KR102220785B1 - 표면-부화된 스트라이프를 갖는 감압성 접착제 층 및 제조 방법 - Google Patents

표면-부화된 스트라이프를 갖는 감압성 접착제 층 및 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 명세서에는 기재(substrate) 상에 있는 감압성 접착제 층이 개시되어 있으며, 접착제 층은 제1 및 제2 감압성 접착제의 스트라이프들을 포함한다. 기재와 대면하는 접착제 층의 표면은 제1 감압성 접착제로 표면-부화되어(surface-enriched) 있다. 제조 방법이 개시되어 있다.

Description

표면-부화된 스트라이프를 갖는 감압성 접착제 층 및 제조 방법{PRESSURE-SENSITIVE ADHESIVE LAYERS WITH SURFACE-ENRICHED STRIPES AND METHODS OF MAKING}
감압성 접착제(PSA)는 다양한 접합 응용에 널리 사용된다.
개괄적으로 요약하면, 본 명세서에는 물품이 개시되어 있는데, 본 물품은 기재(substrate) 상에 있는 감압성 접착제 층을 포함하며, 접착제 층은 제1 및 제2 감압성 접착제의 스트라이프(stripe)들을 포함한다. 기재와 대면하는 접착제 층의 표면은 제1 감압성 접착제로 표면-부화되어(surface-enriched) 있다. 그러한 물품의 제조 방법이 또한 개시되어 있다. 본 발명의 이들 및 다른 태양이 하기의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나, 어떠한 경우에도, 청구가능한 본 발명의 요지가 최초 출원된 출원의 청구범위에 제시되든, 또는 보정되거나 또는 달리 절차 진행 중에 제시된 청구범위에 제시되든 간에, 이러한 개괄적인 요약은 그러한 발명의 요지를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
도 1은 본 명세서에 개시된 바와 같은 예시적인 물품의 일부분의 개략적인 부분 단면도이다.
도 2는 본 명세서에 개시된 바와 같은 다른 예시적인 물품의 일부분의 개략적인 부분 단면도이다.
도 3은 본 명세서에 개시된 바와 같은 다른 예시적인 물품의 일부분의 개략적인 부분 단면도이다.
다양한 도면들에서의 유사한 도면 부호들은 유사한 요소들을 나타낸다. 일부 요소는 동일하거나 동등한 다수로 존재할 수 있으며; 그러한 경우에 오직 하나 이상의 대표적인 요소가 도면 부호에 의해 지정될 수 있지만, 그러한 도면 부호는 그러한 동일한 요소 모두에 적용된다는 것이 이해될 것이다. 달리 지시되지 않는 한, 본 명세서 내의 모든 도면은 축척대로 그려진 것이 아니며 본 발명의 상이한 실시 형태들을 예시하려는 목적으로 선택된다. 특히, 다양한 구성요소의 치수는 단지 설명적인 관점에서 도시되며, 다양한 구성요소의 치수들 사이의 관계는 그렇게 지시되지 않는 한 도면으로부터 추론되어서는 안 된다.
"상단", "하단", "상부", "하부", "아래", "위", "전방", "후방", "상방" 및 "하방", 및 "제1" 및 "제2"와 같은 용어가 본 명세서에 사용될 수 있지만, 이들 용어가 달리 언급되지 않는 한 단지 이들의 상대적 의미로만 사용된다는 것이 이해되어야 한다. 용어 "내향", "외향", 및 "측방향"은 본 명세서에서 뒤에 정의된 바와 같은 특정 의미를 갖는다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "접착제"는 감압성 접착제를 의미한다. 특성 또는 속성에 대한 수식어로서 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "대체로"는 달리 구체적으로 정의되지 않는 한, 특성 또는 속성이 절대적인 정밀도 또는 완벽한 일치를 요구함이 없이(예컨대, 정량화가능한 특성에 대해 +/- 20% 이내) 당업자에 의해 용이하게 인식가능할 것이라는 것을 의미한다. 용어 "사실상"은, 달리 구체적으로 정의되지 않는 한, 역시 절대적인 정밀도 또는 완벽한 일치를 요구함이 없이 높은 정도의 근사(예컨대, 정량화가능한 특성에 대해 +/- 10% 이내)를 의미한다. 동일한, 같은, 균일한, 일정한, 엄밀하게 등과 같은 용어는, 절대적인 정밀도 또는 완벽한 일치를 요구하기보다는 특정 환경에 적용가능한 통상의 공차 또는 측정 오차 내에 있는 것으로 이해된다.
본 명세서에 개시된 바와 같은 (스트라이프들(20, 40)의 장축을 따라 본) 예시적인 물품의 일부분의 개략적인 부분 단면도가 도 1에 도시되어 있다. 이 물품은 제1 주 표면(11) 및 제1 주 표면(11)으로부터 반대편으로 대면하는 제2 주 표면(12)을 갖는 기재(10)를 포함한다. 1차 접착제 층(5)이 기재(10)의 제1 주 표면(11) 상에 배치되어 있다. 접착제 층(5)은, 도 1에서의 예시적인 방식으로 도시된 바와 같이, 기재(10)의 측방향 범위 "l"에 걸쳐서 대체로 교대하는 패턴으로 배열된, 제1 감압성 접착제(20) 및 제2 감압성 접착제(40)의 복수의 스트라이프들을 포함한다. (측방향, 및 결과적인 측방향 범위는 스트라이프들의 장축에 대해 사실상 직각인 방향을 의미한다.) 제1 감압성 접착제(20) 및 제2 감압성 접착제(40)는 본 명세서에서 뒤에 상세히 논의되는 바와 같이, (예를 들어, 조성을 상이하게 함으로써) 특성이 상이한 임의의 둘(또는 그 이상)의 감압성 접착제들일 수 있다. 기재(10)는, 본 명세서에서 상세히 논의되는 바와 같이, 임의의 원하는 기재, 예를 들어 이형 라이너일 수 있다.
전술된 바와 같이, 감압성 접착제들(20, 40)의 스트라이프들은 대체로 교대하는 패턴으로 배열된다. 이것의 예시적인 변형은, 예를 들어 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같은데, 여기서는 하기의 패턴이 예시되어 있다: [40/20/40/20…]. 그러나, 대체로 교대한다는 개념은 또한 (접착제(20) 또는 접착제(40) 어느 것이든) 임의의 선택된 스트라이프가 둘 이상의 하위-스트라이프(sub-stripe)들의 형태로 제공될 수 있는 패턴들을 포함한다. 예를 들어, 하나의 스트라이프, 예를 들어 스트라이프들(20 또는 40) 중 하나가, 도 1에 도시된 바와 같이 단일 스트라이프로서 제공되는 대신에, 예를 들어 사이에 갭을 두고서, 2개의 하위-스트라이프들로서 제공될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 대체로 교대하는 패턴은 [20/(40/40)/20/(40/40)…]; 즉, 2개의 하위-스트라이프(40)들 뒤에 단일 스트라이프(20)이 오는 패턴; 및 [(20/20)/(40/40/40)…]; 즉, 2개의 하위-스트라이프(20)들 뒤에 3개의 하위-스트라이프(40)들이 오는 패턴 등과 같은 패턴들을 포함한다. 많은 실시 형태에서, 감압성 접착제들(20, 40)의 스트라이프들은 장축을 포함하도록 하기 위해 세장되겠지만(elongated), 그러한 장축은 반드시 엄밀하게 선형이어야 할 필요는 없다.
접착제 층(5)의 접착제들(20, 40)의 개별 스트라이프들은 임의의 원하는 평균 측방향 폭을 가질 수 있다. 다양한 실시 형태에서, 개별 스트라이프는 적어도 약 0.1, 0.2, 또는 0.4 mm의 평균 폭을 포함할 수 있다(스트라이프의 폭은 때때로 스트라이프의 장축을 따라 다소 변화가 있을 수 있음에 유의한다). 추가 실시 형태에서, 개별 스트라이프는 많아야 약 2, 1, 또는 약 0.6 mm의 평균 측방향 폭을 포함할 수 있다. 특정 유형의(예를 들어, 접착제(20 또는 40)의) 스트라이프들이 모두 동일한 폭일 필요는 없으며; 더욱이, 스트라이프(20)들은 스트라이프(40)들과 동일한 폭일 필요는 없다. 본 명세서에서 광범위하게 논의된 바와 같이, 적어도 일부 스트라이프(20)(및 40)들의 폭은 기재(10)와 대면하는 스트라이프의 측 상의 폭이 반대편 측 상의 폭과 상이할 것이다. 그러한 스트라이프들의 경우, 평균 폭은 스트라이프의 양측 상에서의 폭들의 평균을 지칭한다.
개별 스트라이프들(20, 40)은 (도 1에 지정된 바와 같이, 기재(10)에 대해 내향-외향 방향으로) 임의의 적합한 평균 두께를 가질 수 있다. 다양한 실시 형태에서, 스트라이프들(20 및/또는 40)은 적어도 약 10, 20, 40, 또는 60 마이크로미터의 평균 두께를 포함할 수 있다. 추가 실시 형태에서, 스트라이프들(20 및/또는 40)은 많아야 140, 100, 80, 또는 70 마이크로미터의 평균 두께를 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 특정 유형의 모든 스트라이프들은 두께가 유사할 수 있고/있거나 스트라이프(40)들은 스트라이프(20)들의 평균 두께와 대략 동일한 평균 두께를 가질 수 있다. 그러나, 모든 스트라이프들이 동일한 두께 또는 심지어 유사한 두께도 가질 필요는 없어도 되는데, 이는 본 명세서에서의 뒤에서의 논의로부터 명백한 바와 같을 것이다. 본 명세서에 논의된 바와 같이, 적어도 일부 스트라이프(20)(및 40)들의 두께는 스트라이프의 측방향 폭에 걸쳐서 변화가 있을 것이다. 그러한 스트라이프들의 경우, 평균 두께는 스트라이프의 측방향 중심에서 또는 그 부근에서 측정될 수 있다(예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같은 두께 Tlc). 일부 실시 형태에서, 스트라이프(20)들의 라이너-대면 주 표면(21)들은 스트라이프(40)들의 라이너-대면 주 표면(41)들과 동일 평면 상에 있을 수 있다.
스트라이프들(20, 40)은 임의의 원하는 피치(pitch)(즉, 인접 스트라이프들 사이의 중심-대-중심 거리)로 제공될 수 있다. 예를 들면, (예를 들어, 통상의 테이프를 박리할 때, 또는 연신-이형성 테이프를 연신할 때) 비교적 매끄럽고 연속된 제거 과정이 얻어질 수 있도록, 피치가 비교적 작은 것이 유리할 수 있다. 따라서, 다양한 실시 형태에서, 인접 스트라이프들 사이의 중심-대-중심 피치는 많아야 약 4, 2.5, 2, 1.5, 또는 1 mm일 수 있다. 추가 실시 형태에서, 그러한 중심-대-중심 피치는 적어도 약 0.5, 1, 1.5, 또는 2 mm일 수 있다. 피치는 일정할 필요는 없지만, 필요하다면 그럴 수 있다. 개별 스트라이프들(20 및/또는 40)은 종종 그들의 장축을 따라 연속적일 수 있지만, 필요하다면 불연속적일(중단될) 수 있다. 그러나, 어떤 경우에도, 그러한 스트라이프들은, 예를 들면, 예를 들어 그라비어 코팅, 스크린 프린팅 등을 통해 도트들의 일 어레이로서 표면 상에 배치된 접착제들과 구별될(즉, 각 스트라이프가, 각각이 스트라이프의 장축과 일치하는 장축을 포함하는 세그먼트들로 구성됨을 통해 구별될) 것이다.
표면-부화
제1 접착제(20) 및 제2 접착제(40)의 인접 스트라이프들의 적어도 선택된 쌍들은 제1 감압성 접착제 스트라이프(20)의 측방향 에지 부분(25)이 제2 감압성 접착제 스트라이프(40)의 측방향 에지 부분(45) 아래에 내향으로(inwardly) 놓이도록 (도 1에서의 예시적인 실시 형태에 도시된 바와 같이) 구성될 것이다. (이러한 일반적 유형의 많은 스트라이프들은, 예를 들어 도 1에 도시된 바와 같이, 2개의 그러한 측방향 에지 부분(25)들을 포함할 것이다.) 도 1의 예시적인 도면으로부터 이해될 수 있는 바와 같이, 아래에 내향으로 놓인다는 것은 제2 접착제 스트라이프(40)의 부분(45)을 통해 외향→내향 방향으로 지나가는 직선이, 기재(10)에 도달하기 전에, 제1 접착제 스트라이프(20)의 부분(25)을 통해 지나갈 것임을 의미한다. 따라서, 그러한 배열에서는, 스트라이프들(20, 40)의 인접 에지 표면들 사이의 계면(48)이 기재(80)의 주 평면에 대해 사실상 직각이라기보다는, 계면(48)은, 예를 들어 직각과는 동떨어진 각도로 진행될 수 있다. 더욱이, 계면(48)의 각도는 반드시 일정할 필요는 없는데, 이 역시 도 1에서의 예시적인 실시 형태에 도시된 바와 같다. (일부 그러한 실시 형태에서, 계면(48)의 각도는 그것이 스트라이프(20)의 표면(21)에 접근해감에 따라 감소될 수 있어서, 부분(25)은, 예를 들어 도 1에 도시된 바와 같은 측방향-세장된(laterally-elongated) 플랜지 부분을 포함할 수 있게 된다.)
따라서, 그러한 실시 형태에서, 제1 감압성 접착제 스트라이프(20)의 측방향 에지 부분(25)은 기재(10)의 표면(11)과 접촉 상태에 있는 제1 표면(27)을 포함할 수 있으며; 에지 부분(25)의 적어도 일부 부분은, (계면(48)에서) 제2 감압성 접착제 스트라이프(40)의 측방향 에지 부분(45)의 표면(47)과 접촉 상태에 있는, 대체로 반대편으로 대면하는 제2 표면(28)을 추가로 포함할 수 있다. (제2 접착제(40)와 접촉하는) 표면(28)은 (기재(10)와 접촉하는) 주 표면(27)에 대해 "대체로 반대편으로 대면하고 있다"는 조건은, (에지 부분(25)의) 이들 2개의 표면이 서로로부터 떨어져 정반대로 대면해야만 할 필요도 없고, 2개의 표면의 배향이 스트라이프(20)의 측방향 에지 부분(25)의 측방향 범위에 걸쳐 일정하게 유지될 것도 필요하지 않는다는 것이 도 1의 검토로부터 이해될 것이다. 오히려, 제2 접착제 스트라이프(40)의 측방향 에지 부분(45)에서, 제2 접착제 스트라이프(40)의 내향 주 표면(41)의 표면 영역(47) - 이 영역(47)은 통상 기재(10)와 접촉할 것으로 예상될 것임 - 은, 대신에, (계면(48)에서) 제1 접착제 스트라이프(20)의 측방향 에지 부분(25)의 외향 표면(28)과 접촉 상태에 있음을 그저 내포할 뿐이다.
(본 명세서에서 제1 접착제(20)의 표면-부화로 지칭되는) 이러한 일반적인 유형의 배열에 의해 상당한 이점이 부여될 수 있다. 예를 들어, 제1 감압성 접착제(20)는 특정 응용에서 향상된 성능을 제공할 수 있거나, 또는 주어진 상황에서 특히 유용한 특성을 포함할 수 있다. 그러나, 그러한 접착제는, 예를 들어 제2 접착제(40)보다 더 고가일 수 있다(또는, 제1 접착제(20)의 전체량을 최소화하도록 요구되는 어떤 다른 이유가 있을 수 있다). 본 명세서에 개시된 배열은, 측방향 에지 부분(25)들에서, 제1 접착제(20)가 기재(10)의 표면과 대면하여, 제2 접착제(40)가 그러한 위치에 존재하는 것 대신에, (예를 들어, 비교적 얇은 표면 층으로) 우선적으로 제공될 수 있게 한다. 즉, 기재(10)의 표면(11)과 대면하고 있는 제1 접착제(20)의 제1 표면(21)의 영역은 접착제 층(5) 내의 제1 및 제2 접착제의 전체량을 기준으로 하여 예측된 것보다 더 클 수 있다.
기재(10)가 이형 라이너인 특정 상황에서, 접착제 층(5)과 이형 라이너(10)를 서로 분리 시에, 이렇게 노출된 제1 접착제(20)의 표면(21)은 표면에, 예를 들어 건물 구성요소의 장착 표면에 접착 접합될 위치에 있을 것임이 이해될 것이다. 따라서, (예를 들어, 접착제 층(5)의 반대편 표면에 있는 제1 접착제(20)의 분율과 비교하여) 이러한 표면에서의 제1 접착제(20)의 부화는, 전체로서 접착제 층(5)에 사용되는 제1 접착제(20)의 양을 최소화하면서, 소정 표면에 대한 증강된 접합을 제공할 수 있다. 대조적으로, 접착제 층(5)의 반대편으로 대면하는 측에는 제2 접착제(40)가 부화되게 될 수 있다(그렇다 하더라고, 이는 본 명세서에서 뒤에 논의되는 바와 같이 항상 일어날 수 있는 것은 아니다). 이는 거의 또는 전혀 중요하지 않을 수 있는데, 그 이유가 접착제 층(5)의 이러한 반대편으로 대면하는 측은, 예를 들어, 증강된 접합이 필요하지 않은 (예를 들어, 테이프 배킹의) 표면에 접합될 수 있기 때문이다.
(예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같은) 이러한 유형의 실시 형태에서, 제1 접착제 스트라이프(20)들 중 적어도 일부는 각각 제1 접착제 스트라이프(20)의 제1 주 표면(21)의 반대편으로 대체로 향하는 제2 주 표면(22)을 갖는 측방향-중심 부분(laterally-central portion)(26)을 포함할 수 있으며, 제1 접착제 스트라이프(20)의 측방향-중심 부분(26)의 이러한 제2 주 표면(22)은 제2 접착제 스트라이프(40)와 비접촉 상태이다(예를 들어, 그로 덮여 있지 않다). 다시 말하면, 측방향-중심 부분(26)의 주 표면(22)은, 접착제 층(5)의 형성 후에, 노출된 표면일 수 있어서, 노출된 표면(22)은, 예를 들면, 예를 들어 배킹에 접합되게 될 수 있다. 따라서, 그러한 접착제 층(5)의 적어도 부분들은, 제1 접착제(20)와 제2 접착제(40) 사이에 존재하고 접착제 층(5)의 영역의 대부분 또는 전부에 걸쳐 연장되는 내부 계면 경계를 갖는 것의 잠재적인 불리한 점을 피할 수 있다. 그러한 배열은, 예를 들어 상이한 접착제들의 층들의 종래의 다층 코팅과는 구별될 수 있다.
추가로 상세히 설명하면, 선택된 제1 스트라이프(20)의 측방향-중심 부분(26)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 기재(10)와 대면하는 스트라이프(20)의 측 상에, 그로부터 측방향으로 연장되는 제1 및 제2 측방향 에지 부분(25)을 포함할 수 있다. 이러한 일반적인 유형의 제1 스트라이프(20)의 경우, 각 측방향 에지 부분(25)의 측방향 폭 wle는, 도 1에 도시된 바와 같이, 측방향-중심 부분(26)의 폭 Wlc와 대비될 수 있다. 다양한 실시 형태에서, 측방향 에지 부분(25)의 그러한 측방향 폭 wle는 측방향-중심 부분(26)의 측방향 폭 Wlc의 적어도 10, 20, 40, 또는 심지어는 60% 또는 그 이상일 수 있다. 추가 실시 형태에서, 측방향 에지 부분(25)의 그러한 측방향 폭은 측방향-중심 부분(26)의 측방향 폭의 약 70, 50, 30, 20, 또는 10% 미만일 수 있다. 표면-부화가 존재하는 각 스트라이프(20)의 (총) 기재-측 측방향 폭은 합 Wlc + wle + wle로 주어질 것이다. (그러나, 일부 실시 형태에서는 제1 접착제(20)의 스트라이프가 하나의 측방향 에지를 따라서만 표면-부화될 수 있고, 그의 다른 하나의 측방향 에지를 따라서는 무접착제 갭을 포함할 수 있으며, 이러한 경우에 그러한 스트라이프의 기재-측 폭은 Wlc + wle일 것임에 유의한다.) 반대편-측 측방향 폭은 Wlc로 주어질 것이다. 다양한 실시 형태에서, 스트라이프(20)의 기재-측 측방향 폭은 그 스트라이프(20)의 반대편-측 측방향 폭보다 적어도 약 1.2, 1.6, 2.0, 또는 2.5배 더 클 수 있다.
측방향 에지 부분(25)의 두께 tle는 제1 접착제 스트라이프(20)의 측방향-중심 부분(26)의 평균 두께 Tlc와 대비될 수 있다. 두께 tle가 (도 1에 도시된 바와 같이) 에지 부분(25)의 측방향 범위에 걸쳐 변화가 있을 수 있기는 하지만, 에지 부분(25)의 임의의 특정 부분에서 국소 두께가 측정될 수 있다. 따라서, 다양한 실시 형태에서, (예를 들어, 부분(25)의 측방향-최외 에지(laterally-outermost edge)를 향하는) 접착제 스트라이프(20)의 측방향 에지 부분(25)의 적어도 일부분은 제1 접착제 스트라이프(20)의 측방향-중심 부분(26)의 평균 두께 Tlc의 약 60, 40, 20, 또는 10% 미만인 두께 tle를 포함할 수 있다.
라이너-측 및 반대편-측 면적 분율
접착제 층(5)의 각각의 주 표면 상의 제1 및 제2 접착제(20, 40) 각각에 대하여, 그 접착제의 스트라이프들에 의해 종합적으로 제공되는 접착제 층(5)의 그 표면의 총 면적의 분율(백분율)인 면적 분율이 한정될 수 있다. 제1 접착제(20)의 표면-부화는 접착제 층(5)의 각 표면에서 각 접착제에 의해 제공되는 면적 분율의 관점에서 특징지어질 수 있다. 구체적으로는, 제1 접착제(20)의 경우, 기재-측 면적 분율이 얻어질 수 있고, 반대편-측 면적 분율이 얻어질 수 있다. 표면-부화가 거의 또는 전혀 존재하지 않는 경우, 제1 접착제(20)에 대한 기재-측과 반대편-측 면적 분율은 전형적으로 서로 매우 유사할 것이다. 그러나, 표면-부화가 존재하는 경우, 제1 접착제(20)에 의해 제공되는 기재-측 면적 분율과 반대편-측 면적 분율은 서로 상당히 상이할 수 있다. (제2 접착제(40)에 대해서도 동일하게 그러하다.)
다시 말하면, 기재(10)와 접촉 상태에 있는 접착제 층(5)의 표면에 존재하는 접착제 재료들 중 제1 접착제(20)가 제공하는 분율이 결정될 수 있다. 이는 접착제 층(5)의 반대편 표면에 존재하는 접착제 재료들 중 제1 접착제(20)가 제공하는 분율과 대비될 수 있다. 표면-부화가 접착제 층(5)의 기재-측 표면에 존재하는 경우, 제1 접착제(20)의 기재-측 면적 분율과 반대편-측 면적 분율(및 제2 접착제(40)에 대한 상응하는 파라미터들) 사이의 차이는 그러한 표면-부화의 범위를 특징지을 수 있다. 구체적으로는, 이들 2개의 면적 분율의 비가 얻어질 수 있다. 따라서, 도 1을 참조하여 요약하기 위하여, 반대편 측 상에서 (제1 및 제2 접착제 각각에 대한 표면들(22, 42) 중) 표면(22)이 점유하는 면적 분율에 대한, 기재 측 상에서 (제1 및 제2 접착제 각각에 대한 표면들(21, 41) 중) 표면(21)이 점유하는 면적 분율의 비를 구함으로써, 기재(10)와 접촉 상태에 있는 접착제 층(5)의 표면(21)에서의 표면-부화의 측정치가 얻어질 수 있다. 그러한 비는 접착제 층(5)의 기재-대면 주 표면 상에서의 제1 접착제(20)의 표면-부화의 정량적인 측정치를 제공할 수 있다.
표면-부화가 거의 또는 전혀 존재하지 않는 실시 형태에서, 그러한 표면-부화 비는 약 1(즉, 베이스라인 값)일 수 있다. 그러나, 표면-부화가 일어나는 실시 형태에서, 그러한 비는, 예를 들어 약 1.2, 1.4, 1.6, 1.0, 2.0, 또는 2.4일 수 있다. 예로서, 도 1의 예시적인 도면에서, 제1 접착제(20)의 제1 표면(21)에 의해 제공되는 기재-측 면적 분율은 (스트라이프들이 대략 동일한 공칭 폭으로 존재하는 것으로 가정하여) 70%의 범위인 것으로 나타난다. 제1 접착제(20)의 제2 표면(22)에 의해 제공되는 반대편-측 면적 분율은 50%의 범위인 것으로 나타난다. 따라서, 표면-부화 비는 약 70/50, 또는 약 1.4일 것이다.
일부 실시 형태에서, 도 1에 제시된 일반적 배열은 극단에 이용될 수 있다. 즉, 도 2에 예시적인 방식으로 도시된 바와 같이, 제2 접착제 스트라이프(40)의 옆에 측방향으로 배치된 2개의 제1 스트라이프들(20, 20')의 측방향 에지 부분들(25, 25')은 서로를 향해 훨씬 측방향으로 연장되어 이들이 만나고 이에 따라 완전히 제2 스트라이프(40) 아래에 놓이게 될 수 있다. 즉, 그러한 경우에, 기재(10)의 표면(11)과 접촉하는 접착제 층(5)의 접착제 표면적의 본질적으로 100%가 제1 접착제(20)에 의해 공급될 수 있다. 이와 같은 배열의 경우, 제1 접착제(20)의 표면(28)과 제2 접착제(40)의 표면(47) 사이의 계면에서의 파괴의 잠재적인 문제에 마주친 것으로 여겨지지 않는다(즉, 이러한 유형의 구조는 여전히 허용가능한 박리 및 전단 강도를 나타낸다). 이론 또는 메커니즘에 의해 제한되고자 하지 않지만, 그러한 배열이 달성되는 특정 방식은 2개의 접착제의 표면들 사이에 더 강한 및/또는 더 오래 지속되는 계면 접합을 생성할 수 있을 것이다. 그리고, 물론, 제1 접착제(20)의 측방향-중심 부분(26)들 - 여기서, 제1 접착제(20)는 접착제 층(5)의 접합 표면들 양쪽을 제공하고, (제1 접착제(20)와 제2 접착제(40) 사이의 계면이 접착제 층(5)의 이 영역 내에 존재하지 않는 상태로) 이들 사이에서 연속적으로 연장됨 - 의 존재가 또한 유익할 수 있다.
2개의 측방향 에지 부분들(25, 25')이 서로를 향해 훨씬 측방향으로 연장되어 이들이 만나는 정도로 표면-부화가 일어나는 실시 형태에서, 각 에지 부분이 연장된 2개의 스트라이프들(20, 20') 사이에는 가시적으로 분명한 분할선이 없을 수 있음에 유의해야 한다. 이러한 특별한 경우에, 아이템들(20, 20')은 서로 구별가능한 개별 스트라이프들인 것으로 여전히 여겨질 수 있고, 각각은 세장 길이(즉, 각 스트라이프가 이동 기재(10) 상에 침착된 방향으로의 길이) 및 폭을 포함하는 것으로 여겨질 수 있다. 그러나, 각각이 폭을 갖는 측방향 섹션들로 임의대로 분할될 수 있는 종래의 측방향 연속 접착제 층의 경우에, 서로 구별 불가능한 그러한 임의대로 선택가능한 섹션들 또는 폭들은 본 명세서에 사용되는 바와 같은 용어 "스트라이프들"과 동일시될 수 없음에 추가로 유의해야 한다. 따라서, (기재(10)의 표면에서의 제1 접착제(20)의 본질적으로 완전한 표면-부화의 경우에도) 본 명세서에 제시된 스트라이프-코팅 배열들은 종래의 다층 코팅에 의해, 예를 들어 제1 접착제의 층을 기재 상에 코팅하고 제2 접착제의 층을 제1 접착제의 상부 상에 코팅하여 다층 적층체를 달성함으로써 달성된 것들과 구별된다는 점이 강조된다. 예를 들어, 매우 적어도, 그러한 종래의 다층 접근법은 스트라이프들(20, 40)의 측방향 에지 부분들(25, 45) 사이에 비스듬한 계면(48)들을 생성할 것으로 예측되지 않을 것이며, 스트라이프(20)의 이러한 측방향 에지 부분(25)들은 스트라이프의 측방향-중심 부분(26)과 용이하게 구별가능하며, 이는 상기에 논의된 바와 같다.
상기에 논의된 표면-부화가 전형적으로 기재(10)와 대면하는 접착제 층(5)의 주 표면에서 주로 일어나기는 하지만, 도 3에서 예시적인 방식으로 도시된 바와 같이, 일부 표면-부화는 때때로 접착제 층(5)의 반대편으로 대면하는 표면에서 관찰되었다. 즉, 제1 접착제(20)의 스트라이프는 전술된 측방향 에지 부분(25)들로부터 반대편 표면 상에 하나 이상의 2차 측방향 에지 부분(29)들을 나타낼 수 있다. 그러한 배열들은, 최소량의 제1 접착제(20)를 사용하면서, 노출된 제1 접착제(20)의 표면적이 접착제 층(5)의 양쪽 접합 표면들 상에서 최대화될 수 있게 한다는 추가의 이점을 제공할 수 있다. 일부 표면-부화가 반대편 표면에서 일어나는 특별한 경우에, (예를 들어, 도 3의 양방향 화살표에 의해 지정된 바와 같은) 스트라이프(20)의 최소 측방향 폭이, 기재-측 측방향 폭과의 비교 목적을 위하여, 면적비의 계산 등을 위하여 반대편-측 측방향 폭(Wlc)으로서 사용된다.
접착제 층(5)의 기재-대면 표면에서의 제1 접착제(20)의 표면-부화는 임의의 복수의 상황 및 응용에서 이점을 제공할 수 있다. 예로서, 발명 실시예(Working Example)가 본 명세서에 제시되어 있는데, 이들 발명 실시예에서는 제1 접착제(20)가, 예를 들어 고습도의 존재 하에서조차도, 이른바 건축용 페인트에 접착 접합을 보존하기에 향상된 능력을 부여하는 것으로 밝혀져 있는 실리콘계 접착제이다. 이들 결과는 상승된 습도/정적 전단 시험에 의해 입증된다. 그러나, 선택된 특정 접착제들, 및 행해진 특정 시험은 본질상 예시적이라는 점이 강조된다. 상이한 특성의 임의의 제1 및 제2 접착제가 임의의 적합한 목적을 위하여 사용될 수 있으며, 이때 제1 접착제는 임의의 원하는 목적을 달성하기 위해 표면-부화된다.
부피 분율
상기에 제시된 배열들은, 제1 접착제에 의해 제공되는 실제의 접합 표면적이 접착제 층(5) 내에 존재하는 제1 접착제의 부피 분율에 기초하여 예측되는 접합 표면적보다 더 크게 될 수 있게 함으로써 이익을 제공할 수 있다. 접착제(예를 들어, 제1 접착제)에 의해 제공되는 부피 분율은 그 접착제의 스트라이프들에 의해 종합적으로 점유되는 접착제 층(5)의 총 부피의 분율(백분율)을 의미한다.
이미 논의된 표면-부화 효과에 더하여, 접착제 층(5) 내에 존재하는 제1 및 제2 접착제(20, 40)의 부피 분율은 제1 접착제(20)의 스트라이프들의 두께가 제2 접착제(40)의 스트라이프들의 두께와 상이하도록 배열함으로써 조작될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 제2 접착제(40)의 스트라이프들의 두께와 대비한 제1 접착제(20)의 스트라이프들의 두께는 유리하게는 제1 접착제(20)의 더 낮은 부피 분율을 사용하도록 최소화될 수 있다. 그러한 실시 형태에서, 제2 접착제(40)의 스트라이프들의 두께는 제1 접착제(20)의 스트라이프들의 두께보다 적어도 약 1.2, 1.6, 2.0, 2.5, 또는 3.0배 더 클 수 있다. 다른 실시 형태에서, 제1 접착제(20)의 스트라이프들의 두께(더 구체적으로는, 침착된 그대로의 제1 접착제(20)의 유동성 액체 전구체의 두께)는, 본 명세서에서 뒤에 논의된 바와 같이, 유리하게는, 예를 들어 표면-부화 효과를 촉진시키도록, 제2 접착제(40)의 스트라이프들의 두께와 대비하여 증가될 수 있다. 그러한 실시 형태에서, 제1 접착제(20)의 스트라이프들의 두께는 제2 접착제(40)의 스트라이프들의 두께보다 적어도 약 1.2, 1.6, 2.0, 2.5, 또는 3.0배 더 클 수 있다. 일부 상황에서, 제1 접착제 스트라이프(20)들의 평균 두께는 제2 접착제 스트라이프(40)들의 평균 두께와 유사하도록 요구될 수 있다. 따라서, 일부 실시 형태에서, 제1 접착제 스트라이프(20)들의 평균 두께는 제2 접착제 스트라이프(40)들의 평균 두께의 + 또는 - 40, 20, 10, 또는 5% 내에 있다.
다양한 실시 형태에서, 제1 접착제(20)는 적어도 약 30, 35, 40, 50, 또는 60%의 부피 분율로 제공될 수 있다. (접착제 층의 나머지는 제2 접착제(40) 단독으로, 또는 제3 또는 심지어는 제4 접착제와 조합하여 그에 의해 제공될 수 있다.) 추가 실시 형태에서, 제1 접착제(20)는 많아야 약 90, 85, 80, 70, 60, 50, 또는 40%의 부피 분율로 제공될 수 있다(표 1 및 표 2는 제1 접착제(20)의 부피 분율이 약 82% 정도로 추산된 배열들을 나타냄에 유의한다).
감압성 접착제
제1 접착제(20) 및 제2 접착제(40)는 둘 모두 감압성 접착제이다. (2-접착제 시스템의 가장 단순한 예가 본 명세서에 논의되어 있지만, 필요하다면, 제3, 제4, 또는 심지어는 더 많은 접착제가 존재할 수 있음이 이해될 것이다.) 유일한 요구조건은, 제1 및 제2 접착제는 이들이 서로 상이한 하나의 특성(구체적으로는, 폭 및 두께와 같은 크기(예를 들어, 기하학적) 성질 이외의 어떤 성질, 예를 들어 세기 성질)을 보유해야 한다는 것이다. 제1 및 제2 접착제가 상이할 수 있는 특성은 융점, 유리 전이 온도, 탄성률, 박리 강도, 전단 강도, 경도, 수증기 투과도, 발수성, 오일 흡수량, 수용해도 및/또는 유기 용매 용해도, 내온도성, 내UV성 등 중 하나 이상일 수 있다(그러나 이로 제한되지 않는다). 특성에 있어서의 그러한 차이는, 예를 들어 조성 차이에 의해 달성될 수 있지만; 매우 유사한 조성의 접착제들조차도, 예를 들어 상이한 가공 이력에 노출된 것에 의해 상이한 특성을 나타낼 수 있음이 이해될 것이다. 즉, (조성이 유사하든 그렇지 않든 간에) 제1 및 제2 접착제는, 예를 들어 결정도(%), 자유 부피, 가교결합 밀도 등이 상이할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 제1 및 제2 접착제(20, 40) 중 하나 또는 둘 모두는 재배치가능 접착제일 수 있다. 대안적인 실시 형태에서, 제1 및 제2 접착제(20, 40) 중 어느 것도 재배치가능 접착제가 아닐 수 있다.
감압성 접착제는 보통 실온에서 점착성이고, 기껏해야 약한 손가락 압력의 인가에 의해 표면에 접착될 수 있으며, 이에 따라 감압성이 아닌 다른 유형의 접착제와 구별될 수 있다. 감압성 접착제들의 전반적인 설명을 문헌[Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, Vol. 13, Wiley-Interscience Publishers (New York, 1988)]에서 찾아볼 수 있다. 감압성 접착제들의 추가의 설명을 문헌[Encyclopedia of Polymer Science and Technology, Vol. 1, Interscience Publishers (New York, 1964)]에서 찾아볼 수 있다. 적어도 일부 실시 형태에서, 감압성 접착제는 문헌[Handbook of Pressure-Sensitive Adhesive Technology, D. Satas, 2nd ed., page 172 (1989)]에 기재된 달퀴스트(Dahlquist) 기준을 만족할 수 있다. 이 기준은 감압성 접착제를 정의하는데, 그의 사용 온도에서의(예를 들어, 15℃ 내지 35℃ 범위의 온도에서의) 1초 크리프 컴플라이언스(one-second creep compliance)가 1 × 10-6 ㎠/dyn 초과인 것으로서 정의한다.
임의의 적합한 조성 및 임의의 적합한 특성을 갖는 임의의 적합한 감압성 접착제가 제1 및 제2 감압성 접착제(20, 40) 중 하나 또는 둘 모두에 사용될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 제1 및 제2 접착제 중 적어도 하나(20 또는 40)는 실리콘계 감압성 접착제이다. 일부 실시 형태에서, 제1 접착제(20)는 제1 세트의 특성들을 갖는 제1 실리콘계 접착제이고, 제2 접착제(40)는 제2 세트의 특성들을 갖는(그리고 제1 접착제와 조성이 상이할 수 있는) 제2 실리콘계 접착제이다. 그러한 접착제는 전형적으로 적어도 하나의 실리콘 탄성중합체성 중합체를 포함하며, 점착부여 수지(tackifying resin)와 같은 다른 선택적 성분을 함유할 수 있다. 실리콘 탄성중합체성 중합체는, 각각이 적어도 하나의 극성 모이어티(polar moiety)를 포함하는 경질 세그먼트들을 포함하는 실리콘 블록 공중합체 탄성중합체일 수 있다. 극성 모이어티는 우레아 결합, 옥사미드 결합, 아미드 결합, 우레탄 결합, 또는 우레탄-우레아 결합을 의미한다. 따라서, 적합한 실리콘 블록 공중합체 탄성중합체는, 예를 들어 우레아계 실리콘 공중합체, 옥사미드계 실리콘 공중합체, 아미드계 실리콘 공중합체, 우레탄계 실리콘 공중합체, 및 이들의 혼합물을 포함한다. 그러한 실리콘계 감압성 접착제는 본 출원과 동일 날짜에 출원된 발명의 명칭이 "감압성 접착제 스트라이프를 포함하는 물품(Article Comprising Pressure-Sensitive Adhesive Stripes)"인 계류 중인 미국 특허 출원 제61/838,504호, 대리인 문서 번호 제71412US002호에 상세히 기재되어 있으며, 이 출원은 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함된다. 다른 실리콘계 접착제는, 예를 들어 열경화성에 기반한 것들(예를 들어, 백금-경화된, 과산화물-경화된, 수분-경화된 실리콘 중합체 등)일 수 있으며, 이는 당업자에게 잘 알려진 바와 같다. 그러한 실리콘은 상기에 열거된 경질 세그먼트들 중 임의의 것을 반드시 포함하지 않을 수도 있다.
(예를 들어, 경질 세그먼트들을 갖는 블록 공중합체, 또는 임의의 다른 유형의 실리콘 탄성중합체 어느 것에 의지하든) 실리콘계 감압성 접착제 조성물은 종종 MQ 점착부여 수지를 포함할 수 있다. 상기에 논의된 유형들 및 변형들 중 임의의 것의 실리콘계 접착제가 스트라이프들(20 및/또는 40)로 형성되기에 임의의 적합한 형태로 제공될 수 있다. 예를 들어, 그러한 접착제는 기재(10) 상에 침착되어 전구체 액체의 스트라이프들을 형성할 수 있는 유동성 액체인 전구체 액체의 형태로 제공될 수 있으며, 이어서 이러한 전구체는 그의 최종 형태의 실리콘계 접착제로 변환될 수 있다. 따라서, 전구체 유동성 액체는, 예를 들어 고온 용융 코팅에 적합한, 예를 들어 100% 고형물 혼합물, 또는 수계 에멀젼(예를 들어, 라텍스), 또는 하나 이상의 적합한 용매 중의 용액일 수 있으며, 이는 본 명세서에서 뒤에 논의되는 바와 같다.
일부 실시 형태에서, 제1 및 제2 접착제 중 적어도 하나(20 또는 40)는 유기 중합체성 감압성 접착제이다. 일부 실시 형태에서, 제1 접착제(20)는 제1 세트의 특성들을 갖는 제1 유기 중합체성 접착제이고, 제2 접착제(40)는 제2 세트의 특성들을 갖는(그리고 제1 접착제와 조성이 상이할 수 있는) 제2 유기 중합체성 접착제이다. 정의상의 유기 중합체성 감압성 접착제는 (건조 중량 기준으로) 10 중량% 미만의 실리콘계 감압성 접착제를 포함한다. 다양한 실시 형태에서, 그러한 접착제는 4, 2 또는 1% 미만의 실리콘계 접착제를 포함할 수 있다. 많은 실시 형태에서, 그러한 접착제는 실리콘계 감압성 접착제를 사실상 함유하지 않을(즉, 0.2 중량% 미만으로 함유할) 것이다. 그러나, 일부 상황에서 그러한 접착제는 어떤 소량의(예를 들어, 2.0, 1.0, 0.4, 0.2, 0.1, 또는 0.05 중량% 미만의) 실리콘-함유 첨가제(예를 들어, 유화제, 가소제, 안정제, 습윤제 등)를 포함할 수 있음이 이해될 것이다. 하나 이상의 실리콘-함유 첨가제(들)가 접착제에 감압 특성을 부여하는 것 이외의 어떤 목적으로 존재하는 그러한 상황은 그러한 접착제가 실리콘계 접착제인 것으로 여겨지게 할 이유가 될 수 없다.
유기 중합체성 감압성 접착제는, 이러한 접착제가 적어도 하나의 유기 중합체성 탄성중합체(선택적으로 하나 이상의 점착부여 수지와 같은 다른 성분들과 조합됨)를 기재로 함을 의미한다. 유기 중합체성 접착제는 순수하게 탄화수소인 유기 중합체성 탄성중합체를 기재로 할 필요가 없음이 이해될 것이다(그럴지라도, 이는 필요하다면 행해질 수 있다). 오히려, 상기에 개략적으로 설명된 기준에 따라 특정 헤테로원자 Si의 존재가 최소화되는 한, 헤테로원자(예컨대, O, N, Cl 등)의 존재가 (탄성중합체 사슬의 골격 내 및/또는 그의 측쇄 내 어느 곳이든지) 허용된다.
유기 중합체성 감압성 접착제에 사용하기에 적합할 수 있는 예시적인 재료들의 일반적 카테고리는, 예를 들어 천연 고무; 합성 고무(예를 들어, 부틸 고무, 니트릴 고무, 폴리설파이드 고무); 블록 공중합체; 아크릴레이트 및/또는 메타크릴레이트 재료의 반응 생성물 등을 기재로 한 탄성중합체성 중합체를 포함한다. (본 명세서에 사용되는 바와 같이, (메트)아크릴레이트, (메트)아크릴 등과 같은 용어는 아크릴/아크릴레이트 및 메타크릴/메타크릴레이트 단량체, 이로부터 유도된 올리고머 및 중합체를 지칭한다.) 그러한 접착제의 그러한 탄성중합체성 중합체 내에 포함시키기에 적합한 특정 중합체 및/또는 공중합체 및/또는 단량체 단위는 폴리비닐 에테르, 폴리아이소프렌, 부틸 고무, 폴리아이소부틸렌, 폴리클로로프렌, 부타디엔-아크릴로니트릴 중합체, 스티렌-아이소프렌, 스티렌-부틸렌, 및 스티렌-아이소프렌-스티렌 블록 공중합체, 에틸렌-프로필렌-다이엔 중합체, 스티렌-부타디엔 중합체, 스티렌 중합체, 폴리-알파-올레핀, 비정질 폴리올레핀, 에틸렌 비닐 아세테이트, 폴리우레탄, 실리콘-우레아 중합체, 폴리비닐피롤리돈, 및 이들의 임의의 조합(블렌드, 공중합체 등)을 포함할 수 있지만 이로 제한되지 않는다. 적합한 (메트)아크릴 재료의 예에는 알킬 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 단량체, 예를 들어 메틸 메타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, n-부틸 메타크릴레이트, 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, n-부틸 아크릴레이트, 아이소옥틸 아크릴레이트, 아이소노닐 아크릴레이트, 2-에틸-헥실 아크릴레이트, 데실 아크릴레이트, 도데실 아크릴레이트, n-부틸 아크릴레이트, 헥실 아크릴레이트, 옥타데실 아크릴레이트, 옥타데실 메타크릴레이트, 아크릴산, 메타크릴산, 아크릴로니트릴 및 이들의 조합의 중합체가 포함된다. 적합한 구매가능한 블록 공중합체의 예에는 미국 텍사스주 휴스턴 소재의 크레이튼 폴리머즈(Kraton Polymers)로부터 상표명 크레이튼(KRATON)으로 입수가능한 것들이 포함된다. 이들 또는 다른 적합한 재료들 중 임의의 것이 임의의 원하는 조합으로 사용될 수 있다. 일부 유용한 유기 중합체성 감압성 접착제들의 전반적인 설명을 문헌[Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, Vol. 13, Wiley-Interscience Publishers (New York, 1988)]에서 찾아볼 수 있다. 일부 유용한 유기 중합체성 감압성 접착제들의 추가의 설명을 문헌[Encyclopedia of Polymer Science and Technology, Vol. 1, Interscience Publishers (New York, 1964)]에서 찾아볼 수 있다.
필요하다면, 점착부여 수지가 유기 중합체성 접착제 내에 포함될 수 있다. (당업자라면 일부 탄성중합체는 자가-점착성(self-tacky)일 수 있고 이에 따라 점착부여 수지의 첨가를 거의 또는 전혀 필요로 하지 않을 수 있음을 이해할 것이다.) 임의의 적합한 점착부여 수지 또는 그의 조합이 사용될 수 있다. 적합한 점착부여 수지는, 예를 들어 우드 로진(wood rosin) 및 그의 수소화 유도체, 톨유(tall oil) 로진, 테르펜 수지, 페놀계 수지, 다환방향족 물질, 석유-기반 수지(예를 들어, 지방족 C5 올레핀-유도 수지) 등을 포함할 수 있다. 추가적으로, 감압성 접착제(40)는 첨가제, 예컨대 가소제, 충전제, 산화방지제, 안정제, 안료 등을 함유할 수 있다.
표면에 대한 양호한 접착력을 제공하면서 또한 잔사, 예를 들어 가시적 잔사를 남기지 않고서 중간 정도의 힘 하에서 제거가능하도록, 유기 감압성 접착제의 성분들을 선택하는 것이 (예를 들어, 마스킹 및/또는 연신-이형 용도에) 편리할 수 있다. 소정 실시 형태에서, 감압성 접착제는 천연 고무계일 수 있는데, 이는 천연 고무 탄성중합체 또는 탄성중합체들이 접착제의 (임의의 충전제, 점착부여 수지 등을 포함하지 않은) 탄성중합체성 성분들의 약 70 중량% 이상을 구성함을 의미한다. 일부 실시 형태에서, 유기 중합체성 탄성중합체는 (예를 들어, 미국 텍사스주 휴스턴 소재의 크레이튼 폴리머즈로부터 상표명 크레이튼으로 입수가능한 일반적인 유형의) 탄화수소 블록 공중합체 탄성중합체일 수 있다. 구체적인 실시 형태에서, 블록 공중합체 탄성중합체는, 예를 들면, (예를 들어, 적어도 하나의 점착부여 수지와 함께 하는) 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS) 또는 스티렌-아이소프렌-스티렌(SIS) 블록 공중합체, 그 둘의 블렌드, 이들 중 하나 또는 둘 모두와 천연 고무 탄성중합체의 블렌드 등일 수 있다.
상기에 논의된 유형들 및 변형들 중 임의의 것의 유기 중합체성 접착제가 스트라이프들(20 및/또는 40)로 형성되기에 임의의 적합한 형태로 제공될 수 있다. 예를 들어, 그러한 접착제는 기재(10) 상에 침착되어 전구체 액체의 스트라이프들을 형성할 수 있는 유동성 액체인 전구체 액체의 형태로 제공될 수 있으며, 이어서 이러한 전구체는 그의 최종 형태의 유기 중합체성 접착제로 변환될 수 있다. 따라서, 전구체 유동성 액체는, 예를 들어 고온 용융 코팅에 적합한, 예를 들어 100% 고형물 혼합물, 또는 수계 에멀젼(예를 들어, 라텍스), 또는 하나 이상의 적합한 용매 중의 용액일 수 있으며, 이는 본 명세서에서 뒤에 논의되는 바와 같다.
기재
기재(10)는, 일시적으로 또는 영구적으로 어느 것으로든, 접착제 층(5)을 (예를 들어, 코팅에 의해) 위에 배치하도록 요구되는 임의의 적합한 기재일 수 있다. 많은 실시 형태에서, 기재(10)는 이형 라이너일 수 있다. 그러한 이형 라이너(10)는 제1 주 표면(11) 상에 이형 표면을 포함할 수 있으며, 이러한 이형 표면은 감압성 접착제를 그로부터 이형시키기에 적합하다. 이형 라이너(10)는 선택적으로 제2 주 표면(12) 상에 이형 표면을 포함할 수 있다. 특정 실시 형태에서, 제2 주 표면(12) 상의 이형 표면은 제1 주 표면(11)의 이형 표면과 동일하거나 상이한 이형 특성을 포함할 수 있다(따라서, 후자의 경우에, 라이너(10)는 이른바 차등-이형 라이너(differential-release liner)일 것이며, 이는 당업자에 의해 잘 이해되는 바와 같을 것이다.)
이형 표면(11)(및 존재한다면, 이형 표면(12))은 임의의 적합한 재료에 의해(또는 이형 라이너(10)를 제조하는 재료의 표면의 임의의 적합한 처리에 의해) 제공될 수 있다. 접착제 층(5)이, 예를 들어, 거의 또는 전혀 실리콘계 접착제 없이 유기 중합체성 접착제를 포함하는 경우에, 그러한 이형 표면은, 예를 들어 임의의 적합한 코팅, 예를 들어 왁스 등일 수 있다. 또는, 임의의 적합한 고분자량 중합체 층(예를 들어, 코팅)이 사용될 수 있는데, 예를 들어 폴리올레핀 층, 예컨대 폴리에틸렌 층 등이다. 복수의 층 및 처리가 그러한 사용에 적합할 것임이 이해될 것이다.
접착제 층(5)이 상당량의 실리콘계 접착제를 포함하는 경우, 이형 표면(11)에, 실리콘계 접착제가 그로부터 이형되는 능력을 향상시키는 조성물을 제공하는 것이 유리할 수 있다. 플루오르화 재료가 종종 그러한 목적을 위해 사용된다. 잠재적으로 적합한 재료의 예에는, 예를 들어 불소화합물계 물질, 플루오로카본, 플루오로실리콘, 퍼플루오로폴리에테르, 퍼플루오르화 폴리우레탄, 및 이들의 조합과 같은 플루오르화 재료가 포함되지만 이로 제한되지 않는다. 특정 실시 형태에서, 플루오르화된 이형 표면은 플루오로실리콘 중합체에 의해 제공된다. 특히 유용한 플루오로실리콘 이형 코팅은 플루오로실리콘 중합체, 오가노하이드로겐폴리실록산 가교결합제 및 백금-함유 촉매의 반응 생성물을 포함할 수 있다. 많은 유용한 구매가능한 플루오로실리콘 중합체는 다우 코닝 코포레이션(Dow Corning Corp.)(미국 미시간주 미들랜드 소재)으로부터, 예를 들어 상표명 실-오프(SYL-OFF) Q2-7786 및 실-오프 Q2-7785를 비롯한 실-오프 및 실-오프 어드밴티지(SYL-OFF ADVANTAGE) 시리즈로 입수가능하다. 유용한 이형 라이너의 한 가지 예는 플루오로알킬 실리콘 폴리코팅지(polycoated paper)다.
기재(예를 들어, 이형 라이너)(10)는, 예를 들어 시트, 웨브, 테이프, 및 필름을 비롯한 다양한 형태일 수 있다. 적합한 재료의 예에는, 예를 들어 종이(예를 들어, 크래프트지, 폴리코팅지 등), 중합체 필름(예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리에스테르), 복합 라이너, 및 이들의 조합이 포함된다. 이형 라이너는 선택적으로, 예를 들어 선, 예술 작품, 브랜드 표지, 및 기타 정보를 비롯한 다양한 마킹과 표지를 포함할 수 있다.
일부 실시 형태에서, 기재(10)는 이형 라이너가 아닐 수 있다. 그러한 실시 형태에서, 접착제 층(5)은 기재(10)에 영구적으로 접합될 수 있다(이는 접착제 층 및 기재가 허용 불가능할 정도로 손상을 주지 않고서는 또는 이들 중 하나 또는 둘 모두를 파괴시키지 않고서는 서로로부터 떼어질 수 없음을 의미한다). 그러한 실시 형태에서, 기재(10)는 임의의 적합한 종류의 테이프(마스킹 테이프, 실링 테이프, 스트랩핑 테이프, 필라멘트 테이프, 포장용 테이프, 덕트 테이프, 전기 테이프, 의료용/수술용 테이프, 등)를 제조하기에 적합한 임의의 배킹(즉, 테이프 배킹)일 수 있다. 배킹(10)은, 예를 들어 중합체 필름, 종이, 판지, 스톡 카드(stock card), 직조 및 부직 웨브, 섬유 보강 필름, 폼(foam), 복합 필름-폼, 및 이들의 조합을 비롯한 임의의 적합한 형태를 취할 수 있다. 배킹(10)은, 예를 들어 하기를 비롯한 임의의 적합한 재료로 구성될 수 있다: 섬유, 셀룰로스, 셀로판, 우드, 폼, 및, 예를 들어 폴리올레핀(예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 및 이들의 공중합체 및 블렌드); 비닐 공중합체(예를 들어, 폴리비닐 클로라이드, 폴리비닐 아세테이트); 올레핀계 공중합체(예를 들어, 에틸렌/메타크릴레이트 공중합체, 에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체 등); 아크릴 중합체 및 공중합체; 및 폴리우레탄을 비롯한 합성 중합체성 재료. 이들 중 임의의 것의 블렌드가 사용될 수 있다. 특정 실시 형태에서, 배향된(예를 들어, 일축 또는 이축 배향된) 재료, 예컨대 이를테면, 이축-배향 폴리프로필렌이 사용될 수 있다. 기재(10)의 특정 성질 및 목적에 관계없이, 접착제 층(5)은 기재(10)의 폭의 사실상 전체를 가로질러 제공될 수 있거나; 또는, 필요하다면, 접착제 층(5)이 존재하지 않는 경계부가 기재(10)의 하나 또는 둘 모두의 에지를 따라 제공될 수 있다.
2차 기재
일부 실시 형태에서, 기재(10)의 반대편에 있는 1차 접착제 층(5)의 측이 2차 기재에 접합될 수 있는데, 이러한 접합은 필요에 따라 일시적이거나 영구적일 수 있다. 그렇기 때문에, 2차 기재는 전술된 이형 라이너들 중 임의의 것일 수 있다. 다른 실시 형태에서, 그러한 기재는 임의의 배킹, 예컨대 전술된 테이프 배킹들 중 임의의 것일 수 있다.
일부 실시 형태에서, (기재(10), 또는 2차 기재 어느 것이든) 기재는 접착제 층(5)과 조합하여 그것이 연신-이형성 물품을 형성하도록 고 신장성(highly extensible)일 수 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "고 신장성"은, 배킹이 그의 장축을 따라 연신될 때 배킹의 파열 또는 파손 없이 적어도 약 150%의 신율이 달성됨을 의미한다. 그러한 실시 형태에서, 그러한 배킹은, 예를 들어 약 350, 550, 또는 750%의 신율을 달성하는 것이 가능할 수 있다. 적합한 고 신장성 배킹은, 예를 들어, 단일 폼 층, 복수의 폼 층, 단일 필름 층, 복수의 필름 층 및 이들의 조합을 포함할 수 있다. 그러한 재료는 순응성과 탄력성과 같은 특성을 최적화하도록 선택될 수 있는데, 이들 특성은 물품이, 예를 들어 페인팅된 건식벽과 같은 표면 요철(irregularity)을 갖는 표면에 접착될 때 유용하다. 그러한 폼 또는 필름 층은, 예를 들어 폴리올레핀, 비닐 중합체 및/또는 공중합체, 올레핀계 공중합체, 아크릴 중합체 및 공중합체; 폴리우레탄 등을 비롯한 다양한 열가소성 중합체로부터 제조될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 배킹은 비교적 두껍고 순응성인 중합체성 폼을 포함하는 것이 특히 유리할 수 있다. 다양한 실시 형태에서, 배킹은 두께가 적어도 약 0.2, 0.4, 0.8, 또는 1.2 mm인 중합체성 폼을 포함할 수 있다. 추가 실시 형태에서, 그러한 중합체성 폼은 많아야 약 8, 4, 또는 2 mm의 두께를 포함할 수 있다. 다양한 실시 형태에서, 그러한 중합체성 폼은 적어도 약 1, 2, 4 또는 6 pcf(pound per cubic foot, 세제곱피트당 파운드)의 밀도를 포함할 수 있다. 추가 실시 형태에서, 그러한 중합체성 폼은 많아야 약 30, 20 또는 10 pcf의 밀도를 포함할 수 있다.
일부 실시 형태에서, 접착제 층(5)은, 예를 들면, 예를 들어 고 신장성 배킹에 라미네이팅되어 있지 않은 연신-이형 물품으로서, 독립형(stand-alone) 방식으로 사용될 수 있다. 그러한 경우에, 제1 기재(10), 및 제2 기재는 둘 모두 이형 라이너일 수 있으며, 접착제 층(5)은, 예를 들어 취급하기에 그리고 하나 또는 둘 모두의 이형 라이너로부터 분리될 때 다른 유용한 특성을 제공하기에 충분히 두꺼울 수 있다. 따라서, 그러한 실시 형태에서, 접착제 층(5)은 적어도 약 5, 10, 15 또는 20 밀(mil) 내지 약 100, 80, 60, 또는 40 밀의 평균 두께를 포함할 수 있다. 그러한 실시 형태에서, 접착제 층(5)은 물론 (필요하다면, 어느 이형 라이너의 부재 하에서도) 취급이 가능하기에 충분한 기계적 완전성을 포함해야 한다. 따라서, 적어도 일부 그러한 실시 형태에서, 스트라이프들(20, 40)은 전체로서의 접착제 층(5)에 충분한 기계적 완전성을 제공하도록 인접 스트라이프들의 서로에 대한 충분한 접합을 포함해야 한다.
제조 방법
제1 접착제(20) 및 제2 접착제(40)의 스트라이프들이, 예를 들어 제1 접착제(20)의 표면-부화를 가지면서 스트라이프들의 허용가능한 형성을 가능하게 하는 임의의 방법에 의해 기재(10)의 주 표면(11) 상에 침착될 수 있다. 일반적으로, 제1 접착제(20)의 전구체, 및 제2 접착제(40)의 전구체가 각각 유동성 액체로서 임의의 적합한 형태로 기재(10) 상에 침착될 수 있다. 예를 들어, 그러한 유동성 액체는 100% 고형물 조성물(예를 들어, 고온-용융 코팅 조성물)일 수 있는데, 이를 침착시킨 후에는, 최종 생성물에 원하는 접착 특성을 부여하기 위해 작용기들의 반응(예를 들어, 가교결합, 중합, 올리고머화 등)을 행한다. 또는, 그러한 유동성 액체는 수계 코팅(예를 들어, 라텍스 또는 에멀젼)일 수 있는데, 이를 침착시킨 후에는, 예를 들어 건조시켜 물을 제거하고, 필요하다면 임의의 반응/가교결합을 행한다. 특정 실시 형태에서, 제1 접착제(20) 및 제2 접착제(40)는 용매 코팅될 수 있다 - 즉, 각 접착제가 적절한 용매(또는 용매 혼합물) 중에 가용화되어, 기재(10) 상에 코팅될 수 있는 코팅 용액을 형성한 후 용매(들)를 제거하고, 필요하다면 임의의 반응/가교결합 등을 행할 수 있다. 다시 말하면, 탄성중합체(들)(및 존재한다면 점착부여제(들))를, 임의의 다른 원하는 첨가제 또는 성분과 함께, 이들 성분을 적절하게 가용화시킬 수 있는 하나 이상의 용매를 사용하여 용액 상태로 용해시킴으로써 각 접착제의 코팅 용액이 형성될 수 있다. 그러한 실시 형태에서, 정의상의 제1 및 제2 접착제를 위한 전구체 유동성 액체는 100% 고형물 조성물(예를 들어, 고온 용융 코팅가능 및/또는 압출가능 조성물)이 아니며, 생성된 물품은, 예를 들어 고온-용융-코팅된 층 또는 압출된 층이라기보다는 오히려 용매-코팅된 접착제 층을 포함한다.
접착제의 각 스트라이프는 코팅 다이 내의 개구를 통해 전구체 유동성 액체(예를 들어, 코팅 용액)를 기재(10)의 이동 표면(11) 상에 배출함으로써 형성될 수 있다. 복수의 스트라이프들, 예를 들어 제1 접착제(20)의 복수의 스트라이프들이, 다이의 복수의 측방향-이격된 개구들을 통해 제1 전구체 유동성 액체를 동시에 배출함으로써 얻어질 수 있는데, 이는, 예를 들어 하나 이상의 심(shim)이 내부에 마련되어 있어서 슬롯의 부분들을 차단하고 슬롯의 다른 부분들을 개방된 상태로 두어서 코팅 용액이 그를 통해 지나가도록 되어 있는 슬롯 다이를 사용함으로써 달성될 수 있다. (제1 액체의 스트림들, 및 제2 액체의 스트림들이 다양한 개구들로부터 동시에 배출되도록, 그리고 두 액체 모두의 스트림들이 기재의 표면 상에 본질적으로 동시에 내려앉도록) 동일한 것이 제2 접착제(40)에 대해서도 행해질 수 있다. 제1 접착제(20) 및 제2 접착제(40)의 대체로 교대하는 스트라이프들이 상기 일반적 접근법에 변화를 줌으로써 달성될 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 코팅 용액이, 그 접착제의 스트라이프들의 공칭 두께, 측방향 폭, 및 측방향 피치(중심-대-중심 거리)를 좌우하는 측방향-이격된 개구부들을 갖는 심을 통해 각 용액이 지나가는 배열로, (예를 들어, 제1 및 제2 개별 매니폴드로부터) 이중 층 슬롯 다이로 공급되는 접근법이 사용될 수 있다. 필요에 따라 2개의 접착제의 스트라이프들이 대체로 교대하고 있도록 2개의 심이 서로에 대해 정합(register)될 수 있다. 그러한 배열들은, 예를 들어 고(Ko)의 미국 특허 출원 공개 제2009/0162595호에 기재되어 있다.
이는 단지 하나의 예이고, 전구체 유동성 액체들(예를 들어, 코팅 용액들)을 다이를 통해 이동 기재(10)의 표면(11) 상에 전달하여 제1 및 제2 접착제의 대체로 교대하는 스트라이프들을 형성하는 이러한 일반적인 접근법에 대한 많은 가능한 변형이 존재할 수 있음이 이해될 것이다. 일반적으로, 일부 그러한 공정들은 코팅 다이가 기재(10)로부터 비교적 멀리 위치되어 있는 (예를 들어, 이른바 압출 코팅 또는 커튼 코팅에서의) 구성을 포함할 수 있다. 일부 그러한 공정들은, 예를 들어 드롭 다이, 예를 들어 그뤼네발트(Gruenewald)의 미국 특허 출원 공개 제2002/0108564호에 개시된 바와 같은 다중-오리피스 드롭 다이를 사용할 수 있다. 또는, 일부 그러한 공정들은 코팅 다이가 기재(10)에 매우 근접하게 위치되어 있는 상황(예를 들어, 이른바 접촉 코팅)을 포함할 수 있다. 언급된 바와 같이, (서로 정합된) 2개의 심이 각각, 코팅하고자 하는 2개의 액체의 유동을 제어하기 위해 사용되는 이중-층 슬롯 다이가 사용될 수 있다. 또는, 심들의 세트가 (예를 들어, 고의 미국 특허 출원 공개 제2009/0162595호에 언급된 방식으로) 단일의 균일 피스로 함께 일체화될 수 있다. 여전히 추가로, 심 및/또는 유로는, 예를 들어 다이 그 자체의 일부로서 일체화되도록 다이 내로 기계가공될 수 있으며, 이 역시 고에 의해 언급된 바와 같다. 개구들의 치수, 다양한 스트림들의 유량 등은, 생성된 접착제 스트라이프들의 임의의 원하는 두께를 달성하도록 하기 위하여, 다양한 스트림들을 원하는 두께로 침착시키도록 조작될 수 있다. 유사하게, 개구들의 배치 및 치수는, 필요에 따라, 생성된 접착제 스트라이프들 중 적어도 일부 사이에 무접착제 갭들을 제공하도록 조작될 수 있다.
일부 실시 형태에서, 전구체 유동성 액체(예를 들어, 코팅 용액)의 침착된 스트라이프들은, 용매의 임의의 상당한 증발 및/또는 코팅된 재료의 고화가 일어나기 전에, 예를 들어 로쿠사(Loukusa)의 미국 특허 제6,803,076호에 기재된 바와 유사한 방식으로, 기재(10)와 두께-제어 부재(member) 사이의 두께-제어 갭을 통해 지나갈 수 있다. 그러한 배열은, 예를 들어 스트라이프들 중 적어도 일부의 두께를 감소시키기 위해, 개별 스트라이프들의 두께 변화를 최소화하기 위해, 그리고/또는 상이한 스트라이프들의 두께 사이의 변화를 감소시키기 위해, 또는 일반적으로는 임의의 유용한 방식으로 스트라이프들 중 임의의 것의 두께를 제어하거나 변경시키기 위해 사용될 수 있다. 특히, 그러한 공정은 스트라이프(20)들 중 하나 이상의 본 명세서에 기재된 측방향 펴바름(lateral spreading)을 촉진시키거나 향상시켜, 그러한 스트라이프(20)들의 적어도 하나의 에지가 스트라이프(40)의 인접 에지를 측방향으로 변위시키도록 사용될 수 있다. 그러한 두께-제어 부재는, 예를 들어 로드(rod), 나이프, 롤러, 블레이드, 또는 다이 립(die lip)(예를 들어, 다이 개구들로부터 기재(10)의 경로를 따라 다운웨브에 위치된 것)일 수 있다. 일부 실시 형태에서, 이동 유체가, 예를 들어 코팅 다이의 다운웨브에 위치된 에어-나이프의 사용에 의해, 유사한 효과로, 침착된 스트라이프들 상에 충돌될 수 있다. 다른 실시 형태에서, 침착된 스트라이프의 그러한 두께-제어 갭을 통한 그러한 지나감 및/또는 에어-나이프의 사용이 일어나지 않을 수 있다.
상기의 작업은, 코팅 다이를 지나는 기재(10)의 단일 통과로, 제1 및 제2 접착제(20, 40)의 스트라이프들 모두를 기재(10) 상에 동시에 침착시킴으로써 편리하게 행해질 수 있다. 그러한 동시 코팅 작업들은, 예를 들어 하나의 접착제의 하나 이상의 스트라이프들 또는 층들이 첫 번째 통과로 침착되고, 제2 접착제의 하나 이상의 스트라이프들 또는 층들이 두 번째 통과로 침착되는 코팅 작업들과 구별될 수 있다. 이들은 또한, 예를 들어 둘의 상이한 (예를 들어 스트라이프들 또는 층들 형태의) 접착제들의 비동시(순차) 코팅과 구별될 수 있는데, 이는 그러한 순차 코팅이 동일한 코팅 라인에서 인라인으로 수행된다 하더라도 그러하다.
전구체 유동성 액체들(예를 들어, 코팅 용액들)이 이동 기재(10)의 표면(11)에 전달되는 특정 방식에 관계없이, 임의의 그러한 접근법에서 각 전구체 액체는 기재(10)의 이동 방향으로 세장된 스트라이프로서 기재(10)의 표면(11) 상에 침착된다(코팅된다). 이어서, 용매(들)를 (예를 들어, 오븐을 통해 라이너(10)를 지나가게 함으로써) 제거하여, 최종 원하는 두께, 폭, 피치 등의 세장된 스트라이프로서 각 건조된 접착제 조성물을 남길 수 있다. 물론, 임의의 반응성/기능성 성분들이 전구체 액체 내에 존재한다면, 코팅 용매 또는 물의 제거에 의해 일어나는 임의의 고화 대신에 또는 이에 추가하여, 이들 성분들을 반응, 중합 등을 시켜 최종 원하는 생성물을 제공할 수 있다. 그러한 반응은, 예를 들어 온도, 방사선, 또는 임의의 통상 사용되는 방법에 의해 촉진될 수 있다.
고화(예를 들어, 건조 및/또는 경화) 공정에서의 다양한 파라미터들은 필요에 따라 유용하게 제어될 수 있음이 이해될 것이다. 특히, 비교적 저점도 조건에서의 전구체 유동성 액체의 체류 시간은 측방향으로 인접한 전구체 스트라이프의 측방향 에지들에 의한 전구체 스트라이프의 임의의 측방향 변위의 존재 및/또는 양을 촉진하도록(그리고/또는 제한하도록) 제어될 수 있다. (상기의 논의에 기초하여, 이는 생성된 접착제 층에서의 표면-부화의 정도가 유리하게 조작될 수 있게 할 수 있음이 이해될 것이다.) 따라서, 예를 들어, 코팅 다이로부터 임의의 건조 오븐까지의 거리, 기재가 이동 중인 속도, 오븐의 온도 등이 모두 필요에 따라 제어될 수 있다.
적어도 일부 실시 형태에서, 액체-코팅은 본 명세서에 기재된 표면-부화에서 유용한 역할(즉, 접착제 층(5) 내에 전체적인 방식으로 존재하는 것보다 접착제 층(5)의 기재(10)-대면 표면 내에 더 높은 분율의 제1 접착제(20)를 제공하는 능력)을 발휘하는 것으로 밝혀졌다. 그러한 코팅 공정은 하나의 전구체 유동성 액체의 다른 하나의 전구체 유동성 액체에 의한 우선적인 변위를 촉진시키는 데 효과적인 것으로 밝혀졌는데, 이는 심지어, 예를 들어 플루오로실리콘 이형 라이너의 플루오르화된 표면과 같은 극저 표면 에너지 표면 상에서도 그러하다. 당업자에게 알려진 바와 같이, 플루오르화된 표면, 예컨대 이를테면, 플루오로실리콘은 표면 에너지가 매우 낮다(즉, 이는 dyn/cm 단위로 수 십이거나 한 자릿수일 수 있는 표면 에너지를 나타낼 수 있다). 따라서, 그러한 표면은, 특히, 비교적 높은 표면 에너지를 갖는 액체(예를 들어, 고-표면-에너지 부여 극성 기를 포함하는 액체)에 의해 습윤되기가 어려운 것으로 예측된다.
본 명세서의 발명 실시예에 기록된 바와 같이, 범용 유기 중합체성 접착제가 매우 비극성인 코팅 용액으로부터(예를 들어, 톨루엔 등으로부터) 코팅될 수 있다. 대조적으로, 실리콘계 접착제, 특히 극성 모이어티(예를 들어, 우레아 결합, 폴리옥사미드 결합 등)를 포함하는 것들은 상당히 더 극성인 코팅 용액(예를 들어, 예시적인 실리콘-폴리우레아 재료에 대해서는 아이소프로필 알코올과 톨루엔의 혼합물, 및 예시적인 실리콘-폴리옥사미드 재료에 대해서는 아이소프로필 알코올, 에틸 아세테이트, 및 톨루엔의 혼합물)으로부터 종종 코팅된다. 따라서, 상대적으로 비극성인 코팅 용액(예를 들어, 유일한 용매로서 톨루엔을 포함하는 것)이, 상당량의, 예를 들어 아이소프로필 알코올 및/또는 에틸 아세테이트를 포함하는 코팅 용액과 비교하여, 이형 라이너의 플루오로실리콘 표면과 같은 저에너지 표면을 더 많이 습윤시킬 수 있는 것으로 예측될 것이다. 그러나, 본 명세서의 발명 실시예에 기록된 바와 같이, 본 발명자들은, 유기 중합체성 접착제 스트라이프(40)들과 대비하여, 이형 라이너의 플루오로실리콘 표면과 접촉 상태에 있는 접착제 층(5)의 표면 상에 실리콘계 접착제 스트라이프(20)들의 부화를 얻을 수 있었다. 이는 이들 실리콘 접착제의 코팅 용액이 플루오로실리콘 이형 라이너의 표면 상에서 유기 중합체성 접착제의 코팅 용액을 우선적으로 변위시킬 수 있음을 나타내는데, 이는 실리콘계 접착제의 코팅 용액이 유기 중합체성 접착제의 코팅 용액보다 더 높은 표면 에너지를 가지더라도 그러하다. 이들 인자들에 기초하면, 본 명세서에 기재된 표면-부화는 당업자에게 예기치 않던 것이다.
실리콘계 접착제 코팅 용액에 의한 유기 중합체성 접착제 코팅 용액의 임의의 그러한 변위 중 적어도 일부는 이 공정의 이후의 스테이지에서, 예를 들어 용매(들)의 상당한 부분이 각각의 코팅 용액들로부터 제거된 후에 일어날 수 있음이 가능하다는 것에 유의해야 한다. 그렇기 때문에, (유기 중합체성 접착제의 표면 에너지와 비교하여) 실리콘계 접착제 그 자체의 더 낮은 표면 에너지가 역할을 할 수 있는 것으로 추측될 수 있다. (아마도 소정 실리콘 접착제 내의 고-표면-에너지 부여 극성 모이어티, 예컨대 우레아 또는 옥사미드 결합 등의 존재가 실리콘 접착제의, 예를 들어 폴리실록산 부분의 저 표면 에너지를 다소 상쇄시킬 수 있는 효과로 인해) 그러나, 그러한 극성 모이어티들을 포함하는 예시적인 실리콘계 접착제의 표면 에너지는 예시적인 유기 중합체성 접착제의 표면 에너지보다 상당히 더 낮은 것으로 확인되지 않았다. 구체적으로는, 예시적인 실리콘계 접착제에 대해 34 dyn/cm 범위의 표면 에너지가 확인되었으며, 이와 비교하여 예시적인 유기 중합체성 접착제에 대해서는 39 dyn/cm 범위였다(이들 둘 모두는 전형적인 플루오로실리콘 표면의 표면 에너지를 훨씬 초과한다).
따라서, 본 명세서에 기재되고 복수의 발명 실시예에 기록되어 있는 표면-부화는 다양한 접착제 그들 자체 및/또는 그들의 전구체 코팅 용액의 특성에, 또는 플루오르화된 이형 라이너의 특성에 기초하여 예기치 않던 놀라운 결과를 유지한다. 이는, 예를 들어 당업자에 의해 관습적으로 수행된 바와 같은 다이-코팅 작업의 알려진 거동에 기초해서는 예기치 않던 것이다.
일단 코팅/고화 공정이 완료되면(즉, 접착제(20, 40)의 스트라이프들이 기재(10)의 주 표면(11) 상에 접착제 층(5)을 종합적으로 포함하도록 그들의 최종 형태로 존재할 때), 접착제 층(5)을 위에 보유하는 기재(10)는, 예를 들어 추가 가공을 위한 준비를 마칠 때까지 연속 롤로서 권취되고 저장될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 기재(10)는 필요에 따라 롤이 권취해제될 수 있음을 보장하기 위하여 표면(12) 상에 이형 코팅, 예를 들어 플루오로실리콘 이형 코팅을 포함할 수 있다. 또는, 접착제 층(5)을 위에 보유한 기재(10)는, 필요에 따라, 롤업 및/또는 저장되지 않고서 추가로 가공될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 접착제 층(5)은, 예를 들어 감압성 접착 테이프를 형성하기 위하여 테이프 배킹에 접착 접합될(예를 들어, 라미네이팅될) 수 있다. 일부 실시 형태에서, 그러한 접착 테이프는 단면 테이프일 수 있다. 다른 실시 형태에서, 제2 접착제 층(및 필요하다면 제2 이형 라이너)이 테이프 배킹의 반대편 면에 라미네이팅되어 양면 접착 테이프를 형성할 수 있다. 필요하다면, 그러한 테이프 배킹은 고 신장성일 수 있어서, (단면 또는 양면 어느 것이든) 형성된 테이프는 연신-이형성 접착 테이프로서의 역할을 하게 될 수 있다.
예시적인 실시 형태들의 목록
실시 형태 1. 코팅 다이 내의 제1 세트의 복수의 측방향-이격된 개구들을 통해 제1 감압성 접착제의 제1 전구체 액체를 동시에 배출하고, 동일한 코팅 다이 내의 제2 세트의 복수의 측방향-이격된 개구(laterally-spaced-apart opening)들을 통해 제2 감압성 접착제의 제2 전구체 코팅 액체를 동시에 배출하는 단계로서, 이때 제1 세트의 개구들 및 제2 세트의 개구들은 서로 대체로 교대하는 패턴으로 배열되어, 이들로부터 제1 및 제2 전구체 액체의 대체로 교대하는 스트림들이 배출되고, 코팅 다이를 지나서 연속 이동하고 있는 기재의 표면 상에 침착되도록 하는, 단계; 제1 및 제2 전구체 액체의 적어도 선택된 측방향으로 인접한 스트림(laterally-adjacent stream)들에 대하여, 침착된 제1 전구체 액체의 측방향 에지가, 침착된 제2 전구체 액체의 측방향 에지를 기재의 표면에서 측방향으로 변위되게 하는 단계; 및 제1 전구체 액체를 제1 감압성 접착제로 고화시키고, 제2 전구체 액체를 제2 감압성 접착제로 고화시킴으로써, 기재 상에 제1 및 제2 감압성 접착제의 대체로 교대하는 스트라이프들을 형성하는 단계로서, 이때 적어도 선택된 스트라이프들에 대하여, 기재의 표면에서의 제1 전구체 액체의 측방향 에지에 의한 제2 전구체 액체의 측방향 에지의 측방향 변위는, 제1 감압성 접착제 스트라이프의 측방향 에지 부분이, 측방향으로 인접한 제2 감압성 접착제 스트라이프의 측방향 에지 부분 아래에 내향으로 놓여서 그와 접촉 상태에 있게 하고, 제1 감압성 접착제 스트라이프의 기재-측 측방향 폭이 제1 감압성 접착제 스트라이프의 반대편-측 측방향 폭보다 약 1.2배 이상 더 크게 되도록 하는, 단계를 포함하는, 물품 제조 방법.
실시 형태 2. 제1 및 제2 전구체 액체는 제1 및 제2 코팅 용액인, 실시 형태 1의 방법.
실시 형태 3. 제1 및 제2 코팅 용액은 제1 및 제2 감압성 접착제 조성물을 포함하며, 제1 및 제2 감압성 접착제 조성물 각각은 하나 이상의 유기 용매를 포함하는 용액 중에 용해되어 있는, 실시 형태 2의 방법.
실시 형태 4. 제1 전구체 액체 및 제2 전구체 액체의 선택된 스트림들이 기재의 표면 상에 침착된 후 전구체 액체들이 고화되기 전에, 침착된 제1 전구체 액체는 침착된 제2 전구체 액체의 두께의 약 1.4배 이상인 두께를 포함하는, 실시 형태 1 내지 실시 형태 3 중 어느 하나의 실시 형태의 방법.
실시 형태 5. 침착된 제1 및 제2 전구체 액체가, 고화되기 전에, 두께-제어 부재와 기재의 표면 사이의 거리를 한정하는 두께-제어 갭을 통해 지나가게 되며, 두께-제어 갭은 침착된 제1 전구체 액체의 두께보다 높이가 더 짧은, 실시 형태 4의 방법.
실시 형태 6. 기재는 이형 라이너인, 실시 형태 1 내지 실시 형태 5 중 어느 하나의 실시 형태의 방법.
실시 형태 7. 제1 감압성 접착제는 실리콘계 감압성 접착제이고, 제2 감압성 접착제는 유기 중합체성 감압성 접착제인, 실시 형태 1 내지 실시 형태 6 중 어느 하나의 실시 형태의 방법.
실시 형태 8. 유기 중합체성 감압성 접착제는 스티렌계 블록 공중합체 탄성중합체, 천연 고무 탄성중합체, (메트)아크릴레이트 탄성중합체, 및 이들의 혼합물 및 블렌드로 이루어진 군으로부터 선택되는 유기 탄성중합체를 포함하는, 실시 형태 7의 방법.
실시 형태 9. 제1 전구체 액체의 적어도 선택된 스트림들 옆에 제2 전구체 액체의 제1 및 제2 스트림이 측방향으로 배치되고, 제1 전구체 액체의 제1 및 제2 측방향 에지는 기재의 표면에서 제2 전구체 액체의 제1 및 제2 스트림의 측방향 에지를 측방향으로 변위되게 하는, 실시 형태 1 내지 실시 형태 8 중 어느 하나의 실시 형태의 방법.
실시 형태 10. 제1 및 제2 전구체 액체의 고화는 두 액체 모두로부터의 용매의 증발을 포함하는, 실시 형태 1 내지 실시 형태 9 중 어느 하나의 실시 형태의 방법.
실시 형태 11. 제1 및 제2 전구체 액체의 고화는 제1 및 제2 전구체 액체 중 적어도 하나에서의 작용기의 반응을 포함하는, 실시 형태 1 내지 실시 형태 10 중 어느 하나의 실시 형태의 방법.
실시 형태 12. 상기 기재로부터 서로 반대편으로 대면하는, 제1 및 제2 감압성 접착제의 대체로 교대하는 스트라이프들의 주 표면들을, 고 신장성 테이프 배킹에 접촉시키고, 제1 및 제2 감압성 접착제의 스트라이프들을 고 신장성 테이프 배킹에 접합하여 연신-이형성 테이프 물품을 형성하는 단계를 추가로 포함하는, 실시 형태 1 내지 실시 형태 11 중 어느 하나의 실시 형태의 방법.
실시 형태 13. 제1 주 표면을 포함하는 기재; 및
기재의 제1 주 표면 상에 배치된 1차 접착제 층
을 포함하는 물품으로서,
1차 접착제 층은, 기재의 측방향 범위에 걸쳐서 대체로 교대하는 패턴으로 배열된, 제1 감압성 접착제 및 제2 감압성 접착제의 복수의 스트라이프들을 포함하고;
제1 감압성 접착제의 적어도 선택된 스트라이프들에 대하여,
제1 감압성 접착제 스트라이프의 측방향 에지 부분이, 제1 감압성 접착제 스트라이프에 측방향으로 인접한 제2 감압성 접착제 스트라이프의 측방향 에지 부분 아래에 내향으로 놓여서 그와 접촉 상태에 있고;
제1 감압성 접착제 스트라이프의 기재-측 측방향 폭이 제1 감압성 접착제 스트라이프의 반대편-측 측방향 폭보다 약 1.2배 이상 더 큰, 물품.
실시 형태 14. 제1 감압성 접착제 스트라이프는, 제1 감압성 접착제 스트라이프의 제1 주 표면에 대해 대체로 반대편으로 대면하는 제2 주 표면을 갖는 측방향-중심 부분을 포함하며, 제1 감압성 접착제 스트라이프의 측방향-중심 부분의 제2 주 표면은 제2 감압성 접착제 스트라이프와 접촉 상태가 아니거나 그로 덮여 있지 않은, 실시 형태 13의 물품.
실시 형태 15. 제1 감압성 접착제 스트라이프의 측방향 에지 부분의 적어도 일부분은 제1 감압성 접착제 스트라이프의 측방향-중심 부분의 평균 두께의 약 20% 미만인 두께를 포함하는, 실시 형태 14의 물품.
실시 형태 16. 제1 감압성 접착제 스트라이프의 측방향 에지 부분은 제1 감압성 접착제 스트라이프의 측방향-중심 부분의 평균 측방향 폭의 20% 이상인 평균 측방향 폭을 포함하는, 실시 형태 14 또는 실시 형태 15의 물품.
실시 형태 17. 제1 감압성 접착제는 1차 접착제 층의 기재-대면 표면 상에서 기재-측 면적 분율을 제공하고, 기재와 반대편에 있는 1차 접착제 층의 면 상에서 반대편-측 면적 분율을 제공하며,
1차 접착제 층은, 제1 감압성 접착제의 반대편-측 면적 분율에 대한 제1 감압성 접착제의 기재-측 면적 분율의 비인 제1 감압성 접착제 표면-부화 비를 나타내고,
제1 감압성 접착제 표면-부화 비는 약 1.2 이상인, 실시 형태 13 내지 실시 형태 16 중 어느 하나의 실시 형태의 물품.
실시 형태 18. 제1 감압성 접착제 표면-부화 비는 약 1.6 이상인, 실시 형태 17의 물품.
실시 형태 19. 제1 감압성 접착제는, 약 30% 내지 약 90%인 1차 접착제 층의 부피 분율을 제공하는, 실시 형태 13 내지 실시 형태 18 중 어느 하나의 실시 형태의 물품.
실시 형태 20. 제1 감압성 접착제는, 약 40% 내지 약 80%인 1차 접착제 층의 부피 분율을 제공하는, 실시 형태 13 내지 실시 형태 19 중 어느 하나의 실시 형태의 물품.
실시 형태 21. 제1 감압성 접착제는, 기재의 반대편에 있는 1차 접착제 층의 면 상에서, 약 20% 초과 내지 약 70%의 전체 면적 분율을 제공하는, 실시 형태 13 내지 실시 형태 20 중 어느 하나의 실시 형태의 물품.
실시 형태 22. 제1 감압성 접착제는 기재의 반대편에 있는 1차 접착제 층의 면 상에서, 약 30% 초과 내지 약 60%의 전체 면적 분율을 제공하는, 실시 형태 13 내지 실시 형태 21 중 어느 하나의 실시 형태의 물품.
실시 형태 23. 실시 형태 1 내지 실시 형태 12 중 어느 하나의 실시 형태의 방법에 의해 제조되는, 실시 형태 13 내지 실시 형태 22 중 어느 하나의 실시 형태의 물품.
실시예
시험 절차
실시예에서 사용된 시험 절차는 하기를 포함한다.
스트라이프 파라미터들의 측정
스트라이프들의 두께 측정을 수행하기 위하여, 샘플들을 랜덤한 위치에서 날카로운 면도날로 절단하고 올림푸스 광학 현미경(Olympus Optical Microscope)을 통해 광학적으로 두께를 결정하였다. 모든 측정치는 밀(1000분의 1 인치) 단위로 기록하였다.
스트라이프 폭 및 스트라이프 피치(인접 스트라이프들 또는 하위-스트라이프들 사이의 중심-대-중심 거리)를 올림푸스 광학 현미경을 사용하여 측정하였다. 샘플 상의 랜덤한 위치에서 적어도 3개의 측정치를 얻고 평균하였다. 기재-측 표면-부화의 존재 하에서조차도, 광학 검사에 의해 제1 및 제2 스트라이프의 기재-측 및 반대편-측 폭을 얻는 것이 통상 가능하였다. 즉, 역광(backlit) 샘플의 경우, 접착제의 2개의 접착제 스트라이프의 측방향 부분들이 중첩된 영역(즉, 도 1에 도시된 바와 같은 영역 wle)은, 각 접착제의 상대적으로 투명한 스트라이프들과 비교하여, 전형적으로 (2개의 접착제들 사이의 약간의 계면 효과에 의해 야기된 것으로 여겨지는) 적어도 약간의 불투명 또는 증백을 나타내었다. 따라서, 예를 들어 제1 접착제(20)의 임의의 주어진 스트라이프의 경우, 광학 검사는 통상 스트라이프의 기재-측 폭(본 명세서에 언급된 Wlc + 2wle에 상응함) 및 또한 스트라이프의 반대편-측 폭을 제공할 수 있다. 언급된 바와 같이, 스트라이프의 반대편-측 폭은 통상 스트라이프의 그 표면에 대한 광학 검사에 의해 측정하였으며; 즉, 이는 통상 도 1에 도시된 바와 같은 Wlc에 상응한다. 예외는 (도 3의 예시적인 실시 형태에 도시된 바와 같이) 스트라이프의 반대편 측에 약간의 표면-부화가 존재하는 경우였다. 그러한 경우에는, (도 3에서 양방향 화살표로 나타낸 바와 같은) 스트라이프의 최소 폭을 반대편-측 폭 Wlc로서 사용하였다. 그러한 최소 폭은, 예를 들어 스트라이프 두께를 얻기 위해 전술된 바와 유사한 방식으로 단면 샘플을 절단함으로써 얻어질 수 있었다.
면적 분율 및 부피 분율
본 명세서에 기재된 다양한 면적 분율은 스트라이프들의 평균 폭으로부터 간단히 계산될 수 있었다. 부피 분율은 접착제 스트라이프들의 두께를 추가로 고려함으로써, 스트라이프들의 평균 폭으로부터 또한 계산될 수 있었다. 본 명세서에서의 부피 분율은 각각의 스트라이프들의 면적 분율 및 반대편-측 폭의 측정치로부터 얻어진 공칭수(nominal number)로서, 공칭수에는 기재 측에서의 알려진 표면-부화에 기초하여 +5% 보정 계수가 적용된다. 이들 부피 분율은 표에 그에 맞추어서 표시되어 있다.
상승된 습도/정적 전단 시험 방법
본 출원과 동일 날짜에 출원된 발명의 명칭이 "감압성 접착제 스트라이프를 포함하는 물품"인 미국 특허 출원 제61/838,504호, 대리인 문서 번호 제71412US002호에 개략적으로 설명된 것들과 대체로 유사한 방식으로 상승된 습도/정적 전단 시험 방법 시험을 수행하였다.
재료
기재(이형 라이너) 및 테이프 배킹
실-오프 Q2-7785로 지정된 일반적 유형의 플루오로실리콘 이형 라이너, 및 다층 복합 폼 라미네이트 배킹(두께 대략 36 밀)을 입수하였는데, 이들은 미국 특허 제8,344,037호(셔먼(Sherman))의 실시예 부분에 기재된 유형들이었다.
유기 중합체성 감압성 접착제 코팅 용액
스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체 탄성중합체들을 포함하는 유기 중합체성 감압성 접착제 조성물을 일반적으로 미국 특허 제6,231,962호(브리즈(Bries))의 조성 D에 따라 제조하였다. 제조된 그대로의 용액은 이 접착제 조성물을 톨루엔 중 대략 43 중량% (총) 고형물로 포함하였으며, 이를 톨루엔으로 대략 35% 고형물이 되게 희석시켜 코팅 용액을 형성하였다. 이 코팅 용액은 점도(이 점도 및 본 명세서에 열거된 다른 모든 점도들에 대해 브룩필드(Brookfield) LVT, #3 스핀들, 6 rpm)가 대략 1500 cP의 범위로 나타났다. 이 접착제를 PSA-O-1로 표기하였다. 하기 발명 실시예에서의 유기 중합체성 접착제의 모든 스트라이프들은 이 접착제를 사용하였다.
실리콘계 감압성 접착제 코팅 용액 - SPU
작용성 MQ 수지와 조합하여 실리콘-폴리우레아(SPU) 탄성중합체를 포함하는 감압성 접착제 조성물을 제조하였다. 일반적으로 미국 특허 제6,569,521호(셰리던(Sheridan))의 실시예 27에 따라 이 조성물을 제조하였는데, 차이는 PDMS 다이아민의 MW / 다이텍(Dytek) A 폴리아민의 몰 / MQ 수지의 중량%가 33000/0.5/50인(즉, 실리콘-폴리우레아 탄성중합체 및 MQ 수지가 대략 50/50 중량비인) 감압성 접착제 조성물을 달성하도록 성분들의 비를 변경시켰다는 것이다. 이 코팅 용액은 이 접착제 조성물을 톨루엔/아이소프로판올의 70/30(중량%) 블렌드 중 대략 30 중량% 총 고형물로 포함하였다. 이 코팅 용액은 대략 8700 cP의 점도를 나타내었다. 이 접착제를 PSA-S-1로 표기하였다.
실리콘계 감압성 접착제 전구체 코팅 용액 - SPOx
작용성 MQ 수지와 조합하여 실리콘-폴리옥사미드(SPOx) 탄성중합체를 포함하는 감압성 접착제 조성물을 얻었다. 이 실리콘-폴리옥사미드 탄성중합체는 미국 특허 출원 공개 제2009/0229732호(디터먼(Determan))의 발명 실시예에서 "PSA 2"로서 기재된 탄성중합체와 구조 및 특성이 유사한 것으로 여겨졌다. 작용성 MQ 수지는 GE로부터 상표명 SR-545(PSA-S-1에 사용된 MQ 수지와 같음)로 입수하였다. 실리콘-폴리옥사미드 탄성중합체 및 MQ 수지는 50/50 중량비였다. 이 코팅 용액은 이 접착제 조성물을 에틸 아세테이트/아이소프로판올/톨루엔의 60/20/20(중량%) 블렌드 중 대략 35 중량% 총 고형물로 포함하였다. 이 코팅 용액은 대략 7600 cP의 점도를 나타내었다. 이 접착제를 PSA-S-2로 표기하였다. 표 1 및 표 2에서의 실리콘계 접착제의 스트라이프들은 이 실리콘계 접착제를 사용하였다.
코팅 공정
대표적인 코팅 공정
이중 층 슬롯 다이를 사용하여 스트라이프 형태로 실-오프 Q2-7785 이형 라이너 상에 코팅 용액을 습식 코팅하였다. 슬롯 다이의 2개의 층을 개별 매니폴드들로부터 공급하였다(하나는 제1 코팅 용액을 공급하기 위한 것이고, 다른 하나는 제2 코팅 용액을 공급하기 위한 것이며, 개별 심들이 각 매니폴드/슬롯 층에 제공되어 있다). 각 심은 원하는 폭 및 간격의 개구들을 포함하여 그를 통해 코팅 용액을 배출시켜, 그 코팅 용액의 원하는 폭 및 피치의 스트라이프들을 형성하도록 하였다. 2개의 심을 서로에 대해 정합시켜, 필요에 따라 대체로 교대하는 패턴으로 스트라이프들을 침착시키도록 하였다. 전형적인 실험에서, 코팅 영역의 총 폭은 대략 2 인치였다.
PSA-O-1(유기 중합체성 접착제)을 포함하는 제1 코팅 용액을 사용하여 그리고 PSA-S-1(실리콘계 접착제)을 포함하는 제2 코팅 용액을 사용하여 대표적인 실험을 수행하였다. 2개의 코팅 용액을 대략 22 cc/min의 공급 속도로 그들 각각의 슬롯 층에 공급하였다(몇몇 경우에, PSA-S-1 코팅 용액의 유량은 22 cc/min으로 유지하였으며, PSA-O-1 코팅 용액의 유량은 44 cc/min으로 증가시켰다). 10, 20, 30, 40 및 50 ft/min을 비롯한 다양한 선속도로 코팅 실험을 행하였다. 코팅 후에, 스트라이프-코팅된 이형 라이너를 3-구역 강제 대류식 오븐 - 구역들은 각각 대략 57℃, 74℃ 및 85℃의 구역 온도에서 작동함 - 을 통해 지나가게 하여 감압성 접착제의 건조 코팅을 생성하였다. 건조 후에, 플루오로실리콘 이형 표면 상에 건조된 접착제 층을 보유하는 이형 라이너를 롤업하고, 사용될 때까지 주위 조건에서 저장하였다.
변형
상기 대표적인 코팅 공정에 대한 복수의 변형을 행하였으며, 이에는 제2 코팅 용액으로서 PSA-S-2를 사용한 실험이 포함된다. 코팅 용액을 전달하는 방법에 또한 변화를 주었는데; 예를 들어, 유로가 (본 명세서에서 앞서 기재된 배열과 대체로 유사한 방식으로) 다이 그 자체의 일부로서 일체화된, 그리고 다이 심의 개수 및 설계에 변화를 준 장치를 사용하였다. 코팅 용액을 다이의 내부를 통해 지나가게 하는 특정 방식으로의 이들 변형은, 일단 용액이 이형 라이너 상에 코팅되면, 코팅 용액의 거동에 그다지 영향을 주지 않은 것으로 여겨진다. 즉, 이들은 하나의 코팅 용액의 다른 하나의 코팅 용액에 의한 본 명세서에 기재된 우선적인 변위에 상당한 영향을 주는 것으로 나타나지 않았다.
변환
1차 접착제 층을 위에 보유한 이형 라이너를 사용될 때까지 전형적으로 롤 형태로 저장하였다. 이어서, 라이너를 풀고(그래서 이형 라이너의 반대편에 있는 1차 접착제의 표면을 노출시키고), 1차 접착제 층의 노출된 표면을 폼 배킹에 라미네이팅하였다. 달리 기재되지 않는 한 접착제 스트라이프들의 장축이 폼 배킹의 장축에 대해 직각으로 배향되도록 층들을 배열하였다. 이어서, (2차 이형 라이너를 보유하는) 2차 접착제 층을 폼 배킹의 반대편 면에 라미네이팅하였다. 종종 2차 접착제 층은 (하기에 기재된) 비교예 PSA-O-1의 유기 중합체성 접착제의 연속 코팅이었다.
이어서, 이렇게 형성된 양면 접착 물품은 사용될 때까지 저장될 수 있었다.
예
단일-접착제 비교예
비교예 PSA-O-1은 PSA-O-1(유기 중합체성 접착제)의 연속 코팅을 포함하였다. 이를 위하여, 코팅 용액을 개별 스트림들로 다이-슬롯 개구들로부터 배출하였지만, 코팅 용액의 유량은 침착된 스트라이프들이 서로 측방향으로 합쳐져서 연속 코팅된 층을 형성하도록 하는 것이었고 이형 라이너는 그렇게 형성하는 방식으로 다이를 지나갔다. 비교예 PSA-O-1은, 연신-이형성 테이프로 형성되고 상승된 습도/정적 전단 시험 방법에서 시험될 때, 대략 2500분의 시험 결과(파괴까지의 시간)를 나타내었다.
비교예 PSA-S-2는 비교예 PSA-O-1과 대체로 유사한 방식으로 코팅된 PSA-S-2(실리콘 탄성중합체가 실리콘 폴리옥사미드인 실리콘계 접착제)의 연속 코팅을 포함하였다. 비교예 PSA-S-2는, 연신-이형성 테이프로 형성되고 상승된 습도/정적 전단 시험 방법에서 시험될 때, 30000분 초과의 시험 결과(파괴까지의 시간)를 나타내었다. 구체적인 비교예로서 본 명세서에 포함되지는 않았지만, PSA-S-1(실리콘 탄성중합체가 실리콘 폴리우레아인 실리콘계 접착제)의 연속 코팅이 그러한 시험에서 30000분 초과의 역치(threshold)를 만족하는 것으로 유사하게 확인되었다는 것을 언급해둔다.
스트라이프-코팅된 발명 실시예
표에서의 공간을 줄이기 위하여, 하기 표에서의 모든 발명 실시예는, 연신-이형성 테이프로 형성되고 상승된 습도/정적 전단 시험에서 시험될 때, 상기에 논의된 바와 같은 단일-접착제 비교예 C1 및 C2를 제외하고는, 30000분 초과의 결과를 나타내었음을 명시해둔다. 또한, 하기 예 모두에서, 실리콘계 접착제는 (실리콘 탄성중합체가 실리콘 폴리옥사미드인) PSA-S-2였다. 하기 표에서는 공간을 줄이기 위하여, 하기 약어가 표에 사용되어 있다:
기호 설명
Figure 112016006898754-pct00001
다양한 스트라이프들의 폭(W) 및 두께(T)를 앞서 기재된 바와 같이 광학적으로 측정하였다. 피치(P, mm로 기록됨)는 인접 스트라이프들(및 존재한다면 하위-스트라이프들) 사이의 전체(평균) 중심-대-중심 거리를 나타내었다. 스트라이프 피치는 전형적으로 상당히 균일하였는데, 임의의 2개의 특정 스트라이프들 사이의 중심-대-중심 거리는 전체 평균 피치와 매우 근사하였다. 명확한 제시를 위하여, 표 1 및 표 2에서 실리콘 표면-부화된 샘플들에서의 다양한 스트라이프들의 폭은 생략되어 있다. 면적 분율은 전술된 바와 같이 측정된 스트라이프 폭으로부터 계산하였다.
표 1은, 제1 실리콘계 접착제의 표면-부화가 이형 라이너와 접촉 상태에 있는 접착제 층의 표면에서 관찰된 스트라이프들(즉, 도 1의 일반적 배열의 스트라이프들)에 대한 파라미터들을 나타낸다. 이들 샘플은 모두 20/40/20/40으로 대체로 교대하는 패턴이었다. 표 1에서, 반대편-측 및 라이너-측 면적 분율은 단지 제1 실리콘계 접착제에 대해서만 열거되어 있다. 반대편-측 및 라이너-측 면적 분율의 나머지는 제2 유기 중합체성 접착제가 점유하였다. 제1 실리콘계 접착제의 추산된 부피 분율이 선택된 샘플들에 대해 열거되어 있다.
[표 1]
Figure 112016006898754-pct00002
이들 데이터에서, 실리콘 접착제의 반대편-측 분율(AF-S(OS))에 대한 실리콘 접착제의 라이너-측 표면 면적 분율(AF-S(LS))의 비교는 접착제 층의 라이너-측 표면의 표면-부화가 달성될 수 있음을 밝혀준다. 예를 들어, 발명 실시예 1-1은 대략 33%의 실리콘 접착제의 반대편-측 면적 분율을 가졌지만, 이형 라이너와 대면하는 접착제 층의 표면은 대략 69%의 실리콘 접착제 면적 분율을 나타내는 것으로 확인되었는데, 이는 이형 라이너와 접촉 상태에 있는 접착제 층의 표면에서 유기 중합체성 접착제를 우선적으로 변위시키는 실리콘계 접착제의 능력을 예증해준다.
기재 표면에서의 표면-부화 현상을 추가로 예증하기 위하여, 표 1A는 이형 라이너 표면에서의 실리콘계 접착제 스트라이프들의 실제로 광학적으로 관찰된 폭(W-S(LS))을 반대편 표면에서의 이들 스트라이프들의 광학적으로 관찰된 폭(W-S(OS))과 비교하여 제시한다. 유기 중합체성 접착제 스트라이프들에 대한 폭이 또한 표 1A에 열거되어 있다. (표 1에 열거된 실리콘계 접착제의 표면 면적 분율은 표 1A의 폭 데이터로부터 계산하였다.) 상기 언급된 Wlc 및 wle 파라미터에 관하여, W-S(OS) 파라미터는 Wlc에 상응하고, W-S(LS) 파라미터는 Wlc + wle + wle에 상응함이 이해될 것이다.
[표 1A]
Figure 112016006898754-pct00003
표 2는, 제1 실리콘계 접착제의 완전한 표면-부화가 이형 라이너와 접촉 상태에 있는 접착제 층의 표면에서 관찰된 스트라이프들(즉, 도 2의 일반적 배열의 스트라이프들)에 대한 파라미터들을 나타낸다. 표 2에서, 반대편-측 및 라이너-측 면적 분율은 단지 제1 실리콘계 접착제에 대해서만 열거되어 있다. 이들 샘플의 경우, 반대편-측 및 라이너-측 면적 분율의 나머지는 제2 유기 중합체성 접착제가 점유하였다.
[표 2]
Figure 112016006898754-pct00004
이들 데이터에서, 실리콘 접착제의 반대편-측 분율(AF-S(OS))에 대한 실리콘 접착제의 라이너-측 표면 면적 분율(AF-S(LS))의 비교는, 필요하다면, 라이너-측 표면의 고도의 표면-부화가 달성될 수 있음을 밝혀준다. 예를 들어, 발명 실시예 2-1은 대략 48%의 실리콘의 반대편-측 면적 분율을 가졌지만, 이형 라이너와 대면하는 접착제 층의 표면은 대략 100%의 실리콘 접착제 면적 분율을 나타내는 것으로 확인되었는데, 이는 이형 라이너와 접촉 상태에 있는 접착제 층의 표면에서 유기 중합체성 접착제를 실리콘 접착제가 완전히 우선적으로 변위시켰음을 나타내준다. 때때로, 제1 (실리콘계) 접착제의 약간의 부화가 또한 이형 라이너의 반대편에 있는 접착제 층의 표면(즉, 코팅 용액을 이형 라이너 상에 침착시킨 후에 공기에 노출된 표면) 상에서 일어난 것으로 확인되었다. 그러한 샘플은 종종 도 3에 도시된 것과 대체로 유사한 외관을 나타내었다. 전형적으로, 이 표면 상에서의 표면-부화의 범위는 이형 라이너 표면 상에서의 표면-부화의 범위만큼은 크지 않았다.
전술된 실시예는 단지 이해의 명확함을 위해 제공되었다. 이로부터의 어떠한 불필요한 제한도 없음을 이해하여야 한다. 실시예에 기재된 시험 및 시험 결과는 예측적이기보다는 오직 예시적인 것으로 의도되며, 시험 절차에 있어서의 변동이 상이한 결과를 산출할 것으로 예상될 수 있다. 실시예에서의 모든 정량적인 값들은 사용된 절차에 수반된 일반적으로 알려진 허용오차의 측면에서 근사치인 것으로 이해된다.
본 명세서에 개시된 예시적인 특정 구조, 특징, 세부사항, 구성 등이 복수의 실시 형태에서 변형 및/또는 조합될 수 있음이 당업자에게 명백할 것이다. (특히, 대체물로서 본 명세서에서 긍정적으로 언급된 모든 요소들은, 필요에 따라 임의의 조합으로, 명시적으로 청구범위에 포함될 수 있거나 청구범위로부터 배제될 수 있다.) 모든 그러한 변형과 조합은 본 발명자에 의해 단지 예시적인 설명의 역할을 하도록 선택된 그들 대표적인 설계가 아니라 구상된 발명의 범위 내에 있는 것으로 고려된다. 따라서, 본 발명의 범주는 본 명세서에 기재된 예시적인 특정 구성으로 제한되는 것이 아니라, 오히려 적어도 청구범위의 표현에 의해 설명되는 구성 및 이들 구성의 등가물로 확대되어야 한다. 서면으로 된 본 명세서와 본 명세서에 참고로 포함되는 임의의 문헌의 개시내용 간에 상충 또는 모순이 있는 경우에는, 서면으로 된 본 명세서가 우선할 것이다.

Claims (22)

  1. 코팅 다이 내의 제1 세트의 복수의 측방향-이격된 개구(laterally-spaced-apart opening)들을 통해 제1 감압성 접착제의 제1 전구체 액체를 동시에 배출하고, 동일한 코팅 다이 내의 제2 세트의 복수의 측방향-이격된 개구들을 통해 제2 감압성 접착제의 제2 전구체 코팅 액체를 동시에 배출하는 단계로서, 이때
    상기 제1 세트의 개구들 및 상기 제2 세트의 개구들은 서로 교대하는 패턴으로 배열되어, 이들로부터 상기 제1 및 제2 전구체 액체의 교대하는 스트림들이 배출되고, 상기 코팅 다이를 지나서 연속 이동하고 있는 기재의 표면 상에 침착되도록 하는, 단계;
    상기 제1 및 제2 전구체 액체의 적어도 선택된 측방향으로 인접한 스트림(laterally-adjacent stream)들에 대하여, 침착된 상기 제1 전구체 액체의 측방향 에지가, 침착된 상기 제2 전구체 액체의 측방향 에지를 상기 기재의 상기 표면에서 측방향으로 변위되게(displace) 하는 단계;
    및
    상기 제1 전구체 액체를 상기 제1 감압성 접착제로 고화시키고, 상기 제2 전구체 액체를 상기 제2 감압성 접착제로 고화시킴으로써, 상기 기재 상에 상기 제1 및 제2 감압성 접착제의 교대하는 스트라이프(stripe)들을 형성하는 단계로서, 이때
    적어도 선택된 스트라이프들에 대하여, 상기 기재의 상기 표면에서의 상기 제1 전구체 액체의 측방향 에지에 의한 상기 제2 전구체 액체의 측방향 에지의 측방향 변위는, 상기 제1 감압성 접착제 스트라이프의 측방향 에지 부분이, 측방향으로 인접한 제2 감압성 접착제 스트라이프의 측방향 에지 부분 아래에 내향으로(inwardly) 놓여서 그와 접촉 상태에 있게 하고, 상기 제1 감압성 접착제 스트라이프의 기재-측 측방향 폭이 상기 제1 감압성 접착제 스트라이프의 반대편-측 측방향 폭보다 1.2배 이상 더 크게 되도록 하는, 단계
    를 포함하는, 물품 제조 방법으로서,
    상기 제1 감압성 접착제는 실리콘계 감압성 접착제이고, 상기 제2 감압성 접착제는 10 중량% 미만의 실리콘계 감압성 접착제를 포함하는 유기 중합체성 감압성 접착제이고, 상기 유기 중합체성 감압성 접착제는 스티렌계 블록 공중합체 탄성중합체, 천연 고무 탄성중합체, (메트)아크릴레이트 탄성중합체, 및 이들의 혼합물 및 블렌드로 이루어진 군으로부터 선택되는 유기 탄성중합체를 포함하고, 상기 기재는 플루오로실리콘 이형 표면을 포함하는 이형 라이너인, 물품 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 전구체 액체는 제1 및 제2 코팅 용액인, 방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서, 상기 제1 전구체 액체의 적어도 선택된 스트림들 옆에 상기 제2 전구체 액체의 제1 및 제2 스트림이 측방향으로 배치되고, 상기 제1 전구체 액체의 제1 및 제2 측방향 에지는 상기 기재의 상기 표면에서 상기 제2 전구체 액체의 상기 제1 및 제2 스트림의 측방향 에지를 측방향으로 변위되게 하는, 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 기재로부터 서로 반대편으로 대면하는, 상기 제1 및 제2 감압성 접착제의 상기 교대하는 스트라이프들의 주 표면들을, 고 신장성(highly extensible) 테이프 배킹에 접촉시키고, 상기 제1 및 제2 감압성 접착제의 상기 스트라이프들을 상기 고 신장성 테이프 배킹에 접합하여 연신-이형성 테이프 물품을 형성하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  10. 제1 주 표면을 포함하는 기재; 및
    상기 기재의 상기 제1 주 표면 상에 배치된 1차 접착제 층
    을 포함하는 물품으로서,
    상기 1차 접착제 층은, 상기 기재의 측방향 범위에 걸쳐서 교대하는 패턴으로 배열된, 제1 감압성 접착제 및 제2 감압성 접착제의 복수의 스트라이프들을 포함하고;
    상기 제1 감압성 접착제의 적어도 선택된 스트라이프들에 대하여,
    상기 제1 감압성 접착제 스트라이프의 측방향 에지 부분이, 상기 제1 감압성 접착제 스트라이프에 측방향으로 인접한 제2 감압성 접착제 스트라이프의 측방향 에지 부분 아래에 내향으로 놓여서 그와 접촉 상태에 있고;
    상기 제1 감압성 접착제 스트라이프의 기재-측 측방향 폭이 상기 제1 감압성 접착제 스트라이프의 반대편-측 측방향 폭보다 1.2배 이상 더 크고,
    상기 제1 감압성 접착제는 실리콘계 감압성 접착제이고, 상기 제2 감압성 접착제는 10 중량% 미만의 실리콘계 감압성 접착제를 포함하는 유기 중합체성 감압성 접착제이고, 상기 유기 중합체성 감압성 접착제는 스티렌계 블록 공중합체 탄성중합체, 천연 고무 탄성중합체, (메트)아크릴레이트 탄성중합체, 및 이들의 혼합물 및 블렌드로 이루어진 군으로부터 선택되는 유기 탄성중합체를 포함하고, 상기 기재는 플루오로실리콘 이형 표면을 포함하는 이형 라이너인, 물품.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제1 감압성 접착제 스트라이프는, 상기 제1 감압성 접착제 스트라이프의 상기 제1 주 표면에 대해 반대편으로 대면하는 제2 주 표면을 갖는 측방향-중심 부분(laterally-central portion)을 포함하며, 상기 제1 감압성 접착제 스트라이프의 상기 측방향-중심 부분의 상기 제2 주 표면은 상기 제2 감압성 접착제 스트라이프와 접촉 상태가 아니거나 그로 덮여 있지 않은, 물품.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제1 감압성 접착제는 상기 1차 접착제 층의 기재-대면 표면 상에서 기재-측 면적 분율을 제공하고, 상기 기재와 반대편에 있는 상기 1차 접착제 층의 면 상에서 반대편-측 면적 분율을 제공하며,
    상기 1차 접착제 층은, 상기 제1 감압성 접착제의 상기 반대편-측 면적 분율에 대한 상기 제1 감압성 접착제의 상기 기재-측 면적 분율의 비인 제1 감압성 접착제 표면-부화(surface-enrichment) 비를 나타내고,
    상기 제1 감압성 접착제 표면-부화 비는 1.2 이상인, 물품.
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