KR101900964B1 - 차량의 도어 프레임에 긴 스트립을 적용하는 방법 - Google Patents

차량의 도어 프레임에 긴 스트립을 적용하는 방법 Download PDF

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Abstract

차체의 도어 프레임(door frame)에 긴 스트립을 부착시키는 방법이 제공되며, 이는 i. 구동 수단; ii. 적용 헤드; iii. 구동 수단과 적용 헤드 사이에 위치되고 하나 이상의 센서 유닛을 포함하는 응력 제어 유닛; 및 iv. 구동 수단 제어용 제어 유닛을 포함하는 장치에 의해 긴 스트립을 적용하는 단계를 포함하며, 긴 스트립의 적용 단계는 구동 수단에 의해 긴 스트립을 전진시키는 것과, 적용 헤드에 의해 도어 프레임 상에 긴 스트립을 위치시키고/시키거나 가압하고/하거나 롤링시키는 것과, 응력 제어 유닛 및 구동 수단 제어용 제어 유닛에 의해 긴 스트립의 응력을 제어하는 것 - 상기 응력 제어 유닛의 하나 이상의 센서 유닛은 긴 스트립의 응력을 측정하고, 상기 제어 유닛은 응력 제어 유닛의 상기 하나 이상의 센서에 의한 긴 스트립의 응력의 측정을 기반으로 하여 원하는 응력 범위 내에서 긴 스트립의 응력이 유지되도록 구동 수단을 제어함 - 을 포함하며, 긴 스트립은 제1 주요면 및 제2 주요면을 갖는 폼 층과, 폼 층의 주요면들 중 하나와 결부된 감압 접착제 층을 포함하는 접착 테이프를 포함하고, 감압 접착제는 가교결합 고무를 포함하며, 폼 층은 알킬기 내에 평균 3 내지 14개의 탄소 원자를 갖는 하나 이상의 알킬 아크릴레이트의 아크릴 중합체를 포함하고, 폼 층은 밀도가 540 ㎏/㎥ 이상이다.

Description

차량의 도어 프레임에 긴 스트립을 적용하는 방법{METHOD FOR APPLYING ELONGATE STRIP TO DOOR FRAME OF VEHICLE}
본 발명은 차체의 도어 프레임(door frame)에의 긴 스트립의 적용에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 접착 테이프를 포함하는 긴 스트립의 적용에 관한 것이다.
접착 용품 또는 접착 테이프는 접합된 복합체를 형성하기 위하여 2개의 기재를 함께 접합시키는 데 일반적으로 사용된다. 특정한 접착 테이프는 폼 층을 갖는 것을 포함한다. 그러한 테이프 또는 접착 테이프는 예를 들어 자동차 산업에서 사용되며, 여기서 상기 테이프는 승용차 또는 다른 자동차의 차체에 다양한 구성요소들을 접합시키는 데 이용될 수 있다. 전형적으로, 테이프는 엠블럼(emblem)과 같은 그러한 부품들, 플라스틱 부품들 및 고무 개스킷을 도어에 접합시키는 데 사용된다. 접착 테이프의 예가 예를 들어 국제특허 공개 WO 2008/070386호, 미국 특허 제6,503,621호 및 미국 특허 제4,415,615호에 개시되어 있다.
방대한 양의 접착제 및 테이프가 이용가능하지만, 기재의 진보 및 최종 사용 요건은 새로운 접착제 제형 및 테이프 구성이 계속하여 필요하게 한다. 예를 들어, 접착 테이프를 접합하고자 하는 자동차 부품 상의 페인트 및 코팅의 개발은 특히 도전적인 것임이 입증되었다. 이와 마찬가지로, 운송 분야에 있어서, 그리고 특히 자동차 산업에서 예를 들어 연료 소비량을 절감하기 위하여 승용차의 중량을 추가로 감소시키고자 하는 계속적인 추세가 있다. 이러한 추세는 이전에 사용되지 않았던 접착 테이프의 사용 및 적용에 이르게 되거나 또는 예를 들어 접착 테이프에 가해질 수 있는 응력-변형 면에서 더 많은 노력을 요하는 새로운 형태의 테이프의 적용에 이르게 된다. 특별한 예로서, 고무 시일(seal) 및 개스킷은 승용차에 중량을 부가하는 클립과 같은 기계적 수단에 의해 차체에서 도어의 프레임 주위에 흔히 적용된다. 기계적 부착구를 접착제 용액으로 대체하는 것은 어려운 것으로 밝혀졌다. 성능 특성에 더하여, 환경 규제 및 가공비가 제품 제형 요건에 또한 영향을 준다.
또한, 승용차 및 버스와 같은 차량의 조립은 고도로 자동화되어 있으며 흔히 로봇의 사용을 수반한다. 따라서, 유럽 특허 제1 902 813호에 개시된 적용 방법이 차량의 도어 또는 도어 프레임 상에의 긴 스트립의 적용에 제안되었다. 이 유럽 특허에 개시된 장치 및 방법은 접착 테이프를 이용하여 도어 주위에 고무 개스킷을 적용할 때 탁월한 결과를 생성하는 것으로 밝혀졌으며, 그 이유는 접착 테이프에 도입된 응력이 적용시의 응력의 측정 및 제어에 의해 완화되기 때문이다. 특히, 상기 방법은 테이프의 부착 평면에 수직한 방향으로 접착 테이프에 변형이 도입되는 것을 피하게 한다.
상기 적용은, 시일을 차체 상의 도어의 프레임 상에 적용하는 데 사용될 때, 잠시 후에 여전히 접착 테이프가 탈착되게 할 수 있음이 밝혀졌다. 특히, 도어 프레임의 강한 곡률의 영역에서, 예를 들어 도어 프레임의 모서리에서, 테이프가 부착되는 표면과 평행한 평면 내에서 접착 테이프에 도입되는 변형 때문에 탈착이 일어나는 것임이 밝혀졌다.
따라서, 차체 상의 도어의 프레임에 접착 테이프를 신뢰할 수 있게 그리고 우수하게 적용하게 되는 방법, 그리고 특히 강한 곡률의 영역에서의 탈착의 문제를 해결하는 방법을 찾는 것이 바람직할 것이다.
본 발명은 차체의 도어 프레임에 긴 스트립을 부착시키는 방법을 제공하며, 본 방법은
i. 구동 수단;
ii. 적용 헤드;
iii. 구동 수단과 적용 헤드 사이에 위치되고 하나 이상의 유닛을 포함하는 응력 제어 유닛; 및
iv. 구동 수단 제어용 제어 유닛을 포함하는 장치에 의해 긴 스트립을 적용하는 단계를 포함하며,
긴 스트립의 적용 단계는 구동 수단에 의해 긴 스트립을 전진시키는 것과, 적용 헤드에 의해 도어 프레임 상에 긴 스트립을 위치시키고/시키거나 가압하고/하거나 롤링시키는 것과, 응력 제어 유닛 및 구동 수단 제어용 제어 유닛에 의해 긴 스트립의 응력을 제어하는 것 - 상기 응력 제어 유닛의 하나 이상의 센서 유닛은 긴 스트립의 응력을 측정하고, 상기 제어 유닛은 응력 제어 유닛의 상기 하나 이상의 센서에 의한 긴 스트립의 응력의 측정을 기반으로 하여 원하는 응력 범위 내에서 긴 스트립의 응력이 유지되도록 구동 수단을 제어함 - 을 포함하며,
긴 스트립은 제1 주요면 및 제2 주요면을 갖는 폼 층과, 폼 층의 주요면들 중 하나와 결부된 감압 접착제 층을 포함하는 접착 테이프를 포함하고, 감압 접착제는 가교결합 고무를 포함하며, 폼 층은 알킬기 내에 평균 3 내지 14개의 탄소 원자를 갖는 하나 이상의 알킬 아크릴레이트의 아크릴 중합체를 포함하고, 폼 층은 밀도가 540 ㎏/m3 이상이다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "결부된"은 관련 층이 예를 들어 프라이머 층과 같은 하나 이상의 층의 매개물(intermediary)을 통하여 간접적으로 또는 표면 상에 직접적으로 제공됨을 의미한다.
본 발명에 따른 방법은 접착 테이프를 차체 상의 도어 프레임에 부착시킬 때 우수한 결과를 제공함이 밝혀졌다. 특히, 접착 테이프는 프레임의 모서리와 같은 강한 곡률의 영역에서도 또한 잘 접착된다. 또한, 본 방법은 신뢰할 수 있는 부착을 허용하면서 상이한 디자인의 다양한 상이한 고무 개스킷을 부착시키는 데 사용될 수 있다.
다음은 본 발명에 따른 실시 형태의 개요이다:
1. 차체의 도어 프레임에 긴 스트립을 부착시키는 방법으로서,
v. 구동 수단;
vi. 적용 헤드;
vii . 구동 수단과 적용 헤드 사이에 위치되고 하나 이상의 센서 유닛을 포함하는 응력 제어 유닛; 및
viii. 구동 수단 제어용 제어 유닛을 포함하는 장치에 의해 긴 스트립을 적용하는 단계를 포함하며,
긴 스트립의 적용 단계는 구동 수단에 의해 긴 스트립을 전진시키는 것과, 적용 헤드에 의해 도어 프레임 상에 긴 스트립을 위치시키고/시키거나 가압하고/하거나 롤링시키는 것과, 응력 제어 유닛 및 구동 수단 제어용 제어 유닛에 의해 긴 스트립의 응력을 제어하는 것 - 상기 응력 제어 유닛의 하나 이상의 센서 유닛은 긴 스트립의 응력을 측정하고, 상기 제어 유닛은 응력 제어 유닛의 상기 하나 이상의 센서에 의한 긴 스트립의 응력의 측정을 기반으로 하여 원하는 응력 범위 내에서 긴 스트립의 응력이 유지되도록 구동 수단을 제어함 - 을 포함하며,
긴 스트립은 제1 주요면 및 제2 주요면을 갖는 폼 층과, 폼 층의 주요면들 중 하나와 결부된 감압 접착제 층을 포함하는 접착 테이프를 포함하고, 감압 접착제는 가교결합 고무를 포함하며, 폼 층은 알킬기 내에 평균 3 내지 14개의 탄소 원자를 갖는 하나 이상의 알킬 아크릴레이트의 아크릴 중합체를 포함하고, 폼 층은 밀도가 540 ㎏/m3 이상인 방법.
2. 구동 수단 제어용 제어 유닛은 긴 스트립의 연신율 수준(level of elongation)이 0 내지 3%로 유지되도록 구동 수단을 제어하는, 실시 형태 1에 따른 방법.
3. 아크릴 중합체는 알킬기 내에 평균 3 내지 14개의 탄소 원자를 갖는 하나 이상의 알킬 아크릴레이트와, 하나 이상의 극성 단량체와, 선택적으로, 2개 이상의 자유 라디칼 중합성 기를 갖는 하나 이상의 다작용성 단량체를 포함하는 중합성 조성물의 중합에 의해 수득가능한 중합체인, 이전의 실시 형태들 중 어느 하나에 따른 방법.
4. 중합성 조성물은 83 내지 97 중량%의 알킬 아크릴레이트, 3 내지 17 중량%의 극성 단량체와, 존재할 경우 0.01 내지 1 중량%의 다작용성 단량체를 포함하는, 실시 형태 3에 따른 방법.
5. 폼은 발포 폼을 포함하는, 이전의 실시 형태들 중 어느 하나에 따른 방법.
6. 하나 이상의 중공 미소구체를 추가로 포함하는, 실시 형태 5에 따른 방법.
7. 폼은 하나 이상의 중공 미소구체를 포함하며, 이의 적어도 일부분은 팽창성 미소구체로부터 수득가능한 미소구체를 포함하는, 실시 형태 1 내지 4 중 어느 하나에 따른 방법.
8. 폼 층은 요변제를 추가로 포함하는, 이전의 실시 형태들 중 어느 하나에 따른 방법.
9. 요변제는 건식 실리카를 포함하는, 이전의 실시 형태들 중 어느 하나에 따른 방법.
10. 상기 감압 접착제 층은 아크릴 감압 접착제 성분을 포함하는, 이전의 실시 형태들 중 어느 하나에 따른 방법.
11. 상기 아크릴 감압 접착제 성분은 하나 이상의 극성 단량체 및 알킬기 내에 3 내지 14개의 탄소 원자를 갖는 하나 이상의 알킬 아크릴레이트로부터 유도되는 반복 단위를 갖는 아크릴 중합체를 포함하는, 이전의 실시 형태들 중 어느 하나에 따른 방법.
12. 상기 극성 단량체는 아크릴산, 이타콘산, 아크릴아미드, 아크릴로니트릴, N-비닐피롤리돈, N-비닐 카프로락탐 및 그 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 이전의 실시 형태들 중 어느 하나에 따른 방법.
13. 가교결합 고무는 고무질 블록 및 유리질 블록을 갖는 가교결합 블록 공중합체를 포함하는, 이전의 실시 형태들 중 어느 하나에 따른 방법.
14. 상기 고무질 블록은 제1 중합 공액(conjugated) 다이엔, 그의 수소화 유도체 또는 이들의 조합을 포함하며, 상기 유리질 블록은 모노비닐 방향족 단량체를 포함하는, 실시 형태 13에 따른 방법.
15. 상기 감압 접착제 층은 감압 접착제 층의 총 중량을 기준으로 30 내지 50 중량부의 상기 블록 공중합체 및 감압 접착제 층의 총 중량을 기준으로 0.1 내지 10 중량부의 상기 아크릴 감압 접착제 성분을 포함하는, 실시 형태 13 또는 14에 따른 방법.
16. 상기 감압 접착제 층은 감압 접착제 층의 총 중량을 기준으로 10 내지 20 중량부의 상기 블록 공중합체 및 감압 접착제 층의 총 중량을 기준으로 40 내지 60 중량부의 상기 아크릴 감압 접착제 성분을 포함하는, 실시 형태 13 또는 14에 따른 방법.
17. 상기 접착 테이프는 상기 제1 주요면과 결부된 상기 감압 접착제 층을 가지며, 상기 제2 주요면은 그와 결부된 추가의 접착제 층을 갖는, 이전의 실시 형태들 중 어느 하나에 따른 방법.
18. 상기 추가의 접착제 층은 감압 접착제 성분 또는 열 활성화성 접착제 성분을 포함하는, 실시 형태 17에 따른 방법.
19. 상기 폼 층의 두께는 0.3 ㎜ 내지 2 ㎜이며, 상기 감압 접착제 층의 면적 당 중량은 40 g/㎡ 내지 100 g/㎡인, 이전의 실시 형태들 중 어느 하나에 따른 방법.
20. 상기 긴 스트립은 고무 개스킷을 추가로 포함하며, 상기 고무 개스킷은 상기 추가의 접착제 층을 통하여 상기 접착 테이프에 부착되는, 실시 형태 17, 18 또는 19 중 어느 하나에 따른 방법.
21. 긴 스트립은 기계 판독가능 데이터를 포함하며, 장치는 기계 판독가능 데이터 판독 수단을 추가로 포함하고 이로써 원하는 응력 범위를 기계 판독가능 데이터의 판독을 기반으로 하여 설정하는, 이전의 실시 형태들 중 어느 하나에 따른 방법.
기계 판독가능 데이터는 바코드를 포함하는, 실시 형태 21에 따른 방법.
23. 기계 판독가능 데이터는 식별 코드를 포함하며, 장치는 식별 코드를 원하는 응력 범위 설정치에 관련시키는 데이터를 포함하는 저장 수단을 포함하거나 또는 장치는 식별 코드에 상응하는 원하는 응력 범위 설정치를 검색하는 통신 수단을 포함하는, 실시 형태 21 또는 22에 따른 방법.
24. 기계 판독가능 데이터는 긴 스트립에 적용가능한 원하는 범위의 설정치를 포함하는, 실시 형태 21 또는 22에 따른 방법.
25. 폼 층의 밀도는 570 ㎏/m3 이상인, 이전의 실시 형태들 중 어느 하나에 따른 방법.
26. 구동 유닛은 벨트형 구동 수단인, 이전의 실시 형태들 중 어느 하나에 따른 방법.
27. 구동 수단은 긴 스트립의 양 면들 상에 배열된 2개의 구동 수단을 포함하는, 실시 형태 26의 방법.
28. 적용 유닛은 핀 롤러(pin roller)인, 실시 형태 1, 26 또는 27에 따른 방법.
29. 적용 유닛은 구동되거나 또는 자유롭게 회전되고/되거나 적용 유닛은 조정가능한 토크를 갖는, 이전의 실시 형태들 중 어느 하나에 따른 방법.
30. 적용 유닛은 긴 스트립에 규정된 응력을 제공하는 데 적합한, 이전의 실시 형태들 중 어느 하나에 따른 방법.
31. 응력 제어 유닛은 적용 유닛의 파라미터(εPR)를 측정하고 이러한 측정 파라미터(εPR)를 또한 기반으로 하여 구동 수단을 제어하는, 이전의 실시 형태들 중 어느 하나에 따른 방법.
32. 센서 유닛은 긴 스트립의 변위를 그의 응력 상태에 기인하여 감지하는 변위계(displacement transducer)인, 이전의 실시 형태들 중 어느 하나에 따른 방법.
33. 센서 유닛은 각위치(angular position)를 검출하는 센서인, 이전의 실시 형태들 중 어느 하나에 따른 방법.
34. 루프가 없는 상황과 비교하여 스트립의 변위가 그의 응력 상태에 기인하여 증가되도록 구동 수단과 적용 유닛 사이에서 긴 스트립이 증분식 루프를 수행하는, 이전의 실시 형태들 중 어느 하나에 따른 방법.
35. 센서 유닛이 레버 기구(lever mechanism) 또는 포크형(forked) 레버 기구인, 이전의 실시 형태들 중 어느 하나에 따른 방법.
정의:
본 출원의 개시 내용에서, 하기 용어들은 달리 지시되지 않으면 하기와 같이 정의된다:
"아크릴"은 아크릴 단량체 및 중합체와 메타크릴 단량체 및 중합체 둘 모두를 확인하는 데 사용된다.
"1작용성 단량체"는 단지 하나의 중합성 기를 갖는 단량체를 의미한다.
"다작용성 단량체"는 2개 이상의 중합성 기를 갖는 단량체를 의미한다.
본 출원에서 확인되는 임의의 범위는 명백하게 달리 진술되지 않으면 종점을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
용어 "감압 접착제"는 고유하게 점착성이거나 또는 점착성 부여 수지의 첨가에 의해 점착성이 부여된 물질(예를 들어, 탄성중합체)을 나타내기 위하여 사용된다. 본 발명에 따른 감압 접착제는 감압 접착제를 확인하는 공지된 방법들 중 임의의 것에 의해 확인될 수 있는 것들을 포함하며, 특히 하기 방법들 중 하나 이상에 의해 확인될 수 있는 것들을 포함한다. 제1 방법에 따르면, 감압 접착제는 사용 온도에서 문헌[Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology, D. Satas, 2nd ed., page 172 (1989)]에 기재된 달퀴스트(Dahlquist) 기준에 의해 규정될 수 있다. 이 기준은 우수한 감압 접착제를 1초 크리프 컴플라이언스(creep compliance)가 1 x 10-6 ㎠/dyne을 초과하는 것으로 정의한다. 대안적으로, 일차 근사로는, 탄성계수가 컴플라이언스의 역이므로, 감압 접착제는 탄성계수가 1E-7 Pa (1 x 106 dyne/㎠) 미만인 접착제로 정의될 수 있다.
감압 접착제를 확인하는 다른 방법은 감압 접착제가 문헌["Glossary of Terms Used in the Pressure Sensitive Tape Industry" provided by the Pressure Sensitive Tape Council, August, 1985]에 기재된 바와 같이 실온에서 강력하게 그리고 영구적으로 점착성이며 손가락 또는 손의 압력보다 큰 압력을 필요로 하지 않고서 단순 접촉시 다양한 상이한 표면에 견고히 접착한다는 것이다.
감압 접착제를 확인하는 다른 적합한 방법은 25℃에서 탄성계수 대 주파수의 그래프에 도시된 바와 같이 하기 지점에 의해 규정되는 영역 내에서 감압 접착제가 바람직하게는 실온 저장 탄성계수를 갖는 것이다: 대략 0.1 라디안/초(0.017 Hz)의 주파수에서 대략 2E-6 내지 4E-6 Pa (2 x 105 내지 4 x 105 dyne/㎠)의 탄성계수의 범위, 및 대략 100 라디안/초(17 Hz)의 주파수에서 대략 2E-7 내지 8E-7 Pa (2 x 106 내지 8 x 106 dyne/㎠)의 탄성계수의 범위 (예를 들어, 문헌[Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology, D. Satas, 2nd ed., (1989)]의 제173면의 도 8 내지 도 16 참조).
하기는 본 발명의 예시적인 비제한적 실시 형태이다.
접착 테이프는 알킬기 내에 평균 3 내지 14개의 탄소 원자를 갖는 하나 이상의 알킬 아크릴레이트를 포함하는 중합성 조성물의 중합에 의해 수득가능한 아크릴 중합체를 갖는 폼 층을 포함한다. 특정 실시 형태에서, 중합성 조성물은 2개 이상의 자유 라디칼 중합성 기를 갖는 하나 이상의 다작용성 단량체 및/또는 하나 이상의 극성 단량체를 추가로 포함한다. 특정 실시 형태에서, 폼 층은 감압 접착제이다.
중합성 조성물의 하나 이상의 알킬 아크릴레이트는 전형적으로 1작용성 단량체이며, 특히 알킬기가 약 3개 이상의 탄소 원자(평균적으로), 그리고 바람직하게는 약 4개 내지 약 14개의 탄소 원자(평균적으로)를 함유하는 비-3차 알코올(nontertiary alcohol)의 아크릴산 에스테르를 포함한다. 전형적으로, 그러한 단량체의 단일중합체의 Tg는 약 0℃ 이하이다. 적합한 아크릴산 에스테르 부류의 예에는 2-메틸부틸 아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, 아이소옥틸 아크릴레이트, 라우릴 아크릴레이트, n-데실 아크릴레이트, 4-메틸-2-펜틸 아크릴레이트, 아이소아밀 아크릴레이트, sec-부틸 아크릴레이트, 및 아이소노닐 아크릴레이트가 포함되지만, 이에 한정되지 않는다. 사용될 수 있는 바람직한 아크릴산 에스테르는 2-에틸헥실 아크릴레이트, 아이소옥틸 아크릴레이트, 라우릴 아크릴레이트, 및 2-메틸부틸 아크릴레이트를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 그러한 단량체들의 다양한 조합이 이용될 수 있다. 예를 들어, 둘 이상의 알킬 아크릴레이트의 조합, 예를 들어 2-에틸헥실 아크릴레이트 및 아이소옥틸 아크릴레이트의 조합이 사용될 수 있다.
일부 실시 형태에서, 중합성 조성물은 하나 이상의 극성 단량체, 전형적으로 1작용성 극성 단량체를 추가로 포함한다. 그 예에는 특히 산성 단량체, 예를 들어 카르복실산 단량체와, 다양한 아크릴아미드가 포함된다. 극성 단량체의 특정 예에는 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 말레산, 푸마르산, 2-하이드록시에틸 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트, N-비닐 피롤리돈, N-비닐 카프로락탐, 아크릴아미드, 메타크릴아미드, N-치환 및 N,N-2치환 아크릴아미드, 예를 들어 N-에틸 아크릴아미드, N-하이드록시에틸 아크릴아미드, N,N-다이메틸 아크릴아미드, N,N-다이에틸 아크릴아미드, 및 N-에틸,N-다이하이드록시에틸 아크릴아미드, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 및 말레산 무수물이 포함된다. 바람직한 극성 단량체는 아크릴산, 이타콘산, N,N-다이메틸 아크릴아미드, 아크릴 아미드, N-비닐 피롤리돈 및 N-비닐 카프로락탐을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 그러한 극성 단량체들의 다양한 조합이 이용될 수 있으며, 특정 실시 형태에서 둘 이상의 극성 단량체들의 조합, 예를 들어 아크릴산 및 이타콘산의 조합이 고려된다.
일부 실시 형태에서, 폼 층의 아크릴 중합체를 유도할 수 있는 중합성 조성물은 2개 이상의 에틸렌계 불포화 기를 갖는 하나 이상의 다작용성 단량체를 추가로 포함한다. 다작용성 단량체의 예에는 특히 다작용성 아크릴 단량체가 포함되지만, 다른 다작용성 단량체, 예를 들어 부타다이엔 및 치환 트라이아진, 예를 들어 비닐-할로메틸-s-트라이아진계 화합물, 예를 들어 2,4-비스(트라이클로로메틸)-6-p-메톡시스티릴-s-트라이아진이 포함된다. 예를 들어 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트, 트라이프로필렌글리콜다이아크릴레이트, 1,12-도데칸다이올 다이아크릴레이트와 같은 폴리아크릴 작용성 단량체가 바람직하다. 다작용성 아크릴 단량체의 특히 바람직한 예에는 1,2 에틸렌 글리콜 다이아크릴레이트, 헥산 다이올 다이아크릴레이트 및 트라이메틸올 프로판 트라이아크릴레이트가 포함된다. 다작용성 단량체는, 아크릴 중합체가 수득될 수 있는 중합성 조성물에 포함될 때 전형적으로 0.01 내지 1%의 양으로 존재한다.
특정 실시 형태에서, 폼 층의 아크릴 중합체는 전형적으로 다량의 하나 이상의 알킬 아크릴레이트, 예를 들어 84 중량% 이상 (조성물 중 단량체들의 총 중량을 기준으로 함)의 것을 갖는 중합성 조성물로부터 수득가능하다. 전형적인 범위는 84 내지 97 중량% 또는 88 내지 94 중량%이다. 존재할 때, 중합성 조성물 중 다작용성 단량체 또는 단량체들의 양은 전형적으로 0.01 중량% 이상이며, 예를 들어 조성물 중 단량체들의 총 중량의 0.01 중량% 내지 1 중량% 이하, 또는 예를 들어 0.1 내지 0.5 중량%의 범위일 수 있다. 극성 단량체 또는 단량체들은 포함될 때 전형적으로 조성물 중 단량체들의 총 중량의 3 중량% 이상의 양으로 존재하며, 예시적인 범위는 3 내지 16 중량% 또는 5 내지 12 중량%이다.
중합성 조성물은 특히 요변제를 비롯하여 추가 성분을 함유할 수 있다. 요변제의 예에는 건식 실리카가 포함된다. 중합성 조성물은 예를 들어 중공 유리 버블 또는 중합체성 미소구체와 같은 미소구체를 또한 함유할 수 있다. 더욱이, 중합성 조성물에 계면활성제를 포함시키는 것이 바람직할 수 있다. 점착성 부여제, 특히 아크릴 접착제에서 사용하기에 적합한 점착성 부여제가 또한 첨가될 수 있다. 그 예에는 특히 로진 에스테르, 방향족 수지, 지방족 수지, 테르펜 및 부분 수소화 및 수소화 수지가 포함된다.
전형적으로 중합성 조성물은 광개시제뿐만 아니라 열개시제도 포함하는, 자유 라디칼 중합 개시용 개시제를 또한 포함한다. 광개시제가 본 발명과 관련하여 사용하기에 바람직하다. 개시제의 예는 미국 특허 제4,181,752호 (마르텐스(Martens) 등), 미국 특허 제4,833,179호 (영(Young) 등), 미국 특허 제5,804,610호 (해머(Hamer) 등), 미국 특허 제5,382,451호 (존슨(Johnson) 등), 미국 특허 제4,619,979호 (코트누와르(Kotnour) 등), 미국 특허 제4,843,134호 (코트누와르 등) 및 미국 특허 제5,637,646호 (엘리스(Ellis))에서 찾아볼 수 있다. 특정한 예에는 2,2 다이메톡시-2-페닐아세토페논이 포함된다.
전형적으로 접착 테이프의 폼 층의 두께는 0.3 ㎜ 이상, 예를 들어 0.5 ㎜ 이상일 것이다. 폼 층에 있어서 전형적인 두께 범위는 0.3 ㎜로부터 최대 2 ㎜, 예를 들어 0.5 ㎜로부터 최대 1.5 ㎜ 또는 0.7 ㎜로부터 1.2 ㎜까지이다.
일부 실시 형태에서, 폼 층은 미국 특허 제4,415,615호에 기재된 방법에 따라 수득되고 제조된다. 전형적으로 상기 방법은 중합성 조성물을 발포시키는 것, 상기 발포체를 예를 들어 이형 라이너와 같은 배킹 상에 코팅하는 것, 그리고 중합성 조성물을 중합시키는 것을 포함한다.
발포는 가스를 중합성 조성물 내로 휘핑(whipping)함으로써 편리하게는 달성된다. 유용한 발포 가스는 전형적으로 불활성이며, 질소 가스 또는 이산화탄소를 포함한다. 특정 실시 형태에서, 중합성 조성물의 단량체들은 발포 단계에 있어서 바람직한 점도가 성취되도록 발포 전에 부분적으로 중합될 수 있다. 조성물 발포에 유용한 점도는 전형적으로 1000 내지 40,0000 cp이다. 상기 점도는 전형적으로 원하는 셀 균일성이 성취되도록 선택된다. 예를 들어, 5000 cp 초과에서 더 높은 셀 균일성이 전형적으로 수득될 것이다.
원하는 점도를 성취하기 위하여 예비중합을 이용하는 것에 대하여 대안적으로 그리고 부가적으로, 건식 실리카와 같은 요변제가 사용될 수 있다. 그러한 경우에, 중합은 1단계로 실시될 수 있다.
중합성 조성물의 중합은 열 활성화에 의해 실시될 수 있지만, 바람직하게는 광개시되며 따라서 중합성 조성물은 전형적으로 광개시제를 함유할 것이다. 전형적으로, 광개시는 UV 조사에 의해 실시되며, UV 개시제가 사용될 것이다. 중합이 2단계로 실시될 경우(상기에 기재된 바와 같이 적합한 점도가 가능해지게 하는 예비중합의 경우), 처음에 사용되는 광개시제의 양은 추가의 중합의 개시를 허용하기에 충분할 수 있다. 그러나, 전형적으로 광개시제의 추가의 첨가가 발포 후의 추가의 중합의 개시를 위하여 요구될 수 있다.
중합이 자외 방사선에 의해 초래될 때, 바람직하게는 중합성 코팅은 자외 방사선에 대하여 상당히 투과성이며 저 점착 표면을 갖는 플라스틱 필름 오버레이(overlay)에 의해 공기로부터 보호된다. 자외 방사선에 대하여 약 75%의 투과율을 갖는 2축 배향 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름이 매우 유용하다. 하부 배킹이 또한 저 점착 표면을 가질 경우, 배킹 및 투명 플라스틱 필름 둘 모두는 셀형 접착제 막이 물체들의 장착에 사용될 수 있도록 스트립핑될 수 있다. 그러한 용도에 있어서, 셀형 막은 적용되기 전에 배킹 및 투명 오버레이 둘 모두로부터 제거되고자 하는 경우 이 막이 뒤틀리는 것을 피하기 위하여 티슈형 웨브(tissue-like web)로 강화될 수 있다.
중합성 코팅을 덮는 대신에 중합이 불활성 분위기에서 실시되어야 할 경우, 불활성 분위기의 허용가능한 산소 함량은 미국 특허 제4,303,485호 (레벤스(Levens))에 교시된 바와 같이 중합성 조성물 내로 산화성 주석 화합물을 혼합함으로써 증가될 수 있는데, 상기 미국 특허는 그렇게 함으로써 두꺼운 코팅이 공기 중에서 중합될 수 있음을 또한 교시하고 있다.
접착제 막의 셀 구조를 생성하는 방법과는 관계없이, 조성물에 계면활성제, 바람직하게는 표면 장력이 낮은 유기 액체의 거품 발생에 유용한 것으로 공지된 불소화합물계 물질 또는 실리콘을 포함시키는 것이 바람직하다. 그렇게 함으로써 우수한 균일성의 셀형 접착제 막을 갖는 폼이 생성될 수 있으며, 여기서 셀의 평균 직경은 0.05 내지 0.3 ㎜의 범위 이내이다. 전형적으로, 접착제 막의 셀의 90%는 크기 면에서 2:1 이하로 변하지만, 접착제 막들 중 일부는 유의한 세포 크기 변화를 특징으로 하였다.
폼 층을 수득하기 위한 발포의 사용에 대하여 대안적으로 또는 그에 더하여, 중공 미소구체가 중합성 조성물에 포함될 수도 있다. 미소구체는 팽창성 및 비팽창성 미소구체를 포함할 수도 있다. 팽창성 미소구체는 가열시 팽창하는 구체이며, 이는 특히 중합체 쉘과, 가열시 팽창하는 가스, 액체 또는 그 조합의 형태인 코어 물질을 포함하는 팽창성 중합체성 미소구체를 포함한다. 팽창성 미소구체는 쉘이 파괴됨이 없이 초기에 팽창되거나 또는 추가로 팽창될 수 있는 것이다. 팽창성 미소구체를 사용하여 거품 발생 층을 제조하는 방법이 국제특허 공개 제WO 00/006637호에 개시되어 있다. 적합한 팽창성 미소구체의 예에는 피어스 스티븐스(Pierce Stevens; 미국 뉴욕주 버팔로 소재)로부터 명칭 F30D, D80SD 및 F100D로 구매가능한 것들이 포함된다. 추가의 유용한 팽창성 미소구체는 엑스판셀(Expancel) 551, 엑스판셀 461 및 엑스판셀 091을 포함하며, 이는 악조 노벨(Akzo Nobel)로부터 입수가능하다. 이들 미소구체 각각은 아크릴로니트릴-함유 쉘을 갖는다. 비팽창성 미소구체는 중합체성 또는 비중합체성일 수 있다. 특히 적합한 비팽창성 미소구체는 중공 유리 버블을 포함한다.
폼 층은 밀도가 540 ㎏/㎥ 이상, 전형적으로 570 ㎏/㎥ 이상 또는 600 ㎏/㎥ 이상이어야 한다. 일반적으로, 더 높은 밀도는 도어 프레임에 적용될 때 접착 테이프의 성능을 개선시키는 것으로 밝혀졌으며, 특히 강한 곡률의 영역에서의 점착성이 개선될 수 있다. 그러나, 밀도는 폼 층이 그의 폼 특성을 상실할 만큼 그렇게 높아서는 안된다. 전형적으로, 최대 밀도는 900 ㎏/㎥를 초과해서는 안되거나, 또는 특정 실시 형태에서 850 ㎏/㎥를 초과해서는 안된다. 원하는 밀도는 폼 층용 조성물에 포함되는 중공 미소구체의 양 및/또는 발포 수준에 의해 수득될 수 있다.
폼 층의 하나의 주요면 또는 둘 모두의 양 주요면들 상에 가교결합 고무를 포함하는 감압 접착제 층(스킨 층(skin layer)으로도 칭해짐)이 제공된다. 가교결합 고무는 고무질 블록 및 유리질 블록을 갖는 가교결합성 블록 공중합체의 가교결합에 의해, 전형적으로 e-빔을 통하여 수득될 수 있다. 일반적으로, 고무질 블록은 실온 미만의 유리 전이 온도(Tg)를 나타낸다. 일부 실시 형태에서, 고무질 블록의 Tg는 약 0℃ 미만, 또는 심지어 약 -10℃ 미만이다. 일부 실시 형태에서, 고무질 블록의 Tg는 약 -40℃ 미만, 또는 심지어 약 -60℃ 미만이다.
일반적으로, 유리질 블록은 실온 초과의 Tg를 나타낸다. 일부 실시 형태에서, 유리질 블록의 Tg는 약 40℃ 이상, 약 60℃ 이상, 약 80℃ 이상 또는 심지어 약 100℃ 이상이다.
적합한 블록 공중합체는 하나 이상의 고무질 블록, R, 및 하나 이상의 유리질 블록, G를 포함한다. 일부 실시 형태에서, 블록 공중합체는 3개 이상의 유리질 블록을 포함한다. 일부 실시 형태에서, 블록 공중합체는 3개와 5개 (종점 포함) 사이의 유리질 블록을 포함한다. 일부 실시 형태에서, 블록 공중합체는 4개의 유리질 블록을 포함한다.
일부 실시 형태에서, 블록 공중합체는 일반 화학식 Qn-Y를 갖는 다중-아암(multi-arm) 블록 공중합체이며, 여기서 Q는 다중-아암 블록 공중합체의 아암을 나타내고; n은 아암의 수를 나타내며 3 이상의 정수이고; Y는 다작용성 커플링제의 잔기이다. 각각의 아암, Q는 독립적으로 화학식 R-G를 가지며, 여기서 G는 유리질 블록을 나타내고; R은 고무질 블록을 나타낸다.
일부 실시 형태에서, 고무질 블록은 중합 공액 다이엔, 중합 공액 다이엔의 수소화 유도체 또는 그 조합을 포함한다. 일부 실시 형태에서, 공액 다이엔은 4 내지 12개의 탄소 원자를 포함한다. 예시적인 공액 다이엔은 부타다이엔, 아이소프렌, 에틸부타다이엔, 페닐부타다이엔, 피페릴렌, 펜타다이엔, 헥사다이엔, 에틸헥사다이엔 및 다이메틸부타다이엔을 포함한다. 중합 공액 다이엔은 개별적으로 사용되거나 또는 서로와의 공중합체로서 사용될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 공액 다이엔은 아이소프렌, 부타다이엔, 에틸렌 부타다이엔 공중합체 및 그 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
일부 실시 형태에서, 적어도 하나의 유리질 블록은 중합 모노비닐 방향족 단량체를 포함한다. 일부 실시 형태에서, 트라이블록 공중합체의 둘 모두의 유리질 블록은 중합 모노비닐 방향족 단량체를 포함한다. 일부 실시 형태에서, 모노비닐 방향족 단량체는 8 내지 18개의 탄소 원자를 포함한다. 예시적인 모노비닐 방향족 단량체는 스티렌, 비닐피리딘, 비닐 톨루엔, 알파-메틸 스티렌, 메틸 스티렌, 다이메틸스티렌, 에틸스티렌, 다이에틸 스티렌, t-부틸스티렌, 다이-n-부틸스티렌, 아이소프로필스티렌, 기타 알킬화된 스티렌, 스티렌 유사체 및 스티렌 동족체를 포함한다. 일부 실시 형태에서, 모노비닐 방향족 단량체는 스티렌, 스티렌-상용성 단량체 또는 단량체 블렌드 및 그 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "스티렌-상용성 단량체 또는 단량체 블렌드"는 우선적으로 폴리스티렌과 또는 블록 공중합체의 폴리스티렌 말단블록과 회합되는, 중합되거나 공중합될 수 있는 단량체 또는 단량체들의 블렌드를 말한다. 상용성은 단량체성 스티렌과의 실제 공중합; 고온 용융 또는 용매 가공 동안 폴리스티렌 상 중 상용성 단량체 또는 블렌드 또는 중합 단량체 또는 블렌드의 용해성; 또는 가공 후 정치시에 상기 단량체 또는 블렌드의 스티렌 풍부 상 도메인과의 회합에서 생길 수 있다.
본 발명의 일부 다중-아암 블록 공중합체의 일반식, Qn-Y에서, n은 아암의 수를 나타내고 3 이상의 정수이며, 즉, 다중-아암 블록 공중합체는 성상 블록 공중합체이다. 일부 실시 형태에서, n은 3-10의 범위이다. 일부 실시 형태에서, n은 3-5의 범위이다. 일부 실시 형태에서, n은 4이다. 일부 실시 형태에서, n은 6 이상이다.
일부 실시 형태에서, 제1 블록 공중합체는 다중모드 블록 공중합체이다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "다중모드"는 적어도 2개의 상이한 분자량을 갖는 유리질 블록들을 공중합체가 포함함을 의미한다. 또한 이러한 블록 공중합체는 적어도 하나의 "고" 분자량 유리질 블록 및 적어도 하나의 "저" 분자량 유리질 블록을 갖는 것으로 특징지워질 수 있으며, 여기서 "고" 및 "저"라는 용어는 서로에 대하여 상대적으로 사용된다. 일부 실시 형태에서, 저 분자량 유리질 블록의 수평균 분자량, (Mn)L에 대한 고 분자량 유리질 블록의 수평균 분자량, (Mn)H의 비는 약 1.25 이상이다.
일부 실시 형태에서, (Mn)H는 약 5,000 내지 약 50,000 g/mol의 범위이다. 일부 실시 형태에서, (Mn)H는 약 8,000 이상이고, 일부 실시 형태에서 약 10,000 이상이다. 일부 실시 형태에서, (Mn)H는 약 35,000 g/mol 이하이다. 일부 실시 형태에서, (Mn)L은 약 1,000 내지 약 10,000 g/mol의 범위이다. 일부 실시 형태에서, (Mn)L은 약 2,000 이상, 그리고 일부 실시 형태에서, 약 4,000 이상이다. 일부 실시 형태에서, (Mn)L은 약 9,000 g/mol 미만, 그리고 일부 실시 형태에서, 약 8,000 g/mol 미만이다.
일부 실시 형태에서, 제1 블록 공중합체는 비대칭형 블록 공중합체이다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "비대칭형"은 블록 공중합체의 아암이 모두 동일한 것은 아님을 의미한다. 일반적으로, 유리질 블록의 분자량이 모두 동일한 것은 아니기 때문에 다중모드 블록 공중합체의 모든 아암이 동일한 것은 아니므로 다중모드 블록 공중합체는 비대칭형 블록 공중합체(즉, 비대칭형 다중모드 블록 공중합체)이다. 일부 실시 형태에서, 본 발명의 블록 공중합체는 비대칭형 다중모드 블록 공중합체이다. 비대칭형 다중모드 블록 공중합체의 제조 방법은 예를 들어 미국 특허 제5,296,547호에 개시되어 있다.
일반적으로, 다작용성 커플링제는 임의의 폴리알케닐 커플링제 또는 결합된 중합체를 형성하도록 리빙(living) 중합체의 카르보음이온(carbanion)과 반응할 수 있는 작용기를 갖는 것으로 공지된 다른 물질일 수 있다. 폴리알케닐 커플링제는 지방족, 방향족 또는 복소환식일 수 있다. 예시적인 지방족 폴리알케닐 커플링제는 폴리비닐 및 폴리알킬 아세틸렌, 다이아세틸렌, 인산염, 아인산염 및 다이메타크릴레이트 (예를 들어, 에틸렌 다이메타크릴레이트)를 포함한다. 예시적인 방향족 폴리알케닐 커플링제는 폴리비닐 벤젠, 폴리비닐 톨루엔, 폴리비닐 자일렌, 폴리비닐 안트라센, 폴리비닐 나프탈렌 및 다이비닐듀렌을 포함한다. 예시적인 폴리비닐기는 다이비닐, 트라이비닐 및 테트라비닐 기를 포함한다. 일부 실시 형태에서, 다이비닐벤젠(DVB)이 사용될 수 있으며, 이는 o- 다이비닐 벤젠, m-다이비닐 벤젠, p-다이비닐 벤젠 및 그 혼합물을 포함할 수 있다. 예시적인 복소환식 폴리알케닐 커플링제는 다이비닐 피리딘 및 다이비닐 티오펜을 포함한다. 다른 예시적인 다작용성 커플링제는 할로겐화규소, 폴리에폭사이드, 폴리아이소시아네이트, 폴리케톤, 폴리안하이드라이드(polyanhydride) 및 다이카르복실산 에스테르를 포함한다.
또한, 감압 접착제 층의 가교결합 고무는 하기 화학식의 선형 블록 공중합체의 가교결합에 의해 수득될 수 있다:
R - (G)m
여기서, R은 고무질 블록을 나타내며, G는 유리질 블록을 나타내고, 유리질 블록의 수, m은 1 또는 2이다. 일부 실시 형태에서, m은 1이며, 선형 블록 공중합체는 하나의 고무질 블록 및 하나의 유리질 블록을 포함하는 다이블록 공중합체이다. 일부 실시 형태에서, m은 2이며, 선형 블록 공중합체는 2개의 유리질 말단블록 및 하나의 고무질 중간블록을 포함하고, 즉 선형 블록 공중합체는 트라이블록 공중합체이다.
일부 실시 형태에서, 선형 블록 공중합체의 고무질 블록은 중합 공액 다이엔, 그의 수소화 유도체 또는 그 조합을 포함한다. 일부 실시 형태에서, 공액 다이엔은 4 내지 12개의 탄소 원자를 포함한다. 제2 블록 공중합체에서 유용한 예시적인 공액 다이엔은 상기에 기재된 예시적인 공액 다이엔들 중 임의의 것을 포함한다.
일부 실시 형태에서 선형 블록 공중합체의 적어도 하나의 유리질 블록, 그리고 일부 실시 형태에서 선형 블록 공중합체의 각각의 유리질 블록은 중합 모노비닐 방향족 단량체를 포함한다. 일부 실시 형태에서, 모노비닐 방향족 단량체는 8 내지 18개의 탄소 원자를 포함한다. 제2 블록 공중합체에서 유용한 예시적인 중합 모노비닐 방향족 단량체는 상기에 기재된 바와 같이 예시적인 중합 모노비닐 방향족 단량체 중 임의의 것을 포함한다.
특정 실시 형태에서, 선형 블록 공중합체와 전술한 그리고 기재된 다중-아암 블록 공중합체의 혼합물은 감압 접착제 층의 가교결합 고무를 수득하는 데 사용된다. 일부 실시 형태에서, 선형 블록 공중합체에 대한 다중-아암 블록 공중합체의 비는 1.5:1 내지 9:1의 범위이다. 일부 실시 형태에서, 선형 블록 공중합체에 대한 다중-아암 블록 공중합체의 비는 적어도 1.85:1, 또는 심지어 적어도 3:1이다. 일부 실시 형태에서, 선형 블록 공중합체에 대한 다중-아암 블록 공중합체의 비는 5.7:1 이하, 또는 심지어 4:1 이하이다.
특정 실시 형태에서 감압 접착제 층은 하나 이상의 점착성 부여제와, 선택적으로, 하나 이상의 가소제를 추가로 포함한다. 일반적으로, 점착성 부여제는 가교결합 고무의 수득에 사용될 수 있는 바와 같이 블록 공중합체의 고무질 블록과 상용성이도록 선택될 것이다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 점착성 부여제는 이것이 블록과 혼화가능할 경우 그 블록과 "상용성"이다. 일반적으로, 점착성 부여제와 블록의 혼화성은 그 블록의 Tg에 대한 점착성 부여제의 영향을 측정함으로써 결정될 수 있다. 점착성 부여제가 블록과 혼화가능할 경우, 이것은 그 블록의 Tg를 변경시킬 것이다(예를 들어, 증가시킬 것이다).
점착성 부여제는 이것이 블록과 적어도 혼화가능하지만 이것이 또한 다른 블록과 혼화가능할 수도 있을 경우 그 블록과 "주로 상용성"이다. 예를 들어, 고무질 블록과 주로 상용성인 점착성 부여제는 고무질 블록과 혼화가능할 것이지만 또한 유리질 블록과 혼화가능할 수도 있다.
일반적으로, 상대적으로 낮은 용해도 파라미터를 갖는 수지는 고무질 블록과 회합되는 경향이 있지만; 유리질 블록에서의 그의 용해도는 이들 수지의 분자량 또는 연화점이 저하됨에 따라 증가하는 경향이 있다. 고무질 블록과 주로 상용성인 예시적인 점착성 부여제는 중합체성 테르펜, 헤테로작용성(hetero-functional) 테르펜, 쿠마론-인덴 수지, 로진산의 에스테르, 불균등화 로진산 에스테르, 수소화 로진산, C5 지방족 수지, C9 수소화 방향족 수지, C5/C9 지방족/방향족 수지, 다이사이클로펜타다이엔 수지, C5/C9 및 다이사이클로펜타다이엔 전구체에서 생긴 수소화 탄화수소 수지, 수소화 스티렌 단량체 수지 및 그 블렌드를 포함한다.
특정 실시 형태에서, 고 Tg 제1 점착성 부여제의 유리 전이 온도(Tg)는 섭씨 60도(℃) 이상이다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "고 유리 전이 온도 점착성 부여제" 및 "고 Tg 점착성 부여제"는 유리 전이 온도가 60℃ 이상인 점착성 부여제를 말한다. 일부 실시 형태에서, 고 Tg 제1 점착성 부여제의 Tg는 65℃ 이상, 또는 심지어 70℃ 이상이다. 일부 실시 형태에서, 고 Tg 제1 점착성 부여제의 연화점은 약 115℃ 이상이며, 일부 실시 형태에서 약 120℃ 이상이다.
일부 실시 형태에서, 블록 공중합체 접착제 조성물은 다중-아암 블록 공중합체의 유리질 블록(들)과, 그리고 선택적으로 선형 블록 공중합체의 유리질 블록(들)과 주로 상용성인 고 Tg 제2 점착성 부여제를 포함한다. 일반적으로, 유리질 블록과 주로 상용성인 점착성 부여제는 유리질 블록과 혼화가능하며, 고무질 블록과 혼화가능할 수도 있다.
일반적으로, 상대적으로 높은 용해도 파라미터를 갖는 수지는 유리질 블록과 회합되는 경향이 있지만; 고무질 블록에서의 그의 용해도는 이들 수지의 분자량 또는 연화점이 저하됨에 따라 증가하는 경향이 있다. 유리질 블록과 주로 상용성인 예시적인 점착성 부여제에는 쿠마린-인덴 수지, 로진산, 로진산의 에스테르, 불균등화 로진산 에스테르, C9 방향족, 알파-메틸 스티렌, C9/C5 방향족-개질된 지방족 탄화수소 및 그 혼합물이 포함된다.
일부 실시 형태에서, 감압 접착제 층은 저 Tg 점착성 부여제, 가소제 및 그 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 성분을 추가로 포함한다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "저 유리 전이 온도 점착성 부여제"는 유리 전이 온도가 60℃ 미만인 점착성 부여제를 말한다. 예시적인 저 Tg 점착성 부여제는 폴리부텐을 포함한다.
일반적으로, 가소제는 선형 블록 공중합체의 하나 이상의 블록, 및/또는 다중-아암 블록 공중합체의 하나 이상의 블록과 상용성이다. 일반적으로, 블록과 상용성인 가소제는 그 블록과 혼화가능할 것이며, 그 블록의 Tg를 저하시킬 것이다. 예시적인 가소제에는 나프텐계 오일, 액체 폴리부텐 수지, 폴리아이소부틸렌 수지, 및 액체 아이소프렌 중합체가 포함된다.
일부 실시 형태에서, 블록 공중합체에 대한 고 유리 전이 온도 점착성 부여제의 총량의 비는 0.8:1 내지 1.25:1의 범위이다. 일부 실시 형태에서, 블록 공중합체에 대한 고 Tg 점착성 부여제의 총량의 비는 적어도 0.85:1, 또는 심지어 적어도 0.9:1이다. 일부 실시 형태에서, 블록 공중합체에 대한 고 Tg 점착성 부여제의 총량의 비는 1.15:1 이하, 또는 심지어 1.1:1 이하이다.
일부 실시 형태에서, 유리질 블록 상용성 고 Tg 점착성 부여제에 대한 고무질 블록 상용성 고 Tg 점착성 부여제의 비는 1:1 내지 9:1의 범위이다. 일부 실시 형태에서, 유리질 블록 상용성 고 Tg 점착성 부여제에 대한 고무질 블록 상용성 고 Tg 점착성 부여제의 비는 적어도 1.25:1, 또는 심지어 적어도 1.5:1이다. 일부 실시 형태에서, 유리질 블록 상용성 고 Tg 점착성 부여제에 대한 고무질 블록 상용성 고 Tg 점착성 부여제의 비는 4:1 이하, 또는 심지어 3:1 이하이다.
특히 바람직한 실시 형태에서, 감압 접착제 층은 아크릴 감압 접착제 성분을 또한 포함한다. 전형적으로, 감압 접착제 층은 약 0.1부 이상, 일부 실시 형태에서 약 0.5부 이상, 약 1부 이상, 또는 심지어 약 2부 이상의 아크릴 감압 접착제 성분을 포함한다.
특정 실시 형태에서, 감압 접착제 층은 약 10부 이하, 일부 실시 형태에서 약 8부 이하, 약 5부 이하, 또는 심지어 약 4부 이하의 아크릴 감압 접착제 성분을 포함한다. 전형적으로 가교결합 블록 공중합체의 양은 감압 접착제 층의 총 중량의 30 내지 60 중량부 또는 30 내지 50 중량부일 것이다.
다른 실시 형태에서, 아크릴 감압 접착제 성분은 감압 접착제 층 내에 40 내지 60 중량부의 양으로 포함될 수 있다. 이러한 실시 형태에서, 가교결합 블록 공중합체의 양은 전형적으로 감압 접착제 층의 중량의 10 내지 20 중량부일 것이다.
전형적으로, 감압 접착제 층의 아크릴 감압 접착제 성분은 3 내지 14개의 탄소 원자를 함유하는 비-3차 알킬 알코올의 하나 이상의 아크릴산 에스테르로부터 유도되는 아크릴 중합체이다. 예시적인 아크릴산 에스테르는 아이소옥틸 아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 아이소보르닐 아크릴레이트 및 그 조합을 포함한다. 예시적인 메타크릴산 에스테르는 이들 아크릴산 에스테르의 메타크릴레이트 유사체를 포함한다. 전형적으로, 아크릴 중합체는 예를 들어 상기에 기재된 것과 같은 극성 단량체로부터 유도되는 하나 이상의 단위를 추가로 포함할 것이다.
일부 실시 형태에서, 아크릴 중합체는 비-3차 알킬 알코올의 적어도 하나의 아크릴산 또는 메타크릴산 에스테르 약 70부 이상, 일부 실시 형태에서 약 80부 이상, 약 90부 이상, 약 95부 이상, 또는 심지어 약 100부를 포함한다. 일부 실시 형태에서, 아크릴 중합체는 약 30부 이하, 일부 실시 형태에서 약 20부 이하, 약 10부 이하, 약 5부 이하, 그리고 심지어 1부 이하의 적어도 하나의 공중합 극성 단량체를 포함한다. 일부 실시 형태에서, 아크릴 접착제 조성물은 공중합 극성 단량체를 포함하지 않는다.
일부 실시 형태에서, 아크릴 감압 접착제 성분에 대한 블록 공중합체 및 Tg 점착성 부여제의 조합의 비는 적어도 8.3:1이다. 일부 실시 형태에서, 아크릴 감압 접착제 성분에 대한 블록 공중합체 및 고 Tg 점착성 부여제의 조합의 비는 적어도 12.5:1, 적어도 22:1, 적어도 90:1, 또는 심지어 적어도 180:1이다.
일부 실시 형태에서, 액체 가소제에 대한 블록 공중합체, 고 Tg 점착성 부여제 및 아크릴 감압 접착제 성분의 조합의 비는 32:1 내지 10:1의 범위이다. 일부 실시 형태에서, 액체 가소제에 대한 블록 공중합체, 고 Tg 점착성 부여제 및 아크릴 감압 접착제 성분의 조합의 비는 25:1 이하, 또는 심지어 20:1 이하이다. 일부 실시 형태에서, 액체 가소제에 대한 블록 공중합체, 고 Tg 점착성 부여제 및 아크릴 감압 접착제 성분의 조합의 비는 적어도 12.5:1이다.
폼 층 상에 감압 접착제 층을 제공하기 위한 감압 접착제 조성물은 당업계에 공지된 방법을 이용하여 제조될 수 있다. 예를 들어, 감압 접착제 조성물은 블록 공중합체, 적합한 점착성 부여제, 임의의 가소제(들), 및 아크릴 감압 접착제 성분을 비롯한 임의의 다른 첨가제를 적합한 용매에 용해시키고, 통상적인 수단 (예를 들어, 나이프(knife) 코팅, 롤 코팅, 그라비어 코팅, 로드(rod) 코팅, 커튼(curtain) 코팅, 스프레이 코팅, 에어 나이프(air knife) 코팅)을 이용하여 폼 층 상에 직접적으로, 또는 이형 라이너 상에 코팅함으로써 제조될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 감압 접착제 층의 감압 접착제 조성물은 실질적 무용매 공정에서 제조된다(즉, 접착제는 약 20 중량% 이하의 용매, 일부 실시 형태에서 약 10 중량% 이하의 용매, 그리고 일부 실시 형태에서 약 5 중량% 이하의 용매, 일부 실시 형태에서 1 중량% 이하의 용매 또는 심지어 미량 이하의 양의 용매(즉, 본질적으로 용매가 없음)를 함유한다). 그러한 실질적인 무용매 공정은 공지되어 있으며, 예를 들어 캘린더링(calendaring) 또는 롤 밀링에 의한 배합, 및 압출(예를 들어, 단축 스크류, 이축 스크류, 디스크형 스크류, 왕복동식 단축 스크류, 핀 배럴형 단축 스크류 등)을 포함한다. 구매가능한 장비, 예를 들어 브라벤더(BRABENDER) 또는 밴버리(BANBURY) 내부 믹서가 접착제 조성물들을 배치 혼합(batch mix)하는 데 또한 이용가능하다. 배합 후, 접착제는 다이를 통하여 원하는 형태로, 예를 들어 접착제 층으로 코팅될 수 있거나, 또는 이는 이후의 시점에서의 성형을 위해 수집될 수 있다. 특정한 실시 형태에서, 감압 접착제 조성물은 폼 층 상에 압출될 수 있거나 또는 이형 라이너 상에 압출되고 그 후 후속적으로 폼 층에 라미네이트될 수 있다. 다른 추가의 실시 형태에서, 폼 층 및 감압 접착제 층은 공압출될 수 있다. 그러한 것은 폼 층이 가교결합 아크릴 중합체를 포함하지 않고 따라서 폼 층의 조성물이 압출될 수 있는 경우 가능할 것이다.
전형적으로 감압 접착제 층은 폼 층 상에 40 내지 100 g/㎡의 면적 당 중량으로 도포된다.
접착 테이프의 제조에 관한 실시 형태에 따르면, 감압 층의 가교결합성 고무, 예를 들어 상기에 기재된 하나 이상의 가교결합성 블록 공중합체가 가교결합된다. 특정 실시 형태에서, 가교결합성 고무는 폼 층 상의 감압 접착제 층에 e-빔 조사를 가함으로써 가교결합된다. 전형적으로, e-빔 조사는 100 내지 300 keV의 가속 전압 및 2 내지 9 MRad의 선량으로 실시될 것이다. 특정 실시 형태에서, e-빔 조사는 감압 접착제 층과 폼 층의 계면에 초점이 맞추어진다. 다른 실시 형태에서, e-빔의 초점은 상기 계면에 근접하게, 예를 들어 상기 계면의 약 10 내지 30 마이크로미터 이내에 있을 수 있으며, 이때 초점은 폼 층 내에 또는 감압 접착제 층 내에 있게 된다. 그러나 대안적인 실시 형태에서, e-빔 조사는 감압 접착제 층과 폼 층 둘 모두를 조사하도록 하는 그러한 것일 수 있으며, 이는 폼 층에서의 가교결합에 또한 이르게 될 수 있다. 이는 폼 층이 다작용성 단량체를 포함하지 않는 조성물의 중합에 의해 수득되는 아크릴 중합체를 기재로 하는 경우 특히 요구될 수 있다.
가교결합성 고무를 갖는 감압 접착제 조성물이 폼 층의 둘 모두의 양 주요면들 상에 제공될 때, 순차적으로 또는 동시에 둘 모두의 양 주요면들로부터 그러한 라미네이트를 조사하는 것이 전형적으로 바람직할 것이다.
다른 실시 형태에서, 가교결합 고무를 갖는 감압 접착제 층은 폼 층의 주요면들 중 단지 하나 상에 제공될 수 있다. 그러면 다른 하나의 주요면은 추가의 접착제 층 없이 남겨질 수 있으며, 그 이유는 본 발명에 따른 폼 층이 전형적으로 유용한 감압 접착제 특성을 가질 것이기 때문이다. 대안적인 실시 형태에서, 추가의 접착제 층이 가교결합 고무를 포함하는 감압 접착제 층을 갖는 주요면의 반대쪽의 주요면 상에 제공될 수 있다. 그러한 추가의 접착제 층은 아크릴 감압 접착제 층, 실리콘 기재의 접착제, 폴리우레탄 기재의 접착제, 폴리-알파 올레핀 등을 포함하는 임의의 일반적인 감압 접착제를 포함할 수 있다.
전형적으로, 접착 테이프는 접착 테이프의 감압 접착제 층(들)을 보호하는 이형 라이너를 추가로 포함할 것이다. 접착 테이프를 적용할 때, 이형 라이너는 감압 접착제 층이 노출되도록 제거되어 기재에의 접착 테이프의 적용 및 점착을 허용하게 될 것이다.
다른 추가의 실시 형태에서, 상기 반대쪽 주요면 상에 제공된 추가의 접착제 층은 열 활성화성 접착제 층을 포함할 수 있다. 열 활성화성 접착제 층은 기재에의 접합에 있어서 그의 최대 접합 강도를 보이도록 하기 위하여 가열을 필요로 하는 접착제를 의미한다. 열 활성화성 접착제는 실온(약 25℃)에서 유용한 감압 접착제 특성을 가질 수 있거나 또는 상기 특성을 갖지 않을 수 있다. 전형적으로, 본 발명에서 사용하기 위한 열 활성화성 접착제는 예를 들어 점착성이 부여되거나 또는 부여되지 않을 수 있는 열가소성 폴리우레탄, 프로필렌 및 에틸렌의 공중합체의 필름과 같이 열가소성 중합체를 기재로 할 것이다.
특정 실시 형태에서, 긴 스트립은 고무 개스킷을 포함한다. 고무 개스킷은 접착 테이프에 부착되거나 또는 추가의 접착제 층을 통하여 테이프에 부착된다. 특정 실시 형태에서, 그 추가 접착제 층은 열 활성화성 접착제, 그리고 특히 핫멜트(hot-melt) 접착제를 포함한다.
현재 개시된 방법에 따르면, 긴 스트립은 소정 장치를 이용하여 적용된다. 본 발명을 첨부 도면으로 제한하고자 하는 의도 없이, 이러한 장치는 이제 첨부 도면을 참조하여 더 상세히 기술될 것이다.
도 1은 긴 스트립을 적용하는 장치의 개략도이다.
도 2는 현재 개시된 방법에 사용하기 위한 장치의 추가 개략도이다.
도 3은 응력 제어 유닛의 센서 유닛을 개략적으로 도시하고 있으며, 여기서 도 3a는 각각의 센서 수단의 측면도를 도시하고 도 3b는 각각의 센서 수단의 평면도를 도시하고 있다.
도 4는 차체에 시일 스트립을 적용하기 위한 로봇에 장착된 본 발명의 방법에 사용하기 위한 장치의 개략도를 도시하고 있다.
도 1은 접착 테이프를 포함하는 긴 스트립(1)을 차체(3)의 개구 또는 개방부(2)에 적용하기 위한 장치 (또는 절차)를 도시하고 있다. 도시된 바와 같이, 긴 무단 스트립 또는 시일(1)은 공급 롤(4)로부터 제공된다. 스트립은 롤(4)로부터 벗겨져 나와 구동 수단(29)으로 전진한다. 이 장치는 슬립 없이 긴 스트립을 추가로 전진시키기 위한 카운터 벨트 구동장치(5)를 추가적으로 또는 대안적으로 포함한다. 구동 수단(5)은 이하에 논의될 핀 롤러(9)에 일반적으로 근접하게 배치된다. 전형적으로, 구동 수단(5)과 핀 롤러(9) 사이의 거리는 약 100 내지 300 ㎜ 범위이고, 예를 들어 약 150 내지 250 ㎜ 범위 또는 약 170 내지 220 ㎜ 범위이다. 전형적으로, 이러한 거리는 구동 수단(5)의 단부와 핀 롤러(9)의 중심점 또는 중심축 사이에서 측정된다. 일반적으로, 이러한 거리는 핀 롤러(9)와 구동 수단(5) 사이의 긴 스트립의 자유 길이에 해당되는데, 이 자유 길이를 따라서는 긴 스트립은 구동 수단(5) 및 핀 롤러(9)와 접촉하지 않는다. 구동 수단(5)에 의해 영향을 받는 긴 스트립의 전진 방향으로 보면, 긴 스트립(1)의 접착 테이프의 감압 접착제 층을 덮는 라이너(6)는 구동 수단(5)을 지나 제거된다. 라이너(6)는 각각의 수단(31)에 의해 제어된 방식으로 제거되고 처리된다. 라이너(6)를 제거 및 처리하기 위한 각각의 수단(31)은 선택적이며, 각각의 수단을 제공하는 것은 긴 스트립이 라이너를 갖는지의 여부에 좌우된다.
센서 측정의 특정 위치는, 긴 스트립(1)의 전진 방향으로 볼 때 구동 수단(5)에 도달하기 전에 긴 스트립이 갖는 초기 응력에 의해 영향을 받지 않고서, 긴 스트립의 응력이 신뢰성 있게 제어될 수 있게 한다. 라이너(6)를 포함하는 긴 스트립(1)이 상기 장치에 사용되는 경우, 긴 스트립(1)의 응력의 측정은 편리하게는 스트립(1)의 이동 또는 전진 방향에서 볼 때 라이너(6)의 제거 후에 일어난다.
상기 장치는 적용 전에 소정의 경로를 따라 긴 스트립을 안내하는 데 사용되는 안내 유닛(7)을 추가로 포함한다. 이 장치는 적용 직후에 제어되고 재현 가능한 방법으로 긴 스트립의 응력을 제어하기 위한 응력 제어 유닛(8)을 추가로 포함한다.
이 장치는 제어된 방식으로 기재에, 여기서는 차체의 플랜지(10; flange)에 긴 스트립을 위치시키고/시키거나, 가압하고/하거나 롤링시키기 위한 핀 롤러(9), 바람직하게는 종동 핀 롤러(9)를 추가로 포함한다.
이러한 적용 절차의 경우, 적용 헤드가 바람직하게는 360도로 회전가능한 축에 장착된다. 긴 스트립은 접착 표면이 기재 상의 지정된 트랙에, 여기서는 차체의 개구의 플랜지(10) 상에 적용되도록 원운동하는 방식으로 적용된다.
특정 실시 형태에 따르면, 상기 장치는 긴 스트립을 소정의 길이로 절단하여 스트립의 끊이지 않은 조인트(gapless joint)(시작부/종점부)가 폐쇄 윤곽으로 기재 상에 적용될 수 있게 하거나 또는 적용되는 것을 보장하기 위해 핀 롤러(9)와 구동 수단(5) 사이에 위치된 절단 기구(11)를 추가로 포함한다. 일반적으로, 각각의 절단 공정은 센서에 의해 제어된다.
장치가 절단 유닛(11)을 포함하는 특정 실시 형태에 따르면, 긴 스트립은 긴 스트립의 길이 방향 축의 수직선에 대해 약 5° 내지 25°의 각도로, 예를 들어 약 7° 내지 15° 또는 약 10°의 각도로 절단된다. 이는, 긴 스트립이 폐쇄 윤곽으로 기재에 적용되고자 하는 경우에, 제1 긴 스트립의 종점부와 선행의 긴 스트립의 시작부 사이의 향상되고 더 신뢰성 있는 윤곽의 폐쇄를 가능하게 한다.
도 2는 장치 및 공정의 개략도를 나타낸다. 그러므로, 긴 스트립(1)은 구동 수단(5)에 의해 전진 또는 구동된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 구동 수단(5)은 벨트 구동장치(5', 5")로 구성된다. 구동 수단(5)은 구동 롤러 등과 같은 본 기술 분야에 공지된 추가의 구동 수단으로 또한 구성될 수 있다. 그러나, 벨트 구동 수단, 및 특히 대향 벨트 구동 수단이 바람직한데, 그 이유는 그러한 구동 수단이 긴 스트립(1)의 특별히 제어된 정확하고 미끄럼 없는 구동을 가능하게 하기 때문이다.
도 2는 또한 기재(13)에 제어된 방식으로 긴 스트립(1)을 위치시키고/시키거나, 가압하고/하거나 롤링시키기 위한 핀 롤러(9)를 도시한다. 핀 롤러(9)의 토크는 조정 가능하며, 핀 롤러(9)는 바람직하게는 모터 M(15)에 의해 구동된다. 특정 실시 형태에 따르면, 모터 M(15)은 핀 롤러(9)의 회전 모멘트로서의 토크를 제어하는 데 사용된다. 모터 M(15)을 제공함으로써 소정의 응력 수준, 예를 들어 소정의 변형 또는 연신율로 긴 스트립을 기재로 적용하는 것을 가능하게 한다. 본 발명의 방법에 따르면, 긴 스트립의 연신율의 양은 0 내지 3%, 예를 들어 0 내지 2.5%, 또는 0 내지 2% 또는 0 내지 1.8%이다. 일반적으로, 연신율의 양은 0.1% 내지 2%일 것이다. 그러나, 모터 M(15)을 제공하는 것은 특별한 일 실시 형태이고, 핀 롤러(9)는 또한 모터 M(15)이 제공되지 않고도 작동될 수 있다. 이러한 경우에, 긴 스트립은 무응력 상태로 기재에 적용된다.
도 2는 또한 긴 스트립이 응력 하에, 특히 인장 응력 하에 있는지를 제어하기 위해 상기 장치가 응력 제어 유닛(8)을 포함하는 것을 나타낸다. 응력 제어 유닛(8)은 구동 수단(5)과 핀 롤러(9) 사이의 영역에서 긴 스트립의 응력을 검출하기에 적합하고 그리 하도록 배치된 센서 유닛(17)을 포함한다. 일반적으로, 센서 유닛(17)은 스트립 내의 응력 상태에 기인하는 스트립의 변위를 검출 및/또는 측정하는 오도미터(odometer) 또는 변위계이다. 일 실시 형태에 따르면, 센서 유닛(17)은 도 3과 관련하여 이하에서 더 상세히 논의되는 포크형 레버 기구이다.
센서 유닛(17)은 긴 스트립(1)의 응력 상태를 검출하고, 긴 스트립(1)의 응력을 나타내는 각각의 신호를 생성하고, 그리고 이러한 신호를 응력 제어 유닛(8)의 제어 유닛(21)으로 제공한다. 응력 제어 유닛은 평가 또는 제어 수단(21)을 추가로 포함할 수 있는데, 이는 센서 유닛(17)에 의해 제공된 센서 신호에 기초하여 구동 수단(5)으로의 입력 신호를 생성한다. 구동 수단(5)의 속도 및/또는 모멘트는 응력 제어 유닛(17)으로부터 수신한 입력 신호에 따라 변하게 된다. 이로써, 화살표 A 에 의해 나타내어진 긴 스트립(1)의 공급 방향으로 도시된, 구동 수단 이후이고 핀 롤러 이전에서의 긴 스트립(1)의 응력, 따라서 기재로의 적용 시점에서의 응력은 조절될 수 있다.
일 실시 형태에서, 핀 롤러(9)는 종동 핀 롤러이다. 이러한 특정 실시 형태는 도 2에서 시스템 B로 나타나는데, 여기서 핀 롤러(9)는 모터 M(15)에 의해 구동된다. 종동 핀 롤러(9)는 모터 M(15)의 제공에 기인한 조절 가능한 토크를 갖는다. 핀 롤러(9)가 종동 핀 롤러인 경우, 응력 제어 유닛(8)은 핀 롤러(9)의 정보, 예를 들어 각위치를 검출하기 위한 제2 센서 유닛(19)을 추가로 포함할 수 있다. 각각의 신호는 또한 응력 제어 유닛(8)에 제공된다. 응력 제어 유닛(8)은 센서 유닛(17, 19)에 의해 제공된 신호에 기초하여 구동 수단(5) 및/또는 핀 롤러(9)/모터 M(15)에 출력 명령을 제공한다.
특정 일 실시 형태에 따르면, 센서 유닛(19)은 핀 롤러(9)의 각위치를 나타내는 값 εPR을 결정하고, 센서 유닛(17)은 예컨대 포크형 레버를 통해 스트립(1)의 전위(dislocation)를 나타내는 값 AF를 결정한다. 이제, 응력 제어 유닛(8)은 응력 제어 유닛에 의해 구동 수단(5)으로 제공되는 구동 수단(5)의 대응 각위치를 나타내는 신호 εDM을 평가한다. 전형적으로, εDM = f (εPR, AF).
도 3은 예컨대 도 2에 도시된 바와 같이 구동 수단(5)과 핀 롤러(9) 사이의 영역에서의 긴 스트립(1)의 도면(평면도)이며, 여기서 포크형 레버의 특정 형태인 센서 유닛(17)이 또한 도시되어 있다. 도 3a는 포크형 레버의 형태인 센서 유닛(17)의 측면도를 나타낸다. 도 3b는 센서 유닛(17)의 평면도를 나타낸다.
도 3a에서 알 수 있는 바와 같이, 긴 스트립(1)은 포크형 레버 또는 U자형 부분을 포함하는 포크형 레버의 2개의 측면 아암들 사이에서 진행한다. 중립, 즉 무응력 상태에서, 긴 스트립(1)은 포크형 부분의 (도 3a에 따른 포크형 레버 기구(17)의 배향으로 볼 때) 좌측 아암(23) 및 우측 아암(25) 어느 것과 접촉하지 않는다. 그러나, 도 2 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 긴 스트립(1)이 무응력 상태로 진행하는 중립 경로(20)는 인장 또는 압축 응력이 긴 스트립(1)에 가해지는 경우 도 2 및 도 3에 화살표 X 및 Y로 나타낸 바와 같이 긴 스트립(1)이 중립 경로(20)를 벗어나 그 중립 경로의 좌측 또는 우측으로 전위되도록 하는 것이다. 도 3b에서 추가로 알 수 있는 바와 같이, 특정 실시 형태에 따르면, 긴 스트립(1)의 중립 경로(20)는 구동 수단(5)과 핀 롤러(9) 사이의 영역에서 다소 만곡된다. 그러므로, 도 3b에 도시된 배향을 참조하면, 압축 응력이 긴 스트립(1)에 가해지는 경우, 곡률은 증가하며, 즉 곡률 반경은 감소하고, 긴 스트립은 도 3b에서 화살표 Y로 나타낸 바와 같이 우측을 향해 이동한다. 이와는 달리, 구동 수단(5) 이후의 영역에서 인장 응력이 긴 스트립(1)에 적용되는 경우, 곡률은 곧게 되는 경향이 있으며, 즉 곡률 반경은 커지고, 긴 스트립(1)은 센서 유닛(17)의 위치에서 방향 X로, 즉 도 3의 좌측으로 이동한다.
도 3a에 도시된 측면도에서 알 수 있는 바와 같이, 긴 스트립(1)이 화살표 X의 방향으로 이동하는 경우, 스트립은 센서 유닛(17)의 아암(23)과 접촉되어 포크형 레버 수단을 그의 중립 위치로부터 전위시키는데, 이는 레버 수단이 피봇(21) 주위로 (반시계 방향으로) 회전하여 포크형 위치 구성 아암들(23, 25) 둘 모두의 전위로 이어질 뿐만 아니라 센서 유닛(17)의 피봇 지점(21)의 다른 쪽 상의 대향 부분으로 회전한다는 점에서 그러하다. 이제, 긴 스트립(1)이 우측으로, 즉 화살표 X의 방향으로 이동하는 경우, 이는 피봇(21) 주위로의 포크형 레버 유닛(17)의 대응하는 (시계 방향) 회전으로의 아암(25)의 전위로 이어진다. 포크형 레버 센서 유닛(17)의 형태 및 배열은 전형적이고 비제한적인 특성만을 갖는다는 것을 알아야 한다. 포크형 레버 수단의 전위, 즉 아암(23, 25)의 전위 또는 포크형 레버 유닛의 대향 단부의 전위 중 어느 하나가 검출되고, 각각의 전위 AF는 응력 제어 유닛(8)에 제공된다.
본 기술 분야의 숙련자는 센서 유닛이 또한 상기에 논의된 레버 또는 포크형 레버 기구와는 상이한 형태 또는 기술의 것일 수도 있다는 것을 안다. 특히, 추가 실시 형태에 따르면, 긴 스트립(1)의 전위는 접촉 또는 비접촉 센서 유닛, 예를 들어 광학적 방법 및 장치에 의해 추가적으로 결정될 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 장치가 몇몇 운동 자유도, 예를 들어 Z1 내지 Z3을 갖는 로봇(27)에 장착될 때 긴 스트립(1)을 차체(3)에 적용하기 위한 장착 헤드(33)에 사용되는 상기 장치를 도시한다.
본 발명의 특정 실시 형태에 따르면, 본 발명의 방법은 정적, 동적 또는 복합 방법인데, 즉 기재가 정지해 있을 때 적용 장치가 움직이는 것(동적), 기재가 움직이고 있을 때 상기 장치가 정지해 있는 것(정적), 또는 장치 및 기재 둘 모두가 움직이는 것(복합)이다.
특정 일 실시 형태에 따르면, 긴 스트립은 기계-판독가능 데이터를 포함하며, 긴 스트립을 적용하기 위한 장치는 기계-판독가능 데이터의 판독에 기초하여 적용 중의 원하는 응력 범위가 설정될 수 있도록 기계-판독가능 데이터를 판독하기 위한 수단을 추가로 포함한다. 예를 들어, 긴 스트립은 접착 라벨로서 적용된 또는 긴 스트립 상에 인쇄된 바코드를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 기계-판독가능 데이터는 긴 스트립의 재설치시 데이터가 적당한 짧은 거리 내에서 이용가능하도록 긴 스트립의 길이를 따라 반복된다. 상기 장치의 판독 수단은 기계-판독가능 데이터가 바코드의 형태로 제공될 때 이들을 판독하기 위한 바코드 판독기를 포함할 수 있다.
특정 일 실시 형태에 있어서, 기계-판독가능 데이터는 식별 코드를 포함한다. 이어서, 이러한 식별 코드는 식별 코드에 대응하는 원하는 응력 범위 설정치를 불러오기 위해 상기 장치에 사용될 수 있다. 일 실시 형태에 있어서, 상기 장치는 그러한 대응 정보를 보유하는 저장 장치를 포함할 수 있다. 대안적으로, 상기 장치는 유선 또는 무선일 수 있는 통신 수단을 포함하여 원격 저장장치로부터 정보의 회수를 가능하게 할 수 있다. 다른 실시 형태에 있어서, 긴 스트립에 포함된 기계-판독가능 데이터는 응력 설정치 그 자체를 포함할 수 있다.
실시예
하기 실시예에서 본 발명을 추가로 예시하지만, 이는 본 발명을 실시예에 한정시키고자 의도하는 것은 아니다. 모든 부는 달리 표시되지 않는 한 중량 기준이다.
시험 방법
하기 실시예에서 설명한 바와 같이 수득한 고무 시일을 도 1에 설명한 장치를 이용하여 반경이 55 ㎜인 곡선을 따라 그리고 110°의 반경방향 길이를 따라 도색 금속 조각에 적용하였다. 금속 조각 상의 페인트는 피피지(PPG)로부터 구매가능한 세라미클리어(CeramiClear) 5 페인트였다. 고무 시일의 연신율 양을 하기 표 5에 개시된 바와 같이 변화시켰다. 곡률의 영역에서의 고무 시일의 탈착은 테이프의 부착 평면에 수직한 방향으로의 접착 폼 테이프의 신장량에 의해 평가하였다. 이러한 평가는 부착시킨지 24시간 후에 그리고 준비한 샘플들을 주위 조건의 온도 및 습도 하에 유지하면서 실시하고, 그 후 다시 72시간 후에 실시하고, 이후에 샘플들을 인공 기후실(climate chamber) 내에 두었는데, 여기서 샘플들을 하기 사이클을 7회 수행하였다: -40℃, 0% 상대 습도에서 4시간, 90℃, 0% 상대 습도에서 4시간, 및 38℃ 및 98% 상대 습도에서 16시간 (하기 표 5에서 이를 "사이클 시험"으로 지칭함).
사용한 재료
[표 1]
Figure 112013027937994-pct00001
Figure 112013027937994-pct00002
실시예 1
제1 스킨 접착제 SA-1 (60 g/㎡)의 층을 아크릴 폼 코어 AF-1의 표면 상에 적용하고, 이어서 상기 스킨 층을 통하여 e-빔 방사선을 가하였다. 스킨 층 SA-1은 코팅 스테이션으로서 회전식 로드 다이 및 압출기를 통하여 아크릴 폼 코어 상에 직접 핫멜트 코팅에 의해 폼 코어 AF-1 상에 적용하였다. 제2 스킨 접착제 SA-2 (= E2-필름)를 상기에 언급된 그 구성의 아크릴 폼 코어 AF-1의 반대쪽 면에 대하여 라미네이트하였다. SA-2는 실온에서는 비점착성인 열 활성화성 접착제 층이었다.
이렇게 수득한 접착 테이프는, 하기와 같이 열 및 압력을 가함으로써, SA-2 면이 고무를 향하는 상태로 고무 시일에 라미네이트하였다:
테이프 온도 (E2 필름) = 160℃
고무 표면 온도 = 180℃
사용한 고무 시일은 독일 소재의 게테게 굼미테크니크 볼프강 바르텔트 게엠베하 운트 코. 카게(GTG Gummitechnik Wolfgang Bartelt GmbH & Co. KG)로부터 부품 번호 G1236으로 구매가능한 고무 시일이었다.
스킨 층 SA-1은 하기 조성의 감압 접착제 층이었다:
[표 2]
Figure 112013027937994-pct00003
아크릴 중합체 AP-1은 미국 특허 제5804610호에 기재된 바와 같이 중합을 야기하기 위하여 자외 방사선을 사용하여 45부의 IO, 45부의 BA, 10부의 AA, 0.15부의 이르가큐어™ 651 및 0.06부의 IOTG의 중합에 의해 수득한 중합체였다.
아크릴 폼 코어 AF-1을 하기와 같이 제조하였다. 광중합성 단량체들(IOA 및 AA)의 혼합물 내에 0.04 중량%의 2,2-다이메톡시-2-페닐 아세토페논("이르가큐어" 651로 수득가능)을 교반하여 넣었다. 이를 자외 방사선에의 노출에 의해 점도가 약 3000 cp인 시럽을 제공하도록 부분적으로 중합시켰다. 상기 시럽에 0.20 중량%의 추가의 "이르가큐어" 651 및 가교결합제 HDDA를 첨가하였다. 이러한 예비중합체 혼합물에 충전제인 에어로실™ 972 (2.7%) 및 유리 버블 (5.8%)을 첨가하고, 에어 모터(air motor)를 갖춘 동력식 교반기를 사용하여 서서히 혼합하였다. 탈기 및 계면활성제 및 안료 (0.3%)의 첨가 후, 혼합물을 발포기로 옮겼다. 질소 가스를 발포기 내로 공급하면서, 발포 시럽을 한 쌍의 투명한 2축 배향 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름들 사이의 나이프 코팅기로 튜브를 통하여 전달하였으며, 상기 필름들의 대면 표면들은 저 점착 코팅을 가졌다.
나이프 코팅기로부터 나오는 복합체를 형광 비가시광 전구들의 뱅크(bank)로 조사하여 감압 접착제 폼 층으로의 중합을 완료하였다. 그 후 PET 공정 라이너를 스트립핑 제거하고, 양면 실리콘 처리 이형지 라이너를 2개의 아크릴 폼 테이프 표면들 중 하나에 라미네이트하여 롤 권취를 가능하게 하였다. 아크릴 폼 코어의 밀도는 665 ㎏/㎥이었다.
실시예 2
3층 접착 테이프는 상기에 설명한 조성을 갖는 제1 스킨 접착제 층 SA-1 (90 ㎛의 두께), 중간 층으로서 폼 코어 층 FC-1 및 제2 스킨 접착제 층 SA-3 (75 ㎛의 두께)의 공압출, 이어서 e-빔 방사선 경화에 의해 수득하였다. e-빔 경화를 3층 접착 테이프의 양 면들에서 실시하였으며, 이때 SA-1 스킨 접착제를 갖는 면 상에서의 가속 전압은 240 keV이고 선량은 9 MRad였다. 동일한 선량을 반대쪽 면에 사용하였지만 가속 전압은 255 keV였다.
그 후 스킨 접착제 층 SA-3에 대하여 실시예 1의 SA-2와 동일한 조성의 열 활성화성 접착제 층을 라미네이트시켰다.
이렇게 수득한 접착 테이프는, 하기와 같이 열 및 압력을 가함으로써, SA-2 면이 고무를 향하는 상태로 고무 시일에 라미네이트하였다:
테이프 온도 (E2 필름) = 160℃
고무 표면 온도 = 180℃
사용한 고무 시일은 실시예 1에서 사용한 것과 동일한 것이었다.
SA-3 접착제 층은 12.70 중량%의 다중모드, 비대칭 성상 블록 공중합체(PASBC); 53.10%(중량 기준)의 AP-I; 23.30%의 점착성 부여 수지(에스코레즈 1310LC); 3.80 중량%의 점착성 부여 수지(수퍼에스테르 Wl 15; 6.20 중량%의 가소제(샌티사이저 141); 0.26 중량%의 산화방지제(이르가녹스 1010); 0.25 중량%의 자외광 흡수제(티누빈 328) 및 0.38 중량%의 CMB 4900을 함유하였다.
폼 코어 FC-1은 하기 조성을 가졌다.
[표 4]
Figure 112013027937994-pct00004
표 4의 아크릴 중합체 2(AP-2)를 85부의 2-EHA; 15부의 AA; 0.15부의 이르가큐어™ 651; 및 0.8부의 IOTG의 중합에 의해 수득하였다. 이와 유사하게, 아크릴 중합체 3(AP-3)을 90부의 2-EHA; 10부의 AA; 0.15부의 이르가큐어™ 651; 및 0.03부의 IOTG의 중합에 의해 수득하였다.
실시예 1 및 2 각각을 상기에 설명한 바와 같이 시험하였다. 수득된 결과는 하기와 같았다:
[표 5]
Figure 112013027937994-pct00005

Claims (15)

  1. 차체의 도어 프레임(door frame)에 긴 스트립을 부착시키는 방법으로서,
    (i) 구동 수단;
    (ii) 핀 롤러(pin roller);
    (iii) 구동 수단과 핀 롤러 사이에 위치되고 하나 이상의 센서 유닛을 포함하는 응력 제어 유닛; 및
    (iv) 구동 수단 제어용 제어 유닛을 포함하는 장치에 의해 긴 스트립을 적용하는 단계를 포함하며,
    긴 스트립의 적용 단계는 구동 수단에 의해 긴 스트립을 전진시키는 것과, 핀 롤러에 의해 도어 프레임 상에 긴 스트립을 위치시키고/시키거나 가압하고/하거나 롤링시키는 것과, 응력 제어 유닛 및 구동 수단 제어용 제어 유닛에 의해 긴 스트립의 응력을 제어하는 것 - 상기 응력 제어 유닛의 하나 이상의 센서 유닛은 긴 스트립의 응력을 측정하고, 상기 제어 유닛은 응력 제어 유닛의 상기 하나 이상의 센서에 의한 긴 스트립의 응력의 측정을 기반으로 하여 원하는 응력 범위 내에서 긴 스트립의 응력이 유지되도록 구동 수단을 제어함 - 을 포함하며,
    긴 스트립은 고무 개스킷과 접착 테이프를 포함하고, 접착 테이프는 제1 주요면 및 제2 주요면을 갖는 폼 층과 폼 층의 제1 주요면과 결부된 감압 접착제 층을 포함하고, 감압 접착제는 가교결합 고무를 포함하며, 폼 층은 알킬기 내에 평균 3 내지 14개의 탄소 원자를 갖는 하나 이상의 알킬 아크릴레이트의 아크릴 중합체를 포함하고, 폼 층은 요변제를 추가로 포함하며 밀도가 540 ㎏/㎥ 이상이고, 상기 고무 개스킷은 상기 폼 층의 제2 주요면과 결부된 추가의 접착제 층을 통하여 상기 접착 테이프에 부착되는, 방법.
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