는 한 중량을 기준으로 한다. 모든 점도 크기는 달리 언급하지 않는 한 25℃에서 얻은 것이다.
대조예 ( reference example ) 1 - 박리 강도 시험
하기와 같이 표준 시험 방법 ASTM C794 "Adhesion in peel of elastomeric joint sealants"에 맞추어 박리 시험을 수행하였다. 시험을 수행한 직후 최소 굽힘(bending) 또는 편향(deflection)을 나타낼 것인 스티프(stiff) 플레이트에 기판의 시트를 고정시킴으로써 시험 플레이트를 형성하였다. 발포가능한 접착제 조성물의 비드(bead)를 0.25인치(in)(0.635㎝)×4인치(10.16㎝)의 크기로 플레이트상의 기판 위에 놓았다. 이소프로판올(IPA) 내에서 세척하고, 임의적으로 하기 실시예에 기재된 프라이머로 프라이밍(priming)하고, 표준 온도 및 습도 조건에서 4시간 이상 건조시킴으로써 사전에 0.5인치(1.27㎝)×10인치(25.4㎝) 치수의 알루미늄 스크린(screen)을 제조하였다. 상기 제조된 알루미늄 스크린을 비드에 적용하고 비드쪽으로 눌러 스크린 아래의 전체 영역이 발포가능한 접착제 조성물로 채워지도록 하였다. 스크린의 상단에, 발포가능한 접착제 조성물의 제 2 비드를 제 1 비드와 유사하게 적용하였다. 0.25인치(0.635㎝)×0.5인치(1.27㎝) 치수의 연장(tool)을 사용하여 스크린상에 발포가능한 접착제 조성물을 도포하고(spread) 발포가능한 접착제 조성물/스크린 표본(specimen)을 원하는 모양 및 두께로 윤곽을 만들었다. 여분의 발포가능한 접착제 조성물은 시험 영역으로부터 긁어내어 제거하였다. 그 다음 표본을 경화시키기 위해 특정 시간 기간 동안(전형적으로 7, 14, 21, 또는 28일) 특정 조건(일반적으로 70°F(21.1℃) 및 50%의 상대 습도(RH))의 상태로 두었다. 특정 조건의 주기가 완료된 이후, 장력계(tensometer)에서 표본을 잡아당겼다.
시험 플레이트가 한쪽 끝에 고정되고 여분의 스크린이 다른 한쪽에 고정되도록 표본을 장력계에 고정시켰다. 잡아당겼을 때 박리 방향이 초기의 평평한 스크린으로부터 180도가 되도록(즉, 스크린을 구비한 표본을 박리시킴) 표본을 배향시켰다. 표본을 2인치/분(5.08㎝/분)의 당김 속도로, 전형적으로 1인치(2.54㎝)의 거리를 잡아당겼다. 하중 변환기(load transducer)로 샘플을 박리시키는데에 필요한 가해지는 힘을 측정하였으며, 계산된 값들은 이러한 힘 및 샘플 너비 또는 길이와 같은 다른 인자들로 이루어졌다(예컨대, 최대 박리력 = 최대 하중/샘플 너비). 파괴 모드(failure mode)와 함께 표본 박리 강도를 기록하였다.
대조예 2 - 중첩( lap ) 전단 시험
하기와 같이 표준 시험 방법 ASTM C961 "Lap Shear Strength of Sealants"에 맞추어 중첩 전단 시험을 수행하였다. 1인치×4인치(2.54㎝×10.16㎝) 치수의 기판의 스트립(strip)을 절단함으로써 시험용 표본을 구성하였다. 결합에 이용할 수 있는 1인치×1인치 정사각형(2.54㎝×2.54㎝ 정사각형)이 되도록, 한 스트립의 한쪽 끝으로부터 1인치(2.54㎝)에 있는 다른 끝에 표시를 하였다. 소량의 발포가능한 접착제 조성물을 1인치 평방(2.54㎝ 평방)에 적용하였으며, 이는 압착시 겹치는(overlapping) 기판으로부터의 간극(void)을 채우기에 충분하다. 제 2 기판을 발포가능한 접착제 조성물 상에 위치시켜(180°떨어져 존재하는 말단면들(tails)과 일렬로 함께), 함께 결합된 1인치 평방 및 떨어진 채로 있는 2개의 말단면들(이는 나중에 잡아당기기 위한 것임)이 생겨난다. 두 개의 심(shim)(각각 60mils(0.152㎝)의 두께를 가짐)을 표본의 각 면상에 위치시켰다. 평평한 플레이트(plat)를 2개의 심에 밀착시키고(held) 샘플을 따라 앞쪽으로 이동시켰으며, 여분의 발포가능한 접착제 조성물을 본드(bond) 갭의 밖으로 밀어내고, 본드 갭을 평평하게 고정시켰다. 상기 심들을 제거하고, 소형 스패튤라(spatula)를 이용하여 과량의 발포가능한 접착제 조성물을 본드 갭으로부터 서서히 제거하였다. 샘플들을 이형 라이너(release liner) 상에 위치시키고 특정 시간, 온도, 및 수분 조건에서 경화시켰다.
지정된 경화 조건을 만족시킨 후에, 샘플 말단면들을 장력계에 고정시켰다. 상기 표본은, 당겼을 때 접착제 생성물이 일렬(alignment)로 평행하게 있는 기판들을 이동시킴으로써 발생되는 전단력에 노출되도록 배향시켰다. 상기 표본을 0.5인치/분(1.27㎝/분)의 당김 속도로, 전형적으로 1인치(2.54㎝)의 거리를 잡아당겼다. 하중 변환기로 샘플을 분리시키는데 필요한 가해지는 힘을 측정하였다. 이러한 경우, 파괴 모드(접착 파괴, 응집 파괴, 기판 파괴)와 함께 최대 샘플 중첩 전단 강도를 기록하였다.
대조예 3
변경된 ASTM C794 180°박리 접착력 시험에 따라 박리 강도 시험을 수행하였다. 본 시험에서, 각각의 기판을 이소프로판올(IPA 와이프(wipe))로 세정하고 건조시켰다. 드로우-다운(draw-down) 기술 및 적절한 심(드로우다운 바(bar))을 사용하여 시험할 조성물들을 기판에 적용하여 1/16인치(0.159㎝)의 굵은 선을 생성하였다. (20 카운트(count)의) 알루미늄 메쉬(mesh) 0.5인치(1.27㎝)의 넓은 스크린의 스트립을 자일렌으로 세정하고 다우 코닝 코포레이션(Midland, Michigan, U.S.A.)으로부터 입수가능한 DOW CORNING® DC 1200 레드 프라이머로 프라이밍하였다. 상기 세정된 스크린을 각 조성물의 상단 위에 놓았다. 적절한 심(드로우다운 바)을 사용하여 조성물의 제 2 층을 박리 과정(peel)에 적용시켜, 또 다른 1/16인치(0.159㎝)의 굵은 선을 생성하였다. 그 다음 생성된 표본들을 경화시키고 평가하였다. 표본의 제 1 세트는 7일간 표준 조건(70°F(21.1℃) 및 50% RH)의 상태에 두어 경화시켰다. 3개의 표본들에 대해 최대 박리 강도를 측정하였으며, pli 및 % 응집 파괴에 대한 평균값을 기록하였다. 그 다음, 전술한 바와 같이 첫 번째로 대기 조건의 상태에 둔 추가의 표본들을 1일간 및 7일간 물속에 넣었으며 이들 역시 평가하였다.
소요된 경화 시간 이후에 스크린의 전체 길이(양쪽 면 모두)가 박리되는 것을 기록함에 의해 표본을 평가하였다. 표본들을 직접 손으로 박리한 다음 기록하였다. 샘플들을 장력계(Instron 또는 MTS Alliance RT/5) 상에서 2인치/분(5.08㎝/분)의 속도로 잡아당겼다. 인장 및 접착 강도의 표시를 제공하기 위해 평균 최대 응력을 기록하였다. 응집 파괴의 양 또한 기록하였다.
비교예 1
하기 성분들을 혼합함으로써 발포가능한 접착제 조성물을 제조하였다:
a) 41.4% 실리콘 수지(트리메틸실록산 처리됨);
b) 19.5% 하이드록실 말단의, 디메틸실록산 중합체(50,000cP(mPa.s)의 점도를 가짐);
c) 26.1% 스테아르산 처리된 그라운드 칼슘 카보네이트;
d) 8.7% (CH3)3SiOSi(CH3)2OSi(CH3)3; 및
e) 4.4% 비닐트리옥시미노실란.
발포가능한 접착제 조성물을 4개의 저에너지 기판들에 적용하고 주변 온도(ambient temperature)에서 경화시켜 기판상에 접착제 생성물을 형성하였다. 대조예 1의 시험 방법에 따라 각각의 기판에 대해 최대 박리 강도를 측정하였다. 그 결과를 표 1 및 2에 나타내었다. 상기 4개의 기판들은 Tyvek® CommercialWrap®, Tyvek® CommercialWrap® D, DuPont™ FlexWrap™, 및 DuPont™ FlexWrap™ NF였으며; 이들은 모두 듀퐁(Wilmington, Delaware, U.S.A.)으로부터 상업적으로 입수 가능하다. 비교예 1은 접착력을 갖지만, 유일한 충전제로서 그라운드 칼슘 카보네이트의 존재로 인해 비-슬럼프 특성을 갖지 않는다.
비교예 2-13 ― 기존의 실란트
다우 코닝 코포레이션(Midland, Michigan, U.S.A.)으로부터 상업적으로 입수가능한 다양한 실란트들을 실시예 1에서와 동일한 저에너지 기판에 적용하였다. 실란트들을 프라이머 후에(프라이밍됨) 또는 프라이머 없이(프라이밍되지 않음) 적용하였다. 상기 실란트들을 주변 온도에서 경화시켜 기판상에 접착제 생성물을 형성하였다. 대조예 1의 시험 방법에 따라 각각의 기판에 대해 최대 박리 강도를 측정하였다. 그 결과를 표 1 및 2에 나타내었다.
비교예 14 및 15 ― 핫 멜트 접착제 조성물
핫 멜트 접착제 조성물인 InstantGlaze®(이는 다우 코닝 코포레이션(Midland, Michigan, U.S.A.)으로부터 상업적으로 입수가능하다)를 실시예 1에서와 동일한 저에너지 기판들에 적용하였다. 상기 핫 멜트 접착제 조성물을 프라이머 후에(프라이밍됨) 또는 프라이머 없이(프라이밍되지 않음) 적용하였다. 상기 핫 멜트 접착제 조성물 샘플들을 주변 온도에서 경화시켜 기판상에 접착제 생성물을 형성하였다. 대조예 1의 시험 방법에 따라 각각의 기판에 대해 최대 박리 강도를 측정하였다. 그 결과를 표 1 및 2에 나타내었다.
표 1
Figure 112012001379951-pct00014
표 2
Figure 112012001379951-pct00015
실시예 1에서 발포가능한 접착제 조성물을 경화시킴으로써 제조된 프라이밍되지 않은 접착제 생성물은, 프라이머가 이들 실시예들에서 시험된 모든 기판들에 적용되었는지 여부와 상관없이, 상업적으로 입수가능한 모든 실란트들보다 우수한 최대 박리 강도를 제공하였다. 실시예 1에서 발포가능한 접착제 조성물을 경화시킴으로써 제조된 접착제 생성물은, DuPont™ FlexWrap™ 기판상의 상업적으로 입수가능한 InstantGlaze®(프라이밍된 것과 프라이밍되지 않은 것 모두)보다 우수한 최대 박리 강도를 제공하였다. 실시예 1에서 발포가능한 접착제 조성물을 경화시킴으로써 제조된 접착제 생성물은 나머지(remaining) 기판들 상의 프라이밍된 및 프라이밍되지 않은 InstantGlaze®의 박리 강도와 유사한 최대 박리 강도를 제공하였으나, InstantGlaze®은 적용시 열을 필요로 한다는 문제점을 갖고 있으며, 이는 빌딩 랩과 같은 특정 어플리케이션에 대한 고객에게는 바람직하지 않다.
실시예 2 - 17
표 3의 성분들을 혼합함으로써 실시예 2 내지 17의 발포가능한 접착제 조성물의 표본들을 제조하였다. 각각의 성분들의 양은 중량부였다. 충전제 1은 CS-11 스테아르산 처리된 그라운드 칼슘 카보네이트 충전제였다. 충전제 2는 200㎡/g의 표면적을 갖는 M7D 처리되지 않은 흄드 실리카였다. 충전제 3은 Winnofil SPM 보강(reinforcing) 침강 칼슘 카보네이트 충전제였다. 충전제 4는 100㎡/g의 표면적을 갖는 L90 처리되지 않은 흄드 실리카였다. 충전제 5는 Thixocarb500 보강 침강 칼슘 카보네이트 충전제였다. 수지 1은 트리메틸실록산 처리된 실리콘 수지였다. 중합체 1은 50,000cP(mPa.s)의 점도를 갖는 하이드록실 말단의, 디메틸실록산 중합체였다. 중합체 2는 50,000cP(mPa.s)의 점도를 갖는 실라놀 말단을 구비한 디메틸 실리콘 중합체였다. 가교제 1은 비닐트리옥시미노실란이었다. 가교제 2는 메틸옥시미노실란이었다. 용매 1은 옥타메틸트리실록산이었다. 가소제 1은 100cSt의 점도를 갖는 트리메틸실릴 말단을 구비하는 디메틸 실리콘 중합체였다.
대조예 2의 시험 방법에 따라 상기 샘플들을 평가하였다. 그 결과를 표 4에 나타내었다.
비교예 16 - 28
대조예 2의 시험 방법을 사용하여 다우 코닝 코포레이션(Midland, Michigan, U.S.A.)로부터 상업적으로 입수가능한 제품들의 표본을 평가하였다. 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다.
실시예 18-19 및 비교예 29-37
표 6의 성분들을 혼합시킴으로써 실시예 18 및 19을 제조하였다. 중합체 3은 점도가 50,000cSt인 하이드록실 말단 폴리디메틸실록산이었다. 가소제 1은 100cSt의 점도를 갖고 다우 코닝 코포레이션(Midland, Michigan, U.S.A.)으로부터 DOW CORNING® 200 Fluid로서 상업적으로 입수가능한 트리메틸실록시-말단 폴리디메틸실록산이었다. 용매 1은 1cSt의 점도를 갖고 다우 코닝 코포레이션(Midland, Michigan, U.S.A.)으로부터 DOW CORNING® 200 Fluid로서 상업적으로 입수 가능한 트리메틸실록시-말단 폴리디메틸실록산이었다. 점착강화 수지 1은 30% 용매 내의 70%의 트리메틸 말단캡핑된(endcapped) MQ 수지였다. 점착강화 수지 1은 4,000 내지 9,000의 Mw 및 0.9 내지 1.1의 M/Q 비율을 가졌다. 가교제 1은 비닐트리옥시미노실란이었다. 충전제 3은 Winnofil SPM 보강 침강 칼슘 카보네이트 충전제였다. 수지 1은 14,000 내지 19,000의 Mw를 갖는 트리메틸 말단캡핑된 MQ 수지였다.
상업적으로 입수가능한 제품들의 표본들을 비교예 29-36에 대해 평가하였다. 상기 제품들은 하기와 같다. 비교예 29는 DOW CORNING® 790이었으며, 이는 프라이머 없이 기판에 적용하였다. 비교예 30은 DOW CORNING® 756이었으며, 이는 프라이머 없이 기판에 적용하였다. 비교예 31은 DOW CORNING® 795였으며, 이는 프라이머 없이 기판에 적용하였다. 이러한 각각의 제품들은 다우 코닝 코포레이션(Midland, Michigan, U.S.A.)으로부터 상업적으로 입수가능하다.
비교예 32는 HENRY 925 BES였으며, 이는 헨리 컴패니(El Segundo, California, U.S.A.)로부터 상업적으로 입수가능하다.
비교예 33은 DOW CORNING® 757이었으며, 이는 다우 코닝 코포레이션(Midland, Michigan, U.S.A.)으로부터 상업적으로 입수가능하다.
비교예 34는 Tremflex 834였으며, 비교예 35는 Vulkem® 116이었고, 비교예 36은 CCW-704였으며, 비교예 37은 TremproNulkem® 626이었고, 이들은 모두 트렘코 커머셜 실란트 & 워터프루핑(Tremco Commercial Sealants & Waterproofing)(Beachwood, Ohio, U.S.A.)으로부터 상업적으로 입수가능하다.
상기 샘플들을 다양한 저표면 에너지 기판들에 적용하고 대조예 3의 조건하에 경화시켰다. 상기 기판들은 하기와 같았다.
LDPE는 저밀도 폴리에틸렌이었다. HDPE는 고밀도 폴리에틸렌이었다. TEFLON은 듀퐁으로부터 상업적으로 입수가능한 폴리테트라플루오로에틸렌이었다. PP는 폴리프로필렌이었다. REISS RUBBER는 레이스 매뉴팩쳐링(Reiss Manufacturing)(Blackstone, Virginia)으로부터 입수가능한 50의 듀로미터(durometer)를 갖는 몰딩된(moulded) 퍼옥사이드 경화 실리콘 고무였다. FRC는 섬유 보강 콘크리트(fibre reinforced concrete)였다. BLACK DURANAR는 알루미늄 상의 블랙 폴리비닐리덴 플루오라이드 페인트였다(PPG 인더스트리스(PPG Industries)(Pittsburgh, Pennsylvania)에서 제조된 페인트 코드 UC 40577). SSSS DURANAR는 알루미늄 상의 선스톰 실버스미스(sunstorm silversmith) 페인트였으며, 이 또한 PPG 인더스트리스로부터 제조되었다. SA CONC는 소형 골재 콘크리트였다. LACONC는 대형 골재 콘크리트였다. GALV STEEL은 아연도금 강(galvanized steel)이었다. ANDERSON VINYL은 앤더슨 윈도우즈(Anderson Windows)(Bayport, Minnesota)로부터 제조된 비닐 압출제품(extusion)이었다. BROWN VINYL은 창문 어플리케이션용 비닐 압출제품이었다. TREATED PINE은 외부 어플리케이션용 압력 처리된 소나무(pine)였다. DOUGLAS FIR은 외부 어플리케이션용 얼룩진 전나무(stained fir)였다. ANODIZED AL은 양극산화처리된(anodized) 알루미늄이었다. GLASS는 1/4인치(0.635㎝)의 두꺼운 투명한 플로트 유리(float glass)였다. PVC는 폴리비닐클로라이드였다. GRANITE는 화강암이었다. POWDER COAT는 알루미늄 상의 폴리에스터 분말 페인트였다. PAINTED AL은 DURACRON 페인트(제조원: PPG 인더스트리스)로 페인팅된 알루미늄이었다. OSB는 배향성 스트랜드 보드(strand board)였다. WOOD COMPOSITE는 저표면 에너지 목재 가루 보강된 폴리에틸렌 데킹(decking)이었다.
DP COMM WRAP D는 Tyvek® CommercialWrap® D였다. DP FLASHING TAPE는 DuPont™ Flashing Tape였고, DP FLEX WRAP는 DuPont™ FlexWrap™였으며, DP FLEXWRAP NF는 DuPont™ FlexWrap™ NF였고, 이들은 모두 E.I. 듀퐁 드 느무르(Wilmington Delaware, U.S.A.)로부터 상업적으로 입수가능하다. DP Flash는 발포가능한 접착제 조성물의 적용 이전에 코로나(corona) 처리되으며(이는 Flashing Tape가 그의 표면상에 프린팅(printing)을 가졌기 때문이다), 다른 듀퐁 저표면 에너지 기판들은 표면 처리되지 않은 것으로 생각된다. 이론상 제한받고자 하는 것은 아니지만, 이러한 표면 처리는 초기에 다양한 조성물들의 접착력을 개선시키겠지만, 처리 및 기판의 유형에 따라 달라지는 표면 처리는 일정 기간 후에 효과가 없어질 것으로 생각된다.
GRACE WALL FLASH는 W.R. Grace & Co. Conn의 W.R. Grace(Cambridge, Massachusetts, U.S.A.)로부터 입수가능한 Perm-a-barrier Wall Flashing이었다.
CAR1ISLE CCW-705는 Carlisle(Wylie, Texas, U.S.A.)로부터 얻은 CCW-705 Air & Vapour Barrier였다.
HENRY BS는 BlueSkin이었으며, Henry BS SA는 BlueSkin SA이었고, Henry BS SALT는 BlueSkin Self Adhesive Low Temp였으며, Henry BS TWF는 BlueSkin Thru Wall Flashing이었고, 이들은 모두 자가-접착(self-adhesive) 공기/증기 배리어 막이며, 이들은 헨리 컴패니(El Segundo, California, U.S.A.)로부터 상업적으로 입수가능하다.
PW BT25XL은 Protecto Wrap Butyl Hybrid 25XL Building Tape였으며, PW PS 45 FOIL FACE는 Protecto Shield 45 Foil Face였고, PW SUPERSTICK은 Protecto Wrap Super Stick Building Tape이었으며, PW SAFE SEAL은 Protecto Wrap Safe Seal이었고, 이들은 모두 프로텍토 랩 컴패니(Protecto Wrap Company)(Denver, Colorado, U.S.A.)로부터 상업적으로 입수가능하다.
그 후에, 대조예 3의 방법에 의해 생성된 표본들을 평가하였다. 대조예 3의 시험 방법에 따라 각각의 기판의 기판에 대해 최대 박리 강도를 측정하였다. 각 기판상의 각각의 샘플을 세 번 시험하였으며, 최대 pli 및 % 응집 파괴에 대한 평균 결과를 계산하였다. 각각의 샘플에 스코어 0(평균 pli가 10 미만인 경우) 또는 스코어 1(평균 pli가 10을 초과하는 경우)을 부여하였다. 그 다음 각각의 표본에 대해 상기 스코어를 평균 내었으며, 그 평균에 10을 곱하여 순위를 계산하였다(등급상으로, 0은 최저 접착력를 나타내고, 10은 대부분의 기판들에 대한 최고 접착력을 나타낸다). 그 결과를 표 7에 나타내었다. 시험된 생성물 및 기판에 대해, 실시예 19는 임의의 다른 생성물과 비교했을 때 대부분의 기판들에 대해 최고의 접착력을 가졌다.
건축용 어플리케이션에 일반적으로 사용되는 3개의 저표면 에너지 기판들에 대한 최대 박리 강도(pli) 및 % 응집 파괴 역시 이들 표본들의 경우와 비교하였다. 그 결과를 표 8-10에 나타내었으며, 이는 각각의 샘플에 대한 3개의 시험 결과들의 평균이다. 이러한 결과들은 실시예 18 및 19가 저표면 에너지 기판들에 대해 비교예 29-37의 임의의 상업적으로 입수가능한 제품들보다 우수한 접착력을 가졌음을 보여준다.
실시예 20
하기 열거된 양으로 성분들을 혼합함으로써 발포가능한 접착제 조성물을 제조하였다.
하기 양은 중량부이다.
수지 1 0.2342
중합체 1 - 50,000cP(mPa.s)의 점도를 갖는 하이드록실 말단의, 디메틸실록산 중합체 0.1914
충전제 6 - 스테아르산 처리된 침강 칼슘 카보네이트 0.4736
가교제 1 - 비닐옥시미노실란 0.0158
용매 1 - 옥타메틸트리실록산 0.0595
점착강화 수지 1 0.0256
ASTM C639에 의해 측정한 슬럼프는 2.5㎜였으며 압출 성능은 120.3g/분이었다. 상기 압출 성능은 90psi(621×103Pa)의 건(gun) 압력을 갖는 1/8"(0.32㎝) 노즐을 사용하여 측정하였고, 그 결과는 g/분이었으며, 이는 ASTM C1183에 의해 측정했을 때 발포가능한 접착제 조성물이 10mL/분을 초과하는 압출 성능을 가졌음을 나타낸다.
발포가능한 접착제 조성물을 21일간 대기 조건에 노출시킴으로써 경화하였다. 접착제 생성물은 ASTM C719에 따라 유리 및 양극산화처리된 알루미늄 기판들 상에서 50%의 허용 신축률을 가졌다. 접착제 생성물은 PTFE상에서 32.7pli(5726.8Nm-1), LDPE상에서 24.0pli(4203.1Nm-1), HDPE상에서 24.0pli(4203.1Nm-1), 및 PP상에서 26.7pli(4676.0Nm-1)의 박리 접착력을 가졌다.
Figure 112012001379951-pct00003
Figure 112012001379951-pct00016
표에 기재된 약자들은 하기와 같이 정의한다: '14d'는 14일을 의미하며; 'RT'는 실온을 의미하고; 'af'는 접착 파괴를 의미하며; 'cf'는 응집 파괴를 의미하고; 'pt'는 종이 찢김을 의미하며(기판이 파괴되었음을 나타냄); 상업적인 랩은 Tyvek® CommercialWrap®을 의미하고, 이는 듀퐁(Wilmington, Delaware, U.S.A.)으로부터 상업적으로 입수가능하다.
Figure 112012001379951-pct00017
표에 기재된 약자들은 하기와 같이 정의한다: '14d'는 14일을 의미하며; 'RT'는 실온을 의미하고; 'af'는 접착 파괴를 의미하며; 'cf'는 응집 파괴를 의미하고; 'pt'는 종이 찢김을 의미하며(이는 기판이 파괴되었음을 나타냄); 상업적인 랩은 Tyvek® CommercialWrap®을 의미하며, 이는 듀퐁(Wilmington, Delaware, U.S.A.)으로부터 상업적으로 입수가능하고; '*'는 오직 두 개의 샘플들을 시험하였음을 의미하며; 세 번째는 기록하지 않았다.
표 6 - 실시예 18 및 19에 대한 성분
Figure 112012001379951-pct00006

하기 표 7에서, '-'는 pli에 대한 값을 기록하지 않았음을 의미한다.
삭제
Figure 112012001379951-pct00018
Figure 112012001379951-pct00019
표 8 - LDPE 결과
Figure 112012001379951-pct00020
표 9 - TEFLON 결과
Figure 112012001379951-pct00021
표 10 - DP COMM WRAP D 결과
Figure 112012001379951-pct00022
상기 표 8-10에서, '7d RT'는 샘플을 시험 전에 7일간 실온에서 경화시켰음을 의미한다. '1d H2O'는 샘플을 7일간 실온에서 경화시킨 후 시험 전에 1일간 물속에 넣었음을 의미한다. '7d H2O'는 샘플을 7일간 실온에서 경화시킨 후 시험 전에 8일간 물속에 넣었음을 의미한다. '*'는 제품이 기판에서 떨어져, 접착력에 대한 값을 기록할 수 없었음을 의미한다.
여기서 사용되는 접착제 조성물은 발포가능하다. "발포가능하다"는 표준 코킹 건(caulking gun)으로 접착제 조성물을 기판에 적용할 수 있고, 주변 온도를 초과하는 열이 필요하지 않다는 것을 의미한다(당업계의 통상의 기술자는, 주변 온도가 계절과 위치에 따라 달라질 것이지만 20℃ 이상일 수 있음을 알 것이다).
발포가능한 접착제 조성물은 굳거나 경화되어, 혹은 굳고 경화되어, 기상 배리어와 같은 상업적인 건축용 어플리케이션에 유용한 접착제 생성물을 형성한다. 발포가능한 접착제 조성물은 폴리올레핀(예컨대 폴리에틸렌)을 포함한 저에너지 기판에 프라이밍되지 않은 접착력을 제공한다. 대표적인 예로서 폴리에틸렌은 TYVEK® 랩(이는 듀퐁(Wilmington, Delaware, U.S.A.), tyvekinf@usa.dupont.com으로부터 상업적으로 입수 가능하다) 및 W.R.Grace & Co.-Conn의 W.R. Grace(Cambridge, Massachusetts, U.S.A.)에서 얻은 Perm-a-Barried® 및 Bituthene®을 포함한다.
발포가능한 접착제 조성물을 경화시킴으로써 제조된 접착제 생성물은 열팽창 중에 우수한 응력 완화 특성을 갖는다. 이는 접착제 생성물이 목재/플라스틱 복합재의 제조에 유용하도록 만든다. 예를 들면, 주거용 데킹 어플리케이션에 있어서, 상기 생성물은 높아진 심미성을 제공하고 노동력을 감소시키기 위해 패시어(fascia)를 보조-기층(sub-base)에 부착시키는데에 유용할 수 있다.
접착제 생성물은 실 랩, 벽 배리어 시트, 플래싱(flashing), 및 다른 기상 배리어와 같은 건축용 막 어플리케이션에 유용하다.
발포가능한 접착제 조성물은 셀프-레벨링(self levelling)이라는 추가의 이점을 제공할 수 있다. 접착제 생성물은 높은 박리 강도 및 기상 배리어 및 천창 기판들 사이에 결합을 제공할 수 있어서 연속 기상 배리어 시스템을 형성한다는 추가의 이점을 제공할 수 있다.
발포가능한 접착제 조성물은 단일부(one-part) 접착제 조성물이며, 이는 조성물을 기판에 적용하기 전에 둘 이상의 부들(parts)의 복잡한 혼합의 필요성을 제거한다.
발포가능한 접착제 조성물은 전술한 저표면 에너지 기판에 부착되는 접착제 생성물을 형성하며, 발포가능한 접착제 조성물은 또한 건설 산업에서 사용되는 다른 구조적 기판들(천창 기판들)에도 부착될 수 있다. 본 출원의 목적에 있어서, "구조적 기판"은 건설 산업에 사용되며 저표면 에너지를 갖지 않는 기판을 의미하며, 이의 대표적인 예에는 목재; 구리, 양극산화처리된 알루미늄, 및 강철과 같은 금속; 세라믹스(ceramics); 고무화 아스팔트; 콘크리트; 폴리비닐 클로라이드 및 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF)와 같은 플라스틱; 및 유리가 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다. 발포가능한 접착제 조성물은 건축용 막을 구조물에 부착시키기 위해 프라이머가 없는(primerless) 방법에 사용될 수 있다. "프라이머가 없는"은, 건축용 막 및/또는 구조물에 발포가능한 접착제 조성물을 적용하기 이전에, 별개의 접착 증진제가 건축용 막에, 또는 건축용 막이 부착될 구조물에 적용될 필요가 없음을 의미한다. 또한, 표면 처리(예컨대 플라즈마, 코로나, 오존 또는 산화성산(oxidizing acid)에 의한 산화, 스퍼터 에칭(sputter etching), 또는 전자 빔 처리에 의한 표면 처리) 역시 필요하지 않으며, 이러한 단계는 효율을 개선하기 위해 상기 방법으로부터 제거될 수 있다. 상기 방법은 또한 무-표면 처리(Free of surface treatment)일 수 있다. "무-표면 처리"는, 건축용 막 및/또는 구조물에 발포가능한 접착제 조성물을 적용하기 이전에, 전술한 표면 처리가 건축용 막 상에, 또는 건축용 막이 부착될 구조물에, 또는 둘 모두에 대해 수행되지 않음을 의미한다.
발포가능한 접착제 조성물을 경화시킴으로써 제조된 접착제 생성물은 또한 저온 가요성 및 습기(moisture vapour) 투과성의 이점들을 제공할 수 있다.

Claims (29)

  1. 건축용 막을 구조물에 접착시키는 방법으로서, 상기 방법이
    i) 발포가능한 접착제 조성물을 건축용 막 및/또는 구조물에 적용하는 단계,
    ii) 발포가능한 접착제 조성물을 경화시켜 접착제 생성물을 형성하는 단계; 및
    iii) 접착제 생성물을 통해 건축용 막을 구조물에 접착시키는 단계를 포함하며;
    단, 상기 방법은 프라이머가 없고(primerless) 표면 처리가 없고,
    상기 발포가능한 접착제 조성물이,
    I) 성분 a) 및 b)의 혼합물 및 반응 생성물, 또는 이들의 조합물로부터 선택되는 성분으로서,
    ● 성분 a)가 실리콘 수지이고,
    ● 성분 b)가 오가노폴리실록산이며,
    여기서 상기 실리콘 수지 및 상기 오가노폴리실록산이 58% 내지 64% 범위의 실리콘 수지 대 오가노폴리실록산의 비율(R/P 비율)을 제공하는 양으로 첨가되고, 실리콘 수지 대 오가노폴리실록산의 비율은 건조 실리콘 수지의 중량을 건조 실리콘 수지의 중량과 오가노폴리실록산의 중량의 총량으로 나눔으로써 측정되는 성분;
    II) 충전제;
    III) 용매;
    임의적으로
    IV) 실란 가교제; 및
    임의적으로
    V) 촉매를 포함하고,
    상기 발포가능한 접착제 조성물이
    ● ASTM C639에 의해 측정했을 때 0℃ 내지 100℃ 범위의 온도에서 0㎜ 내지 5㎜ 범위의 슬럼프(slump), 및
    ● ASTM C1183에 의해 측정했을 때 최소 10mL/분의 압출 성능을 갖고;
    상기 접착제 생성물이
    ● ASTM C719에 따라 +/-5% 내지 +/-50% 범위의 허용 신축률(movement capability),
    ● 변경된 ASTM C794에 의해 측정했을 때, 0 초과 45mJ/㎡ 미만의 표면 에너지를 갖는 기판들 및 구조적 기판들에 대해 5pli(875.7Nm-1) 이상의 최대 박리 강도를 갖는,
    건축용 막을 구조물에 접착시키는 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 성분 a)가 3,000을 초과하는 중량 평균 분자량을 갖고, 성분 b)가 25℃에서 0.02Pa·s 내지 100Pa·s 범위의 점도를 갖는, 건축용 막을 구조물에 접착시키는 방법.
  3. 청구항 3은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 1항 또는 제 2항에 있어서, 접착 증진제, 가소제, 및 유동학적 개질제로부터 선택되는 성분을 추가로 포함하는, 건축용 막을 구조물에 접착시키는 방법.
  4. 청구항 4은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 1항에 있어서, 촉매가 존재하는, 건축용 막을 구조물에 접착시키는 방법.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 발포가능한 접착제 조성물이 연속, 반-연속(semi-continuous) 또는 배치(batch) 공정에서 존재하는 성분들을 혼합시킴으로써 제조되는, 건축용 막을 구조물에 접착시키는 방법.
  6. 제 5항에 있어서, 성분 IV)가 존재하는 경우 연속 방법을 포함하는 방법으로서,
    상기 방법이,
    1) 성분 I), II) 및 III)을 연속 혼합 장치에서 혼합하고, 상기 혼합 동안 성분 III)를 제거하는 단계;
    2) 성분 IV)를 첨가하는 단계; 및
    임의적으로
    3) 추가의 용매를 첨가하는 단계; 및
    임의적으로
    4) 성분 V)를 첨가하는 단계를 포함하는 방법이거나;
    상기 방법이,
    1) 성분 I), II), 및 III)을 사전 혼합(premixing)하는 단계;
    2) 단계 1)의 생성물을 연속 혼합 장치에서 혼합하고, 상기 혼합 동안 성분 III)을 제거하는 단계;
    3) 성분 IV)를 첨가하는 단계; 및
    임의적으로
    4) 추가의 용매를 첨가하는 단계; 및
    임의적으로
    5) 성분 V)를 첨가하는 단계를 포함하는, 건축용 막을 구조물에 접착시키는 방법.
  7. 제 5항에 있어서, 배치 방법을 포함하는 방법으로서,
    상기 방법이,
    1) 연속 혼합 장치 내에서 성분 I), II), III) 및 IV)를 혼합하고, 상기 혼합 동안 성분 III)를 제거하는 단계; 및
    2) 추가의 용매를 첨가하는 단계를 포함하거나;
    상기 방법이,
    1) 성분 I), II), III), 및 IV)를 혼합하는 단계를 포함하는 배치 방법을 포함하는, 건축용 막을 구조물에 접착시키는 방법.
  8. 제 1항에 있어서, 단계 ii)가 단계 iii) 이전 또는 단계 iii) 동안에 수행되는, 건축용 막을 구조물에 접착시키는 방법.
  9. i) 발포가능한 접착제 조성물을 0 초과 45mJ/㎡ 미만의 표면 에너지를 갖는 기판 및/또는 구조적 기판에 적용하는 단계로서, 상기 발포가능한 접착제 조성물이
    ● ASTM C639에 의해 측정했을 때 0℃ 내지 100℃ 범위의 온도에서 0㎜ 내지 5㎜ 범위의 슬럼프, 및
    ● ASTM Cl183에 의해 측정했을 때 최소 10mL/분의 압출 성능을 갖는 단계;
    ii) 상기 발포가능한 접착제 조성물을 경화시켜 접착제 생성물을 형성하는 단계로서, 상기 접착제 생성물이
    ● ASTM C719에 따라 +/-5% 내지 +/-50% 범위의 허용 신축률,
    ● 변경된 ASTM C794에 의해 측정했을 때 0 초과 45mJ/㎡ 미만의 표면 에너지를 갖는 기판들 및 구조적 기판들에 대해 5pli(875.7Nm-1) 이상의 최대 박리 강도를 갖는 단계를 포함하며,
    이에 따라 상기 접착제 생성물을 0 초과 45mJ/㎡ 미만의 표면 에너지를 갖는 기판 및 상기 구조적 기판에 접착시키고,
    프라이머가 없고(primerless) 표면 처리가 없고,
    상기 발포가능한 접착제 조성물이,
    I) 성분 a) 및 b)의 혼합물 및 반응 생성물, 또는 이들의 조합물로부터 선택되는 성분으로서,
    ● 성분 a)가 실리콘 수지이고,
    ● 성분 b)가 오가노폴리실록산이며,
    여기서 상기 실리콘 수지 및 상기 오가노폴리실록산이 58% 내지 64% 범위의 실리콘 수지 대 오가노폴리실록산의 비율(R/P 비율)을 제공하는 양으로 첨가되고, 실리콘 수지 대 오가노폴리실록산의 비율은 건조 실리콘 수지의 중량을 건조 실리콘 수지의 중량과 오가노폴리실록산의 중량의 총량으로 나눔으로써 측정되는 성분;
    II) 충전제;
    III) 용매;
    임의적으로
    IV) 실란 가교제; 및
    임의적으로
    V) 촉매를 포함하는, 방법.
  10. i) 발포가능한 접착제 조성물을 0 초과 45mJ/㎡ 미만의 표면 에너지를 갖는 기판 및 구조적 기판 사이의 갭(gap)에 적용하는 단계로서, 상기 발포가능한 접착제 조성물이
    ● ASTM C639에 따라 측정했을 때 0℃ 내지 100℃ 범위의 온도에서 O㎜ 내지 5㎜ 범위의 슬럼프, 및
    ● ASTM Cl183에 따라 측정했을 때 최소 10mL/분의 압출 성능을 갖는 단계; 및
    ii) 상기 발포가능한 접착제 조성물을 경화시켜 접착제 생성물을 형성하는 단계로서, 상기 접착제 생성물이
    ● ASTM C719에 따라 +/-5% 내지 +/-50% 범위의 허용 신축률, 및
    ● 변경된 ASTM C794에 의해 측정했을 때 0 초과 45mJ/㎡ 미만의 표면 에너지를 갖는 기판들 및 구조적 기판들에 대해 5pli(875.7Nm-1) 이상의 최대 박리 강도를 갖는 단계를 포함하고,
    프라이머가 없고(primerless) 표면 처리가 없고,
    상기 발포가능한 접착제 조성물이,
    I) 성분 a) 및 b)의 혼합물 및 반응 생성물, 또는 이들의 조합물로부터 선택되는 성분으로서,
    ● 성분 a)가 실리콘 수지이고,
    ● 성분 b)가 오가노폴리실록산이며,
    여기서 상기 실리콘 수지 및 상기 오가노폴리실록산이 58% 내지 64% 범위의 실리콘 수지 대 오가노폴리실록산의 비율(R/P 비율)을 제공하는 양으로 첨가되고, 실리콘 수지 대 오가노폴리실록산의 비율은 건조 실리콘 수지의 중량을 건조 실리콘 수지의 중량과 오가노폴리실록산의 중량의 총량으로 나눔으로써 측정되는 성분;
    II) 충전제;
    III) 용매;
    임의적으로
    IV) 실란 가교제; 및
    임의적으로
    V) 촉매를 포함하는, 방법.
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