KR102295538B1

KR102295538B1 - 접착제 물품 및 관련 방법

Info

Publication number: KR102295538B1
Application number: KR1020167012186A
Authority: KR
Inventors: 마이클 자자크즈코우스키; 마이클 티. 워터맨; 카일 알. 하임바흐; 에릭 엘. 바르톨로뮤; 브랜든 에스. 밀러
Original assignee: 애버리 데니슨 코포레이션
Priority date: 2012-10-09
Filing date: 2014-03-05
Publication date: 2021-08-27
Also published as: CN104854207A8; AU2019201055A1; US20170275502A1; AU2020244387B2; WO2014059057A1; US20160257858A1; US9738817B2; US20180305585A1; EP2906654A1; WO2014059058A8; EP2906651B1; BR112015007837B1; US20150275058A1; WO2014059055A1; US20150275057A1; US20210253910A1; US11292942B2; AU2022291497A1; US20200024490A1; AU2013329252A1

Abstract

하나 이상의 바디화 성분, 구조 희석제, 라디칼 희석제 뿐만 아니라 첨가제, 예컨대 가교제, 외부 촉매, 광개시제 및 안정제/공정 보조제를 포함하는 감압 접착제 조성물을 현장 경화시키는 것이 기술된다. 바디화 성분은 아크릴 또는 비-아크릴일 수 있다.

Description

접착제 물품 및 관련 방법{ADHESIVE ARTICLES AND RELATED METHODS}

관련 출원에 대한 상호 참조

본 출원은 2013년 10월 9일에 출원된 국제출원번호 PCT/US13/64190호를 우선권으로 주장하고 국제출원번호 PCT/US13/64190호의 일부계속(CIP) 출원이다. 본 출원은 또한, 2013년 10월 9일에 출원된 국제출원번호 PCT/US13/64187호; 2013년 10월 9일에 출원된 국제출원번호 PCT/US13/64188호; 2013년 10월 9일에 출원된 국제출원번호 PCT/US13/64189호를 우선권으로 주장하며, 이들 모두는 2012년 10월 9일에 출원된 미국 가출원번호 제61/711,386호를 우선권으로 주장한다. 상기에 주지된 출원들 모두는 이의 전문이 본원에 참고로 포함된다.

분야

본 발명의 대상은 일반적으로 아크릴레이트 또는 비닐-아크릴레이트 베이스 폴리머와 블렌딩된 반응성 올리고머 및/또는 화합물에 관한 것이다. 특정 버젼에서, 비-아크릴레이트 폴리머는 블렌드에서 사용된다. 블렌드는 현장 가교(crosslinking in place)하기 위한 올리고머 및/또는 첨가제 상에 잠재적인 작용성을 함유한 감압 접착제(PSA)를 야기시킨다. 가교는 표면 촉매작용, UV 조사, 또는 다른 경화 메카니즘에 의해 촉발될 수 있다.

상세하게, 본 발명의 대상은 감압 접착제 조성물, 및 보다 특히, 넓은 온도 범위에 걸쳐 높은 접착성을 갖는 감압 접착제에 관한 것이다. 이러한 대상은 또한, 현장 액체 조성물을 경화시키는 것에 관한 것이다. 본 대상은 또한, 이러한 조성물을 형성시키는 방법 및 이러한 조성물을 사용하는 방법에 관한 것이다. 본 대상은 또한, 조성물을 도입한 포움 물품(foam article)에 관한 것이다.

요약

일 양태에서, 본 발명의 대상은 포움재(foamed material)를 포함하는 기재 층을 포함하는 접착제 물품을 제공한다. 그리고, 접착제 물품은 또한, 구조용 접착제로 변환될 수 있는 적어도 하나의 변환가능 감압 접착제 층을 포함한다. 적어도 하나의 변환가능 접착제 층은 포움 기재(foamed substrate) 상에 배치된다.

다른 양태에서, 본 발명의 대상은 표면에 부재(component)을 결합시키는 방법을 제공한다. 본 방법은 포움재, 및 구조용 접착제로 변환될 수 있는 적어도 하나의 변환가능 감압 접착제 층을 포함하는 접착제 물품을 제공하는 것을 포함한다. 본 방법은 또한, 표면 상에 부재를 정위시키는 것을 포함한다. 그리고, 본 방법은 감압 접착제 층을 부재 및 표면 둘 모두와 접촉시키는 것을 포함한다. 본 방법은 또한, 감압 접착제를 구조용 접착제로 변환시키는 것을 포함할 수 있다.

또 다른 양태에서, 본 발명의 대상은 부재를 표면에 결합시키는 방법을 제공한다. 본 방법은 포움재를 포함하는 기재 층, 변환가능 감압 접착제의 제1 층, 및 변환가능 감압 접착제의 제2 층을 포함하는 접착제 물품을 제공하는 것을 포함한다. 본 방법은 또한, 감압 접착제의 제1 층을 부재와 접촉시키는 것을 포함한다. 그리고, 본 방법은 감압 접착제의 제2 층을 표면과 접촉시키는 것을 포함한다. 본 방법은 또한, 감압 접착제를 구조용 접착제로 변환시키는 것을 포함할 수 있다.

실현되는 바와 같이, 본원에 기술된 대상은 다른 및 상이한 구체예일 수 있으며, 이의 여러 세부 사항은 다양한 측면에서 개질을 가능하게 하며, 이들 모두는 청구된 대상을 벗어나지 않는다. 이에 따라, 도면 및 상세한 설명은 예시적인 것으로서 여겨지고 제한적인 것으로서 여겨지지 않는다.

도 1은 실시예 3의 현장 감압 접착제 경화의 특정 구체예의 동적 기계적 분석(dynamic mechanical analysis)을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 대상의 일반화된 접착 결합 공정을 도시한 것이다.
도 3은 실시예 34에 대한 랩 전단 시험(Lap Shear Test)을 위한 절차를 도시한 것이다.
도 4는 실시예 35에 대한 랩 전단 시험을 위한 절차를 도시한 것이다.
도 5는 액체를 기재에 적용하고 이후에 화학 방사선에 노출에 의한 액체를 현장 경화시키는 것의 개략적 예시를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 대상에 따른 접착 결합 공정을 도시한 개략적 순서도이다.
도 7은 본 발명의 대상에 따른 접착제 물품의 일 구체예를 예시한 개략적 단면도이다.
도 8은 본 발명의 대상에 따른 접착제 물품의 또 다른 구체예를 예시한 개략적 단면도이다.
도 9는 본 발명의 대상에 따른 접착제 물품의 또 다른 구체예를 예시한 개략적 단면도이다.
도 10은 본 발명의 대상에 따른 접착제 물품의 또 다른 구체예를 예시한 개략적 단면도이다.
도 11은 본 발명의 대상에 따른 접착제 물품의 또 다른 구체예를 예시한 개략적 단면도이다.

본 발명의 대상은 일반적으로 UV 광, 표면 촉매작용, 또는 일부 다른 메카니즘에 의해 현장 경화되고 통상적인 PSA에 비해 훨씬 높은 강도를 달성하는 감압 접착제에 관한 것이다. 접착제는 통상적으로, 반응성 올리고머를 하나 이상의 고분자량 아크릴레이트 폴리머와 블렌딩함으로써 형성된다. 일 예는 실란 작용성 아크릴 폴리머 및 실릴 종결된 폴리에테르의 블렌드이다. 이러한 블렌드는 본래 점착성을 나타내고, 올리고머릭 실란을 함유한 화합물에 블렌드를 노출시킴으로써 경화될 수 있고, 예를 들어, 접합면(mating surface) 상에 프린팅될 수 있다.

일 구체예에서, 본 대상의 감압 접착제 또는 현장 경화 조성물은 (a) 반응성 올리고머 및 (b) 고분자량 아크릴레이트 폴리머를 포함하는 블렌드로부터 형성된다. 블렌드는 본래 점착성을 나타내고, 표면 상에 프린팅됨으로써 도입될 수 있는 올리고머릭 실란을 함유한 화합물에 블렌드를 노출시킴으로써 경화된다.

본 대상의 또 다른 구체예는 (a) 20 내지 80 중량%(wt%)의, 5,000 내지 1,000,000, 특정 구체예에서, 15,000 내지 250,000, 및 또 다른 구체예에서 15,000 내지 100,000의 분자량(Mw)을 갖는 아크릴 베이스 폴리머를 포함하는 바디화 성분(bodying component), (b) 5 내지 50 wt%의 하나 이상의 구조 희석제, (c) 10 내지 80 wt%의 하나 이상의 라디칼 첨가 희석제, (d) 0 내지 4.0 wt%의 하나 이상의 가교제, (e) 0 내지 4.0 wt%의 하나 이상의 외부 촉매, (f) 0.01 내지 10 wt%의 하나 이상의 광개시제, 및 (g) 0 내지 10.0 wt%의 하나 이상의 안정제/공정 보조제를 포함하는 현장 경화 감압 접착제이다.

본 대상의 또 다른 구체예는 (a) 20 내지 80 wt%의, 폴리올레핀, 폴리비닐 방향족, 폴리우레탄, 폴리카보네이트, 폴리에스테르, 폴리에테르, 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된, 1,000 내지 500,000, 특정 구체예에서 1,000 내지 100,000, 및 또 다른 구체예에서 1000 내지 50,000의 Mw를 갖는 베이스 폴리머를 포함하는 바디화 성분, (b) 5 내지 50 wt%의 하나 이상의 구조 희석제, (c) 10 내지 80 wt%의 하나 이상의 라디칼 첨가 희석제, (d) 0 내지 1.0 wt%의 하나 이상의 가교제, (e) 0 내지 4.0 wt%의 하나 이상의 외부 촉매, (f) 0.01 내지 10 wt%의 하나 이상의 광개시제, 및 (g) 0 내지 10.0 wt%의 하나 이상의 안정제/공정 보조제를 포함하는 현장 경화 감압 접착제이다.

본 발명의 대상의 추가 구체예는 (a) 20 내지 80 wt%의, 100,000 내지 1,000,000, 및 특정 구체예에서 250,000 내지 750,000의 Mw를 갖는 아크릴 베이스 폴리머, (b) 0 내지 30 wt%의 하나 이상의 점착부여제, (c) 5 내지 40 wt%의 하나 이상의 액체 반응성 성분, (d) 0 내지 30 wt%의 아크릴-에폭시 작용성 성분 및/또는 에폭시 작용성 올레핀, 및 (e) 0 내지 2 wt%의 금속 킬레이트 가교제-촉매 및/또는 외부 촉매를 포함하는 현장 경화 감압 접착제를 포함한다.

본 발명의 대상의 추가 구체예는 (a) 50 내지 80 wt%의 250,000 내지 750,000의 Mw를 갖는 아크릴 베이스 폴리머, (b) 10 내지 30 wt%의 하나 이상의 구조 희석제, (c) 0 내지 0.5 wt%의 금속 킬레이트 가교제, (d) 0 내지 2 wt%의 하나 이상의 외부 촉매, 및 (e) 0 내지 10 wt%의 안정제/공정 보조제를 포함하는 현장 경화 감압 접착제를 포함한다.

본 발명의 대상의 추가 구체예는 (a) 50 내지 80 wt%의, 250,000 내지 750,000의 Mw를 갖는 아크릴 베이스 폴리머, (b) 20 내지 40 wt%의 하나 이상의 구조 희석제, (c) 0 내지 30 wt%의 임의적 아크릴-에폭시 작용성 성분, (d) 0 내지 0.5 wt%의 금속 킬레이트 가교제, (e) 0 내지 2 wt%의 하나 이상의 외부 촉매, 및 (f) 0 내지 10 wt%의 안정제/공정 보조제를 포함하는 현장 경화 감압 접착제를 포함한다.

본 발명의 대상의 추가 구체예는 (a) 5 내지 70 wt%의, 5,000 내지 1,000,000, 특정 구체예에서 15,000 내지 250,000, 및 또 다른 구체예에서 15,000 내지 100,000의 Mw를 갖는 아크릴 베이스 폴리머를 포함하는 바디화 성분, (b) 5 내지 40 wt%의 하나 이상의 구조 희석제, (c) 30 내지 95 wt%의 하나 이상의 라디칼 첨가 희석제, (d) 0 내지 10.0 wt%의 하나 이상의 외부 촉매, (e) 0 내지 10 wt%의 하나 이상의 광개시제, (f) 0 내지 10 wt%의 하나 이상의 감광제, 및 (g) 0 내지 10 wt%의 안정제(들)를 포함하는 현장 경화 액체를 포함한다.

본 발명의 대상의 추가 구체예는 (a) 5 내지 50 wt%의, 15,000 내지 100,000의 Mw를 갖는 아크릴 베이스 폴리머를 포함하는 바디화 성분, (b) 50 내지 95 wt%의 하나 이상의 구조 희석제, (c) 0.01 내지 10 wt%의 하나 이상의 외부 촉매, 및 (d) 0 내지 10 wt%의 안정제/공정 보조제를 포함하는 현장 경화 액체를 포함한다.

본 발명의 대상의 추가 구체예는 (a) 30 내지 70 wt%의, 15,000 내지 100,000의 Mw를 갖는 아크릴 폴리머를 포함하는 바디화 성분, (b) 7 내지 70 wt%의 하나 이상의 구조 희석제, (c) 7 내지 70 wt%의 하나 이상의 라디칼 첨가 희석제, (d) 2 내지10 wt%의 하나 이상의 광개시제, (e) 0 내지 1%의 하나 이상의 산화방지제, 및 (f) 0 내지 10 wt%의 안정제/공정 보조제를 포함하는 현장 경화 액체를 포함한다.

본 발명의 대상의 추가 구체예는 (a) 5 내지 70 wt%의, 5,000 내지 1,000,000, 특정 구체예에서 15,000 내지 250,000, 및 또 다른 구체예에서 15,000 내지 100,000의 Mw를 갖는 아크릴 베이스 폴리머를 포함하는 바디화 성분, (b) 5 내지 80 wt%의 하나 이상의 구조 희석제, (c) 5 내지 70 wt%의 하나 이상의 라디칼 첨가 희석제, (d) 0 내지 5.0 wt%의 하나 이상의 외부 촉매, (e) 0 내지 10 wt%의 하나 이상의 광개시제, (f) 0 내지 10 wt%의 하나 이상의 감광제, 및 (g) 0 내지 10 wt%의 안정제/공정 보조제를 포함하는 현장 경화 액체를 포함한다.

본 발명의 대상의 추가 구체예는 (a) 10 내지 15 wt%의, 15,000 내지 100,000의 Mw를 갖는 아크릴 베이스 폴리머를 포함하는 바디화 성분, (b) 45 내지 60 wt%의 하나 이상의 구조 희석제, (c) 30 내지 40 wt%의 하나 이상의 라디칼 첨가 희석제, (d) 0.01 내지 2.0 wt%의 하나 이상의 외부 촉매, (e) 0.01 내지 10 wt% 광개시제, (f) 0 내지 10 wt%의 하나 이상의 감광제, 및 (g) 0 내지 10 wt%의 안정제/공정 보조제를 포함하는 현장 경화 액체를 포함한다.

본 발명의 대상의 추가 구체예는 (a) 5 내지 70 wt%의, 폴리올레핀, 폴리비닐 방향족, 폴리우레탄, 폴리카르보네이트, 폴리에스테르, 폴리에테르, 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된, 1,000 내지 500,000, 특정 구체예에서 1,000 내지 100,000, 및 또 다른 구체예에서 1,000 내지 50,000의 Mw를 갖는 비-아크릴 베이스 폴리머를 포함하는 바디화 성분, (b) 5 내지 80 wt%의 하나 이상의 구조 희석제, (c) 0 내지 40 wt%의 하나 이상의 라디칼 첨가 희석제, (d) 0 내지 5.0 wt%의 하나 이상의 외부 촉매, (e) 0 내지 10 wt%의 하나 이상의 광개시제, (f) 0 내지 10 wt%의 하나 이상의 감광제, 및 (g) 0 내지 10 wt%의 안정제/공정 보조제를 포함하는 현장 경화 액체를 포함한다.

본 발명의 대상의 추가 구체예는 (a) 5 내지 50 wt%의, 5,000 내지 1,000,000, 및 특정 구체예에서 15,000 내지 100,000의 Mw를 갖는 비-아크릴 폴리머를 포함하는 바디화 성분, (b) 50 내지 95 wt%의 하나 이상의 구조 희석제, (c) 0.01 내지 10 wt%의 하나 이상의 외부 촉매, 및 (d) 0 내지 10 wt%의 안정제/공정 보조제를 포함하는 현장 경화 액체를 포함한다. 비-아크릴 폴리머는 폴리올레핀, 폴리비닐 방향족, 폴리우레탄, 폴리카르보네이트, 폴리에스테르, 폴리에테르, 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.

본 발명의 대상의 추가 구체예는 (a) 5 내지 70 wt%의, 폴리올레핀, 폴리비닐 방향족, 폴리우레탄, 폴리카르보네이트, 폴리에스테르, 폴리에테르, 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된, 1,000 내지 500,000, 특정 구체예에서 1,000 내지 100,000, 및 또 다른 구체예에서 1,000 내지 50,000의 Mw를 갖는 비-아크릴 베이스 폴리머를 포함하는 바디화 성분, (b) 5 내지 80 wt%의 하나 이상의 구조 희석제, (c) 5 내지 70 wt%의 하나 이상의 라디칼 첨가 희석제, (d) 0 내지 5.0 wt%의 하나 이상의 외부 촉매, (e) 0 내지 10 wt%의 하나 이상의 광개시제, (f) 0 내지 10 wt%의 하나 이상의 감광제, 및 (g) 0 내지 10 wt%의 안정제/공정 보조제를 포함하는 현장 경화 액체를 포함한다.

본 발명의 대상의 추가 구체예는 (a) 10 내지 15 wt%의, 1,000 내지 500,000, 특정 구체예에서 1,000 내지 100,000, 및 또 다른 구체예에서 1,000 내지 50,000의 Mw를 갖는 비-아크릴 폴리머를 포함하는 바디화 성분, (b) 45 내지 60 wt%의 하나 이상의 구조 희석제, (c) 30 내지 40 wt%의 하나 이상의 라디칼 첨가 희석제, (d) 0.01 내지 2.0 wt%의 하나 이상의 외부 촉매, (e) 0.01 내지 10 wt%의 하나 이상의 광개시제, (f) 0 내지 10 wt%의 하나 이상의 감광제, 및 (g) 0 내지 10 wt%의 안정제/공정 보조제를 포함하는 현장 경화 액체를 포함한다. 비-아크릴 폴리머는 폴리올레핀, 폴리비닐 방향족, 폴리우레탄, 폴리카르보네이트, 폴리에스테르, 폴리에테르, 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.

본 발명의 대상의 추가 구체예는 (a) 5 내지 70 wt%의, 5,000 내지 1,000,000, 특정 구체예에서 15,000 내지 250,000, 및 또 다른 구체예에서 15,000 내지 100,000의 Mw를 갖는 아크릴 베이스 폴리머를 포함하는 바디화 성분, (b) 5 내지 70 wt%의, 폴리올레핀, 폴리비닐 방향족, 폴리우레탄, 폴리카르보네이트, 폴리에스테르, 폴리에테르, 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된, 1,000 내지 500,000, 특정 구체예에서 1,000 내지 100,000, 및 또 다른 구체예에서 1,000 내지 50,000의 Mw를 갖는 비-아크릴 베이스 폴리머를 포함하는 바디화 성분, (c) 5 내지 80 wt%의 하나 이상의 구조 희석제, (d) 0 내지 40 wt%의 하나 이상의 라디칼 첨가 희석제, (e) 0 내지 5.0 wt%의 하나 이상의 외부 촉매, (f) 0 내지 10 wt%의 하나 이상의 광개시제, (g) 0 내지 10 wt%의 하나 이상의 감광제, 및 (h) 0 내지 10 wt%의 안정제/공정 보조제를 포함하는 현장 경화 액체를 포함한다.

본 발명의 대상의 추가 구체예는 (a) 5 내지 50 wt%의, 5,000 내지 1,000,000, 특정 구체예에서 15,000 내지 250,000, 및 또 다른 구체예에서 15,000 내지 100,000의 Mw를 갖는 아크릴 베이스 폴리머를 포함하는 바디화 성분, (b) 5 내지 50 wt%의, 폴리올레핀, 폴리비닐 방향족, 폴리우레탄, 폴리카르보네이트, 폴리에스테르, 폴리에테르, 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된, 1,000 내지 500,000, 특정 구체예에서 1,000 내지 50,000의 Mw를 갖는 비-아크릴 베이스 폴리머를 포함하는 바디화 성분, (c) 50 내지 95 wt%의 하나 이상의 구조 희석제, (d) 0.01 내지 10 wt%의 하나 이상의 외부 촉매, (e) 0 내지 10 wt%의 하나 이상의 감광제, 및 (f) 0 내지 10 wt%의 안정제/공정 보조제를 포함하는 현장 경화 액체를 포함한다.

본 발명의 대상의 추가 구체예는 (a) 70 내지 80 중량 퍼센트의, 15,000 내지 250,000, 및 특정 구체예에서 18,000 내지 70,000의 Mw를 갖는 아크릴 코폴리머를 포함하는 바디화 성분, (b) 15 내지 20 wt%의 하나 이상의 구조 희석제, (c) 0.01 내지 5 wt%의 하나 이상의 광개시제, 및 (d) 0 내지 10 wt%의 안정제/공정 보조제를 포함하는 현장 경화 액체를 포함한다.

본 발명의 대상의 추가 구체예는 (a) 5 내지 15 wt%의, 5,000 내지 1,000,000, 특정 구체예에서 15,000 내지 250,000, 및 또 다른 구체예에서 15,000 내지 100,000의 Mw를 갖는 아크릴 베이스 폴리머를 포함하는 바디화 성분, (b) 5 내지 15 wt%의, 폴리올레핀, 폴리비닐 방향족, 폴리우레탄, 폴리카르보네이트, 폴리에스테르, 폴리에테르, 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된, 1,000 내지 500,000, 특정 구체예에서 1,000 내지 100,000, 및 또 다른 구체예에서 1,000 내지 50,000의 Mw를 갖는 비-아크릴 베이스 폴리머를 포함하는 바디화 성분, (c) 45 내지 60 wt%의 하나 이상의 구조 희석제, (d) 30 내지 40 wt%의 하나 이상의 라디칼 첨가 희석제, (e) 0.01 내지 2.0 wt%의 하나 이상의 외부 촉매, (f) 0.01 내지 10 wt%의 하나 이상의 광개시제, (g) 0 내지 10 wt%의 하나 이상의 감광제, 및 (h) 0 내지 10 wt%의 안정제/공정 보조제를 포함하는 현장 경화 액체를 포함한다.

본 발명의 대상의 추가 구체예는 현장 경화 액체를 포함한다. 액체는 (a) 5 내지 70 wt%의, 폴리올레핀, 폴리비닐 방향족, 폴리우레탄, 폴리카르보네이트, 폴리에스테르, 폴리에테르, 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된, 5,000 내지 1,000,000의 Mw를 갖는 비-아크릴 베이스 폴리머를 포함하는 바디화 성분; (b) 0 내지 40 wt%의 적어도 하나의 구조 희석제; (c) 30 내지 95 wt%의 적어도 하나의 라디칼 첨가 희석제; (d) 0 내지 10.0 wt%의 경화제; (e) 0 내지 10 wt% 감광제; 및 (f) 0 내지 10 wt%의 안정제를 포함한다.

본 발명의 대상의 또 다른 구체예는 감압 접착제를 경화시키는 방법을 포함한다. 상세하게, 감압 접착제를 경화시키는 방법은 20 내지 80 wt%의, 5,000 내지 1,000,000의 Mw를 갖는 아크릴 베이스 폴리머를 포함하는 바디화 성분, 5 내지 50 wt%의 적어도 하나의 구조 희석제, 10 내지 80 wt%의 적어도 하나의 라디칼 첨가 희석제, 0 내지 10.0 wt% 가교제, 0 내지 4.0 wt%의 제1 경화제, 0.01 내지 10 wt%의 제2 경화제, 및 0 내지 10.0 wt%의 안정제/공정 보조제를 포함하는 현장 경화 감압 접착제를 제공하는 것을 포함한다. 본 방법은 또한, 방사선, 열, 수분, 압력, 초음파, 화학물질 노출, 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 제1 자극에 접착제를 노출시키거나 이로 처리하는 것을 포함한다.

본 발명의 대상의 또 다른 구체예는 (a) 50 내지 80 wt%의, 250,000 내지 750,000의 Mw를 갖는 아크릴 베이스 폴리머; (b) 10 내지 30 wt%의 적어도 하나의 구조 희석제; (c) 0 내지 0.5 wt%의 적어도 하나의 금속 킬레이트 가교제; (d) 0 내지 2 wt%의 경화제; 및 (e) 0.1 내지 10 wt%의 안정제/공정 보조제를 포함하는 현장 경화 감압 접착제를 포함한다.

특정 구체예에서, 본 발명의 대상의 현장 경화 접착제는 (i) 아크릴 기반이거나 비-아크릴 기반일 수 있거나 아크릴레이트 및 비-아크릴레이트의 조합물일 수 있는 바디화 성분, (ii) 하나 이상의 구조 희석제, (iii) 하나 이상의 라디칼 첨가 희석제, 및 (iv) 하나 이상의 첨가제, 예를 들어, (a) 가교제, (b) 촉매, 예를 들어 열 촉매 및 염기 촉매, (c) 라디칼 광개시제, UV 라디칼 광개시제 및 타입 I 및 II 광개시제를 포함하는 광개시제, (d) 염료를 포함하는 감광제, 및 (e) 안정제 또는 공정 보조제를 포함한다. 세 가지 주성분 (i) 내지 (iii)에 대한 선택의 개론은 하기 표 1에서 확인된다.

표 1: 조성물의 주성분의 예시적인 리스트

이러한 다양한 성분의 자세한 설명이 본원에 제공된다.

바디화 성분

바디화 성분은 적어도 25,000 달톤의 분자량 (Mw)을 갖는 것으로 본원에서 대략적으로 정의된다. 바디화 성분(들)은 본 발명의 대상의 조성물에 10-90 wt%, 특정 구체예에서 20-80 wt%, 및 또 다른 구체예에서 30-70 wt%, 대안적으로 5-70 wt%, 대안적으로 40-60 wt%, 대안적으로 30-50 wt%, 대안적으로 5-15 wt%, 대안적으로 10-15 wt%, 또는 80 wt%의 양으로 존재할 수 있다. 바디화 성분은 아크릴 기반 바디화 성분 또는 비-아크릴 기반 바디화 성분일 수 있다. 상기 및 잠재적으로 다른 성분과의 조합물이 이용될 수 있다. 바디화 성분은 5,000 내지 1,000,000, 특정 구체예에서 15,000-250,000, 및 또 다른 구체예에서 15,000-100,000, 대안적으로 1,000 내지 500,000, 특정 변형예에서 1,000-100,000, 및 여전히 다른 변형예에서 1,000-50,000, 또는 대안적으로 18,000-70,000의 분자량 (Mw)을 지닐 수 있다.

본 발명의 대상의 특정 구체예에서, 특정한 아크릴 기반 바디화 성분은 다음과 같이 이용될 수 있다. 본 발명의 대상은 임의의 명시된 아크릴레이트 모노머, 올리고머, 또는 성분 대신에, 또는 이에 추가하여 상응하는 메타크릴레이트 모노머, 올리고머, 또는 성분의 사용을 포함함이 이해될 것이다.

MJZ4-87-1: 바디화 성분. 이러한 바디화 성분은 55 wt%의 2-에틸헥실 아크릴레이트, 25 wt%의 비닐 아세테이트, 18 wt%의 메틸 아크릴레이트, 및 2 wt%의 Additol™ S-100으로 구성된 50k의 수평균 분자량 (Mn)을 갖는 랜덤 아크릴 코폴리머이다 (다분산지수 (PDI) 3.5, 랜덤 코폴리머).

MW1-65: 바디화 성분. 이러한 바디화 성분은 50 wt%의 2-에틸헥실 아크릴레이트, 48 wt%의 메틸 아크릴레이트 및 2 wt%의 Additol™ S-100으로 구성된 50k의 Mn을 갖는 랜덤 아크릴 코폴리머이다 (PDI 3.5, 랜덤 코폴리머).

MW1-69: 바디화 성분. 이러한 바디화 성분은 44.9 wt%의 2-에틸헥실 아크릴레이트, 43.1 wt%의 메틸 아크릴레이트 43.1%, 10.2 wt%의 Elvacite™ 1020 (pMMA) 및 1.8 wt%의 Additol™ S-100으로 구성된 50k의 Mn을 갖는 랜덤 아크릴 코폴리머이다 (PDI 3.5, 랜덤 코폴리머).

MW1-91: 바디화 성분. 이러한 바디화 성분은 56.1 wt%의 2-에틸헥실 아크릴레이트, 25.5 wt%의 비닐 아세테이트, 18.4 wt%의 메틸 아크릴레이트로 구성된 랜덤 코폴리머인, 50k의 Mn, PDI 3.5를 갖는 랜덤 아크릴 코폴리머이다.

MW1-93 (합성의 가장 좋은 예는 MW1-101이다). 이러한 바디화 성분은 55 wt%의 2-에틸헥실 아크릴레이트, 25 wt%의 비닐 아세테이트, 18 wt%의 메틸 아크릴레이트, 2 wt%의 글리시딜 에타크릴레이트로 구성된 랜덤 코폴리머인, 50k의 Mn, PDI 3.5를 갖는 랜덤 아크릴 코폴리머이다.

MW1-94: 바디화 성분. 이러한 바디화 성분은 98 wt%의 MW1-93 및 2 wt%의 글리시딜 메타크릴레이트 및 크롬 (3+) 촉매를 함유하는, 아크릴산 및 MW1-93의 부가물이다.

표 1에 제시된 특정 바디화 성분에 대한 상세한 포뮬레이션이 하기 표 2에 개시된다.

표 2: 접착제 조성물에 이용된 바디화 성분의 상세한 포뮬레이션

전술한 표 2의 약어는 BA: 부틸 아크릴레이트; 2-EHA: 2-에틸헥실 아크릴레이트; tBA: 3차-부틸 아크릴레이트; EOEOEA: 에톡시에톡시에틸아크릴레이트; PPO: 폴리프로필렌 옥사이드, BMA: 부틸 메타크릴레이트를 포함한다.

라디칼 첨가 희석제

라디칼 첨가 희석제는 일반적으로 25,000 미만의 분자량 (Mw) 및/또는 25℃에서 일반적으로 25,000 cps 미만의 점도를 갖는 아크릴 기반 모노머이다. 라디칼 첨가 희석제는 본원에서 주기적으로 반응성 희석제로서 지칭된다. 라디칼 첨가 희석제는 본 발명의 대상의 조성물에 10-80 wt%, 특정 구체예에서 50-70 wt%, 대안적으로 10-60 wt%, 대안적으로 5-70 wt%, 대안적으로 0-40 wt%, 또 다른 구체예에서 30-40 wt%, 또는 대안적으로 7-25 wt%의 양으로 존재한다. 라디칼 첨가 희석제는 (메트)아크릴레이트 모노머를 포함할 수 있고 특정 변형예에서 10,000 달톤 미만의 전체 Mw를 지닐 수 있다. 본원에서 유용한 라디칼 첨가 희석제의 예는 ACE, 이소스테아릴 아크릴레이트, 헵타데실 아크릴레이트, 디사이클로펜타디엔 아크릴레이트, THF 아크릴레이트, 알콕실화 THF 아크릴레이트, 하이드록시에틸 아크릴레이트, 페녹시 에틸아크릴레이트, 우레탄 아크릴레이트 (Mw <2000), OXE-10, OXE-30, S-100, V2100, 지환족 V2100, 및 PAMA를 포함한다. 이러한 성분들 중 다수는 실시예와 관련하여 본원에서 더욱 상세하게 기재된다. 몇 개의 라디칼 첨가 희석제의 예가 하기에 상세하게 개시된다.

알콕실화 THF 아크릴레이트는 화학식 (1)로서 하기에 도시된, Sartomer로부터 CD-611로서 이용가능한 저 점성 단작용기성 모노머이며, 여기서 n은 기재되지 않는다:

하이드록시에틸 아크릴레이트: 이러한 라디칼 첨가 희석제는 화학식 (2)로서 하기에 도시된다:

페녹시에틸아크릴레이트: 이러한 라디칼 첨가 희석제는 화학식 (3)으로서 하기에 도시된다:

이러한 저 점성 단작용기성 모노머는 Sartomer로부터 SR339로서 이용가능하다.

테트라하이드로푸르푸릴 아크릴레이트 (THFA 또는 THF 아크릴레이트): 이러한 라디칼 첨가 희석제는 화학식 (4)로서 하기에 도시된다. 이러한 저 점성 단작용기성 모노머는 Sartomer로부터 SR285로서 이용가능하다.

구조 희석제

구조 희석제는 본 발명의 대상의 조성물에 5-80 wt%, 대안적으로 5-50 wt%, 특정 구체예에서 10-50 wt%, 대안적으로 5-40 wt%, 대안적으로 10-30 wt%, 대안적으로 20-40 wt%, 대안적으로 65-95 wt%, 대안적으로 75-85 wt%, 대안적으로 75-95 wt%, 대안적으로 7-25 wt%, 대안적으로 45-65 wt%, 대안적으로 45-60 wt%, 대안적으로 75-85 wt%, 및 대안적으로 15-20 wt%의 양으로 존재할 수 있다. 구조 희석제는 본원에서 주기적으로 구조 성분으로서 지칭된다. 다양한 구조 희석제 및 자세한 설명이 본원에서 실시예와 관련하여 기재된다.

다양한 구조 희석제는 하기를 포함한다: 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 (TMPTA). 이러한 모노머는 Sartomer로부터 SR351로서 이용가능하고 화학식 (5)로서 하기에 도시된다:

트리프로필렌글리콜 디아크릴레이트, Sartomer로부터 SR306으로서 이용가능하고 화학식 (6)으로서 하기에 도시됨:

에톡실화 (3 mol) 비스페놀 A 디아크릴레이트. 이러한 모노머는 Sartomer로부터 SR349 (이 때 n+m=3)로서 이용가능하고, 화학식 (7)로서 하기에 도시된다:

에톡실화 (3 mol) 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 화학식 (8)로서 하기에 도시됨:

이러한 모노머는 Sartomer로부터 SR454로서 이용가능하다.

비스페놀 A 디글리시딜 에테르 디아크릴레이트는 화학식 (9)로서 하기에 도시된다:

이러한 모노머는 Cytec으로부터 Ebecryl 600으로서 이용가능하다.

라디칼 구조 성분은 Tg > 0℃인 호모폴리머를 포함하는 하나 이상의 경화성 물질을 포함한다. 그러한 적합한 성분은 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 (TMPTA), 에톡실화 (x mol) 비스페놀 A 디아크릴레이트, 에톡실화 (x mol) 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 및 비스페놀 A 디글리시딜 에테르 디아크릴레이트를 포함한다. 값 x는 1 내지 10, 특정 구체예에서 1 내지 5, 및 또 다른 구체예에서 3이다.

개환 구조 성분도 특정 구체예에서 이용될 수 있다. 적합한 개환 구조 성분은 S-21, S-28, Epon 828, Epon 834, Silquest^® A-186 및 Silquest^® A-187을 포함한다. 에폭시, 옥세탄, 안하이드라이드, 및 락탐도 유용하다.

양이온으로 중합가능한 모노머는 에폭시-함유 물질, 알킬 비닐 에테르, 고리형 에테르, 스티렌, 디비닐 벤젠, 비닐 톨루엔, N-비닐 화합물, 1-알킬 올레핀 (알파-올레핀), 락탐 및 고리형 아세탈을 포함한다.

본 발명의 대상의 촉매 시스템에 의해 경화되거나 중합될 수 있는 에폭시-함유 물질은 양이온성 중합화를 겪는다고 알려진 것들이며 1,2-, 1,3-, 및 1,4-고리형 에테르 (1,2-, 1,3-, 및 1,4-에폭사이드로도 지정됨)를 포함한다. 1,2-고리형 에테르가 본 발명의 대상의 특정 변형예에 유용하다.

본 발명의 대상에 따라 중합될 수 있는 고리형 에테르는 문헌[Frisch and Reegan,Ring-Opening Polymerizations, Vol. 2 (1969)]에 기재된 것들을 포함한다. 적합한 1,2-고리형 에테르는 에폭사이드의 모노머 및 폴리머 타입이다. 이들은 지방족, 지환족, 방향족, 또는 헤테로사이클릭일 수 있고 전형적으로 1 내지 6, 및 특정 구체예에서 1 내지 3의 에폭시 당량을 지닐 것이다. 지방족, 지환족, 및 글리시딜 에테르 타입 1,2-에폭사이드, 예컨대 프로필렌 옥사이드, 에피클로로하이드린, 스티렌 옥사이드, 비닐사이클로헥센 옥사이드, 비닐사이클로헥센 디옥사이드, 글리시돌, 부타디엔 옥사이드, 비스페놀 A의 디글리시딜 에테르, 사이클로헥센 옥사이드, 3,4-에폭시사이클로헥실메틸-3,4-에폭시사이클로헥산카르복실레이트, 3,4-에폭시-6-메틸사이클로헥실메틸-3,4-에폭시-6-메틸사이클로헥산카르복실레이트, 비스(3,4-에폭시-6-메틸사이클로헥실메틸)아디페이트, 디사이클로펜타디엔 디옥사이드, 에폭사이드화 폴리부타디엔, 1,4-부탄디올 디글리시딜 에테르, 페놀포름알데하이드 레졸 또는 노볼락 수지의 폴리글리시딜 에테르, 레조르시놀 디글리시딜 에테르, 및 에폭시 실리콘, 예컨대 지환족 에폭사이드 또는 글리시딜 에테르기를 갖는 디메틸실록산이 특히 유용하다.

광범하게 다양한 시판용 에폭시 수지가 이용가능하고 이는 문헌[Lee and Neville,Handbook of Epoxy Resins, (1967) and in P. Bruins,Epoxy Resin Technology, (1968)]에 열거되어 있다. 본 발명의 대상에 따라 중합될 수 있는 대표적인 1,3-및 1,4-고리형 에테르는 옥세탄, 3,3-비스(클로로메틸)옥세탄, 및 테트라하이드로푸란이다.

특히, 용이하게 이용될 수 있는 고리형 에테르는 프로필렌 옥사이드, 옥세탄, 에피클로로하이드린, 테트라하이드로푸란, 스티렌 옥사이드, 사이클로헥센 옥사이드, 비닐사이클로헥센 옥사이드, 글리시돌, 옥틸렌 옥사이드, 페닐 글리시딜 에테르, 1,2-부탄 옥사이드, 비스페놀 A의 디글리시딜 에테르 (예컨대, Epon 828 및 DER 331), 비닐사이클로헥센 디옥사이드 (예컨대, ERL-4206), 3,4-에폭시사이클로헥실메틸-3,4-에폭시사이클로헥산카르복실레이트 (예컨대, ERL-4221), 3,4-에폭시-6-메틸사이클로헥실메틸-3,4-에폭시-6-메틸사이클로헥산카르복실레이트 (예컨대 ERL-4201), 비스(3,4-에폭시-6-메틸사이클로헥실메틸)아디페이트 (예컨대, ERL-4299), 폴리프로필렌 글리콜로 변형된 지방족 에폭시 (예컨대, ERL-4050 및 ERL-4052), 디펜텐 디옥사이드 (예컨대, ERL-4269), 에폭사이드화 폴리부타디엔 (예컨대, Oxiron 2001), 실리콘 에폭시 (예컨대, Syl-Kem 90), 1,4-부탄디올 디글리시딜 에테르 (예컨대, Araldite RD-2), 페놀포름알데하이드 노볼락의 폴리글리시딜 에테르 (예컨대, DER-431), Epi-Rez 521 및 DER-438), 레조르시놀 디글리시딜 에테르 (예컨대, Kopoxite), 폴리글리콜 디에폭사이드 (예컨대, DER-736), 폴리아크릴레이트 에폭사이드 (예컨대, Epocryl U-14), 우레탄 변형된 에폭사이드 (예컨대, QX3599), 다작용기성 가요성 에폭사이드 (예컨대, Flexibilizer 151), 및 이의 혼합물, 뿐만 아니라 역시 공지된 공동 경화제(co-curatives), 경화제(curing agents) 또는 경화제(hardeners)(문헌[Lee and Neville and Bruins, supra]을 참조하라)와 이의 혼합물을 포함한다. 사용될 수 있는 경화제의 대표적인 공동-경화제는 산 안하이드라이드, 예컨대 나딕(nadic) 메틸 안하이드라이드, 사이클로펜탄테트라카르복실릭 디안하이드라이드, 피로멜리틱 안하이드라이드, 시스-1,2-사이클로헥산디카르복실릭 안하이드라이드, 및 이의 혼합물이다.

본 발명의 대상에서 유용한 양이온으로-중합가능한 모노머는 비제한적으로 에폭시-함유 물질, 알킬 비닐 에테르, 고리형 에테르, 스티렌, 디비닐 벤젠, 비닐 톨루엔, N-비닐 화합물, 시아네이트 에스테르, 1-알켄 (알파 올레핀), 락탐 및 고리형 아세탈을 포함한다.

추가의 양이온으로-중합가능한 모노머가 미국특허 5,252,694호의 컬럼 4, 30행 내지 컬럼 5, 34행에 기재되어 있다. 이러한 부류의 특정 모노머는 EPON^® 828, 및 EPON^® 1001F 및 지환족 에폭시 모노머의 ERL 시리즈, 예컨대 ERL-4221^® 또는 ERL-4206^®을 포함한다. 특히 유용한 모노머는 이들의 낮은 경화 온도로 인해 ERL 시리즈이다.

특정 락톤이 본 발명의 대상에서 유용할 수 있다. 본 발명의 대상에서 코모노머로서 이용될 수 있는 락톤은 화학식 (10)-(12)에 의해 하기에 도시된 것들을 포함한다:

상기 식에서, n은 4 또는 5이고, h, i, k, 및 m은 독립적으로 1 또는 2이고, 각각의 R은 H 또는 12개 이하의 탄소 원자를 함유하는 하이드로카르빌로부터 독립적으로 선택된다. 특정 락톤은 R이 수소 또는 메틸인 것들이고, 특정 구체예에서 특히 유용한 락톤은 e-카프로락톤, d-발레로락톤, 글리콜라이드 (1,4-디옥산-2,5-디온), 1,5-디옥세판-2-온 및 1,4-디옥산-2-온이다.

본 발명의 대상에 이용될 수 있는 희석제의 추가 부류는 개환 모노머 희석제이다. 그러한 희석제는 또한 이용된 자유 라디칼 중합화 조건하에 다른 반응물과 비반응성이고 경화 단계 동안 아크릴레이트 폴리머의 형성 이후에 개환이 진행될 수 있다. 그러한 개환 희석제는 비제한적으로 (13)-(16)으로서 하기에 도시된 다음 화학식에 의해 표시되는 락톤, 락탐, 고리형 에테르 및 고리형 실록산을 포함한다:

화학식 (13)-(16)에서, x는 예를 들어, 3 내지 11, 및 특정 버젼에서 3-6 알킬렌 기의 범위이다.

미국 특허 번호 5,082,922는 에틸렌계 불포화된 모노머로부터의 폴리머의 용매-비함유 형성에서 희석제로서 고리-개방 모노머의 용도를 기술한다. 그러나, 이러한 특허는 고리-개방된 희석제와 함께 모노머의 단일 단계 반응을 기술한다. 이는 에틸렌계 불포화된 모노머로부터의 폴리머의 초기 형성 이어서 이렇게 형성된 폴리머의 존재하에 희석제의 경화를 제공하는 본 발명의 대상의 특정 방법의 2 단계 전략과 상이하다. 상기 언급된 특허는 단일 단계에서 두 반응 모두를 지지하는 적어도 150℃의 온도와 같은 반응 조건의 이용을 제공한다.

유용한 고리-개방 모노머 희석제는 비제한적으로, 부티로락톤, 발레로락톤, 카프로락톤, 메티-부티로락톤, 부티로락탐, 발레로락탐, 카프로락탐 및 실록산을 포함한다.

실록산 고리 개방 모노머는 Siloquest^®A-186이며, 이는 실란-실란 축합 반응을 통한 실란 기능적 구조 성분은 물론 고리 개방 경화된 구조 성분으로서 작용한다. Siloquest^®A-186 (베타 (3,4-에폭시사이클로헥실) 에틸트리메톡시실란)은 하기 화학식 (17)을 갖는다:

중합 반응이 비-반응성 용매의 존재하에 수행될 수 있는 반면, 반응은 유리하게는 용매의 실질적인 부재하에 발생할 수 있다. 특정 구체예에서, 용매는 반응물의 전체 중량을 기준으로 하여 약 10 중량% 이하 및 바람직하게는, 5 중량% 이하의 양으로 존재할 것이다. 용매는 희석 반응 단계의 생성물로부터 (예컨대, 가열에 의해) 제거될 수 있다. 예시적인 비-반응성 용매는 케톤, 알코올, 에스테르 및 탄화수소 용매, 예컨대, 에틸 아세테이트, 톨루엔 및 자일렌을 포함한다.

본 발명의 대상에 유용한 옥사졸린, 또는 옥사졸리딘은 하기 화학식 (18)-(19)를 갖는 것을 포함한다:

및

상기 식에서, R은 5 내지 8개 탄소를 함유하는 분지되고 포화된 지방족 탄화수소 라디칼을 나타낸다. 또 다른 적합한 옥사졸린은 (20)으로서 하기 도시되어 있다:

상기 식에서, R은 5 내지 8개 탄소를 함유하는 분지되고 포화된 지방족 탄화수소 라디칼을 나타낸다.

본원에서 유용한 옥사졸리딘 혼합물은 23℃에서 일반적으로 8,000 미만 및 특정 버젼에서, 6,500 mPa.s 미만의 점도를 가지며, 따라서, 이소시아네이트 기를 함유하는 폴리머 전구체에 있어서 비용매 경화제로서 적합하다. 이소시아네이트 기를 함유하는 폴리머 전구체와 조합되어, 이들은 비용매 또는 저용매의 일-성분 시스템의 생성에 적합하며, 이는 이어서 고품질 페인트, 코팅 조성물 또는 밀봉 조성물에 대한 결합제로서 적합하다. 이들 시스템은 일반적으로, 대기 수분으로의 노출에 의해 적용 후 경화된다. 이들 시스템의 생성에 적합한 이소시아네이트 기 함유 폴리머 전구체는 예를 들어, 미국 특허 번호 4,002,601에 기술된 유기 폴리이소시아네이트 또는 이소시아네이트 프리폴리머를 포함한다. 일반적으로, 본원에서 유용한 옥사졸린은 미국 특허 번호 5,189,176에 기술된다.

특정 구체예에서, 비스말레이미드가 사용될 수 있다. 본 발명의 대상에 사용될 수 있는 비스말레이미드는 2개의 말레이미드 기를 함유하는 유기 화합물이며, 일반적으로 말레산 무수물 및 디아민으로부터 제조된다. 비스말레이미드는 하기와 같이 일반식 (21)에 의해 기술될 수 있다:

상기 식에서, R³은 이가 방향족 또는 지환족 유기 기이다. 특정 버젼에서, 유용한 비스말레이미드는 방향족 디아민으로부터 유래되며, 특히 R³이 다핵 방향족 라디칼인 것들이다. 이러한 비스말레이미드의 예는 2,2-비스(4-아미노페녹시-4-페닐) 프로판 비스말레이미드, 4,4'-비스(3-아미노 페녹시) 디페닐 설폰 비스말레이미드, 1,4-비스(3-아미노페닐 이소프로필리덴) 벤젠 비스말레이미드 및 비스(4-아미노페닐) 메탄 비스말레이미드를 포함한다. 비스말레이미드는 단일로 또는 혼합물로서 사용될 수 있다.

또한, 비스말레이미드를 사용하는 것이 가능하며, 여기에서 말레이미드 기 중 50% 이하는 치환된 말레이미드 기 예컨대, 메틸 말레이미드 또는 할로말레이미드에 의해 또는 나디미드, 메틸 나디미드 또는 이소말레이미드 기에 의해 대체되었다. 말레이미드 기의 일부는 또한 숙신이미드, 프탈이미드, 또는 치환된 숙신이미드 및 프탈이미드 기에 의해 대체될 수 있다.

비스말레이미드는 말레산 무수물 및 디아민으로부터 널리 공지된 많은 방법에 의해 제조될 수 있으며, 많은 것들이 시중의 공급원으로부터 용이하게 입수가능하다.

이미 주지된 바와 같이, 본 발명의 대상의 특정 양태에서, 바디화 성분과 같은 조성물의 하나 이상의 성분은 비-아크릴 기반의 바디화 성분일 수 있다. 다수의 비-아크릴 기반 성분이 사용될 수 있다. 비제한적인 예는 폴리올레핀, 폴리비닐 방향족, 폴리우레탄, 폴리카르보네이트, 폴리에스테르, 폴리에테르, 및 이들과 잠재적으로 하나 이상의 그 밖의 작용제 및/또는 성분과의 조합물을 포함한다. 폴리비닐 방향족의 특정 비제한적 예는 폴리스티렌이다.

첨가제

다양한 첨가제 및 개시제가 본 발명의 대상의 조성물 및 접착제에 유용하다. 주기적으로, 용어 "경화제"가 본원에 사용된다. 그러한 용어는 본 조성물에서 폴리머(들)의 중합을 촉진하거나 초래하는 작용제(들) 또는 자극제를 지칭한다. 따라서, 용어 경화제는 단일 작용제, 단일 자극제, 다중 작용제, 다중 자극제, 작용제의 조합물, 자극제의 조합물 및 하나 이상의 작용제와 하나 이상의 자극제의 조합물을 포함한다. 일반적으로, 경화제(들)는 방사선, 열, 수분, 압력, 초음파, 화학 작용제로의 노출 및 이들의 조합 중 적어도 하나에 의해 활성화되며 즉, 활성화가능하다. 전형적으로, 본원에 사용된 바와 같은 용어 경화제는 촉매 및/또는 광개시제를 지칭한다. 그러나, 이러한 용어가 광범위한 기타 작용제 (및 자극제)를 포함할 수 있음이 자명할 것이다.

열 촉매. 본원의 촉매는 외부적 또는 내부적일 수 있다. 촉매는 0-10 wt%, 0.1-10 wt%, 0-5 wt%, 0.1-5 wt%, 0-4 wt%, 0.1-4 wt%, 0-2 wt%, 0.1-2 wt%, 또는 0.01-2 wt%의 양으로 사용될 수 있다. 적합한 촉매는 차단된 강산 촉매를 포함하며, 이는 예를 들어, 트리플루오로메탄설폰 산 (트리플릭 산), 디노닐나프탈렌 설폰 산 (DSA), 디노닐나프탈렌 디설폰 산 (DDSA), 헥사플루오로 포스페이트, 및 암모늄 안티모니 헥사플루오라이드 (루이스 산)으로 구성된 산을 기반으로 하며, 예를 들어, K-Pure^®CXC 1615 (트리플루오로메탄설폰 산의 디에틸아민 염), Nacure^®155 (DNNDSA를 기반으로 하는 차단된 산 촉매), K-Pure^®CXC 1612 (암모늄 안티모니 헥사플루오라이드), Nacure^®Super-A218 (트리플루오로메탄설폰 산의 아연 염), K-Pure^®CXC 1738 (암모늄 헥사플루오로포스페이트), 및 K-Pure^®CXC 1614 (암모늄 트리플루오로메탄설폰 산)로서 King Industries로부터 입수가능하다.

염기 촉매는 일차, 이차 또는 삼차 아민일 수 있다. 적합한 일차 디아민은 디아미노 디페닐 설폰이다. 기타 염기는 이미다졸 및 케티민을 포함한다. 적합한 이미다졸은 2-메틸 이미다졸, 2-에틸 4-메틸 이미다졸, 2-페닐 이미다졸을 포함한다. 이미다졸 경화제의 목록은 미국 특허 출원 공개 번호 2009/0194320, 단락 [0045]에서 발견된다. 최근의 염기 경화제는 디시안디아미드 [DICY]이다.

광개시제. 광개시제는 라디칼 광개시제 및 UV 라디칼 광개시제를 포함한다. 광개시제는 본 발명의 대상의 조성물에 0-10 wt%, 0.01-10 wt%, 2-5 wt%, 또는 1-3 wt%의 양으로 존재할 수 있다.

라디칼 광개시제. 광 개시제는 t-부틸 퍼옥시 2-에틸헥사노에이트, t-부틸 퍼옥시 피발레이트, t-아밀퍼옥시-2-에틸 헥사노에이트, 벤조일 퍼옥사이드, t-아밀 퍼옥시벤조에이트, t-부틸 퍼옥시 아세테이트, 및 예를 들어, Vazo 52, Vazo 67, 및 Vazo 88과 같은 상표명 Vazo로 판매된 Azo 화합물을 포함한다.

UV 라디칼 광개시제. 본 발명의 대상에 적합한 광개시제는 타입 I 및 타입 II 광개시제 둘 모두를 포함한다.

타입 I 광개시제는 조사시 단분자 결합 절단 반응이 필수적으로 일어나서 자유 라디칼을 생성하는 것으로 규정된다. 적합한 타입 I 광개시제는 벤조인 에테르, 벤질 케탈, 알파-디알콕시-아세토페논, α-하이드록시알킬페논 및 아실-포스핀 옥사이드로 구성된 군으로부터 선택된다. 적합한 타입 I 광개시제는 예를 들어, Lamberti Spa (Gallarate, Italy)로부터의 Esacure KIP 100 또는 Ciba-Geigy (Lautertal, Germany)로부터의 Irgacure 651로서 시중에서 입수가능하다.

일반적으로, 본원에서 적합한 타입 I 광개시제 화합물은 벤조인 에테르, 벤질 케탈, α-디알콕시-아세토페논, α-하이드록시알킬페논 및 아실-포스핀 옥사이드로 구성된 군으로부터 선택된다.

타입 II 광개시제는 이분자 반응이 필수적으로 일어나서 자유 라디칼을 생성시키는 것으로 규정되며, 여기에서 광개시제는 여기된 상태로 공-개시제로서 작용하는 제 2 화합물과 상호작용한다. 적합한 타입 II 광개시제는 벤조페논, 티옥산톤 및 티타노센을 포함하는 군으로부터 선택된다. 적합한 공-개시제는 바람직하게는 아민 작용성 모노머, 올리고머 또는 폴리머로 구성된 군으로부터 선택되며, 특정 구체예에서 아미노 작용성 모노머 및 올리고머가 사용된다. 일차, 이차 및 삼차 아민 모두가 사용될 수 있으며, 특정 구체예에서 삼차 아민이 사용된다. 적합한 타입 II 광개시제는 예를 들어, Lamberti Spa (Gallarate, Italy)로부터의 Esacure TZT, 또는 Aldrich Co. (Milwaukee, Wisconsin, USA)로부터의 2- 또는 3-메틸벤조페논으로서 시중에서 입수가능하다. 적합한 아민 공-개시제는 예를 들어, Rahn AG (Zurich, Switzerland)로부터의 GENOMER^®5275로서 시중에서 입수가능하다.

타입 II 광개시제 화합물의 특정 예는 벤조페논 및 티옥산톤을 포함한다. 특정 구체예에서, 공-개시제 화합물 예컨대, 아민이 존재할 수 있으며 타입 II 광개시제 화합물과 상호작용할 수 있다.

가교제. 본원에 유용한 가교제는 방사선 활성화 가능한 가교제를 포함하며, 이는 알데하이드, 케톤, 퀴논, 티옥산톤, 및 s-트리아진으로 구성된 군으로부터 선택된다. 금속 킬레이트 가교제 촉매가 또한 고려된다. 가교제는 본 발명의 대상의 조성물에 2 내지 95 wt%, 0-4 wt%, 0.01-4 wt%, 0.01-2 wt%, 0-2 wt%, 0.01-1 wt%, 0-1 wt%, 0.01-0.5 wt%, 또는 0-0.5 wt%의 양으로 존재할 수 있다.

감광제. 각 감광제는 가시선 및 자외선 스펙트럼에서 그 자체 고유의 특징적 반응을 갖는 성향이 있으며, 따라서 이들은 조합되어 사용되어 광 반응을 넓히고/거나 광 노출에 대한 반응 속도를 증가시킬 수 있다.

감광제는 예컨대, 0-15 wt%, 0.01-15 wt%, 0-10 wt%, 0.01-10 wt%, 0-5 wt%, 0.01-5 wt%, 0-2 wt%, 0.01-2 wt%, 0-1 wt, 및 0.01-1 wt%의 양으로 본 발명의 대상의 조성물에 사용될 수 있다. 감광제는 감광 염료일 수 있다.

예시적인 감광 염료로는 하기 카테고리의 것들이 있다: 디페닐메탄, 잔텐, 아크리딘, 메틴 및 폴리메틴, 티아졸, 티아진, 아진, 아미노케톤, 포르피린, 착색된 방향족 폴리시클릭 탄화수소, 티옥산테논 p-치환된 아미노스티릴 화합물 및 아미노트리아릴 메탄.

안정제 및 처리 보조제. 오일/왁스, 산화방지제, 감광제, 레올로지 개질제, 충전제, 라디칼 구조 성분, 고리 개방 구조 성분, 에폭시드, 옥세탄, 무수물, 락탐, 락톤, 옥사졸린, 이소시아네이트, 비스말레이미드, 및 아조디옥사이드를 포함하는 안정제 및 처리 보조제의 여러 카테고리가 고려된다. 안정제 및 공정 보조제는 본 발명의 대상의 조성물에 예컨대, 0-10 wt%, 0.1-10 wt%, 0-4 wt%, 0.1-4 wt%, 0-3 wt% 및 0.1-3 wt%의 양으로 사용된다. 특정 구체예에서, 안정제로서 아조디옥사이드를 사용하는 것이 유용할 수 있다. 이의 예는 Hampford Research, Inc. (Stratford, CT)로부터 명칭 UVTS-52로 시중에서 입수가능한 안정제이다. UVTS-52는 열 가역적 아조디옥사이드이다. UVTS-52 (CAS 34122-40-2)는 1,4,4-트리메틸-2,3-디아조비사이클로-[3.2.2]-논-2-엔-2,3-디옥사이드인 것으로 여겨진다.

가소제 - 오일 및 왁스. 적합한 가소제는 가소화 오일 예컨대, 미네랄 오일, 또한 올레핀 올리고머 및 저분자량 폴리머, 또는 글리콜 벤조에이트는 물론 식물성 및 동물성 오일 및 이러한 오일의 유도체를 포함한다. 사용될 수 있는 석유-유래된 오일은 적은 비율의 방향족 탄화수소만 함유하는 상대적으로 높은 끓는 온도 물질이다. 이와 관련하여, 방향족 탄화수소는 특정 구체예에서 30 중량% 미만 및 더욱 특히 15 중량% 미만의 오일이어야 한다. 대안적으로, 오일은 완전히 비-방향족일 수 있다. 가소제로서 포함된 적합한 올리고머는 폴리프로필렌, 폴리부텐, 수소화된 폴리이소프렌, 수소화된 부타디엔, 또는 약 100 내지 약 10,000 g/mol의 평균 분자량을 갖는 기타 유사한 것일 수 있다. 적합한 식물성 및 동물성 오일은 일반적인 지방산 (예를 들어, 스테아르산, 올레산, 리놀레산, 리놀렌산)의 글리세롤 에스테르 및 이의 중합 생성물을 포함한다. 기타 가소제는 이들이 적합한 양립성을 갖는다면 사용될 수 있다. Nynas Corporation에 의해 제작된 나프텐 미네랄 오일인 Nyflex^®222B가 또한 적합한 가소제로서 밝혀졌다. 알 수 있는 바와 같이, 가소제는 전형적으로 접착제의 접착 강도 및/또는 사용 온도를 실질적으로 감소시키지 않으면서 전반적인 접착제 조성물의 점도를 감소시키는데 사용되었다. 가소제의 선택은 특정 최종 용도 (예컨대, 습윤 강도 코어 적용)를 위한 포뮬레이션에 유용할 수 있다. 생산 및 재료 비용과 관련된 경제적 이유로 인해, 가소제가 일반적으로 폴리머 및 점착화 수지와 같은 포뮬레이션에 관련된 기타 재료보다 더 낮은 비용이 들기 때문에, 접착제 중의 가소제의 양은 비용 문제를 고려하여 최대화되어야 한다.

0 중량% 내지 20 중량% 또는 0.1-20 wt%, 또는 0.1-15 wt%의 양의 왁스가 또한 접착제 조성물에 사용될 수 있으며, 이들의 접착제 결합 특징이 현저하게 감소하지 않으면서 접착제의 용융 점도를 감소시키는데 사용된다. 이들 왁스는 또한 온도 성능에 영향을 끼치지 않으면서 조성물의 개방 시간을 감소시키는데 사용된다.

유용한 왁스 물질의 예는 하기를 포함한다.

ASTM 방법 D-1321에 의해 측정할 경우 약 0.1 내지 120의 경도 값 및 약 66℃ 내지 120℃의 ASTM 연화점을 갖는 저분자량 (100-6000 g/mol) 폴리에틸렌이 가능하게는 사용될 수 있다.

석유 왁스 예컨대, 약 130℉ 내지 170℉의 용융점을 갖는 파라핀 왁스 및 약 135℉ 내지 200℉의 용융점을 갖는 미세결정질 왁스 (후자의 용융점은 ASTM 방법 D 127-60에 의해 측정됨)가 가능하게는 사용될 수 있다.

약 120° 내지 160℃의 링 앤 볼 (Ring and Ball) 연화점을 갖는 아탁틱 폴리프로필렌이 잠재적으로 사용될 수 있다.

Clariant International, Ltd. (Muttenz, Switzerland)에 의해 명칭 "Licocene"으로 판매되는 메탈로센 촉매된 프로필렌-기반 왁스가 가능하게는 사용될 수 있다.

메탈로센 촉매된 왁스 또는 단일-부위 촉매된 왁스 예컨대, 예를 들어, 미국 특허 4,914,253 및 6,319,979, 및 WO 97/33921 및 WO 98/03603에 기술된 것들이 잠재적으로 사용될 수 있다.

파라핀 왁스, 미세결정질 왁스, 폴리에틸렌 왁스, 폴리프로필렌 왁스, 부산물 폴리에틸렌 왁스, 일산화탄소와 수소를 중합시킴으로써 제조된 합성 왁스 예컨대, 피셔-트로프슈 (Fischer-Tropsch) 왁스, 산화된 피셔-트로프슈 왁스, 작용기화된 왁스 및 이들의 혼합물이 가능하게는 사용될 수 있다.

폴리올레핀 왁스. 본원에 사용된 바와 같이 용어 "폴리올레핀 왁스"는 올레핀 모노머 단위체로 구성된 그러한 폴리머 또는 장쇄의 실체를 지칭한다. 이들 물질은 상표명 "Epolene"으로 Westlake Chemical Co.로부터 시중에서 입수가능하다.

본 발명의 대상의 특정 구체예에서 사용되는 물질은 200℉ 내지 350℉의 링 앤 볼 연화점을 갖는다. 이해되는 바와 같이, 이들 왁스 각각은 실온에서 고체이다. 기타 유용한 물질은 수소화된 동물, 어류 및 식물 지방 및 오일 예컨대, 수소화된 탤로, 라드, 콩유, 면실유, 피마자유, 맨헤이든 오일 (menhadin oil), 대구간유, 등을 포함하며, 이는 이들의 수소화 덕분에 주위 온도에서 고체이며, 왁스 물질 등가물로서의 작용에 있어서 유용한 것으로 또한 밝혀졌다. 이들 수소화된 물질은 접착제 산업에서 "동물성 또는 식물성 왁스"로서 종종 불린다.

산화방지제. 접착제는 또한 전형적으로 약 0.1% 내지 약 5%의 안정제 또는 산화방지제를 포함한다. 본 발명의 대상의 접착제 조성물에 유용한 안정제는 접착제의 제작 및 적용 동안 뿐안 아니라 최종 산물의 주위 환경으로의 보통의 노출에서 일반적으로 발생하는 열 및 산화 분해의 효과로부터 상기 언급된 폴리머 및 이에 의한 총 접착제 시스템을 보호하는 것을 돕기 위해 혼입된다. 이러한 분해는 접착제의 외형, 물리적 특성 및 성능 특징의 악화에 의해 일반적으로 나타난다. 특정 구체예에서, 특히 유용한 산화방지제는 Ciba-Geigy에 의해 제작된 테트라키스 (메틸렌(3,5-디-3차-부틸-4-하이드록시하이드로신나메이트))메탄인 Irganox 1010이다. 적용가능한 안정제 중에는 고분자량 장애 페놀 및 다작용성 페놀 예컨대, 황 및 인-함유 페놀이 있다. 장애 페놀은 당업자에게 널리 공지되어 있으며, 이들의 페놀 하이드록실 기에 근접하게 입체적으로 큰 라디칼을 또한 함유하는 페놀 화합물을 특징으로 할 수 있다. 특히, 삼차 부틸 기는 일반적으로 페놀 하이드록실 기에 대해 오르토 위치 중 적어도 하나에서 벤젠 고리 상으로 치환된다. 하이드록실 기 근방에서 이들 입체적으로 큰 치환된 라디칼의 존재는 이의 신축 주파수 및 상응하게 이의 반응성을 지연시키는 역할을 한다. 따라서, 이러한 입체 장애는 페놀 화합물에 이의 안정화 특성을 부여한다. 대표적인 장애 페놀을 하기를 포함한다:

1,3,5-트리메밀-2,4,6-트리스(3-5-디-3차-부틸-4-하이드록시벤질) 벤젠;

펜타에리트리톨 테트라키스-3(3,5-디-3차-부틸-4-하이드록시페닐) 프로피오네이트;

n-옥타데실-3(3,5-디3차-부틸-4-하이드록시페닐) 프로피오네이트;

4,4'-메틸렌비스(4-메틸-6-3차 부틸페놀);

4,4'-티오비스(6-3차-부틸-o-크레솔);

2,6-디-3차-부틸페놀;

6-(4-하이드록시페녹시)-2,4-비스(n-옥틸티오)-1,3,5-트리아진;

2,4,6-트리스(4-하이드록시-3,5-디-3차-부틸-페녹시)-1,3,5-트리아진;

디-n-옥타데실-3,5-디-3차-부틸-4-하이드록시벤질포스포네이트;

2-(n-옥틸티오)에틸-3,5-디-3차-부틸-4-하이드록시벤조에이트; 및

소르비톨 헥사-(3,3,5-디-3차-부틸-4-하이드록시-페닐) 프로피오네이트.

이들 안정제의 성능은 (1) 상승제, 예를 들어, 티오디프로피오네이트 에스테르 및 포스파이트; 및 (2) 킬레이트제 및 금속 비활성제(deactivator), 예를 들어, 에틸렌디아민테트라아세트산, 이의 염, 및 디살리실알프로필렌디이민과 함께 이용함으로써 추가로 향상될 수 있다.

자외선 억제제. 산화방지제는 접착 조성물 상에서의 산화 공격을 지연시키기 위해 이용될 수 있으며, 이는 접착 조성물의 접착 및 응집 강도의 손실을 발생시킬 수 있다. 유용한 산화방지제는 아민, 예를 들어, AGERITE D로 이용가능한 N-N'-디-베타-나프틸-1,4-페닐렌디아민, 페놀, 예를 들어, Monsanto Chemical Co.로부터 SANTOVAR A로 이용가능한 2,5-디-(t-아밀) 하이드로퀴논, Ciba-Geigy Corp.로부터 IRGANOX 1010로 이용가능한 테트라키스[에틸렌 3-(3',5'-디-터트-부틸-4'-하이드록시페닐)프로피아네이트]메탄, 및 산화방지제 2246으로 이용가능한 2-2'-메틸렌비스(4-메틸-6-터트 부틸 페놀), 및 디티오카르바메이트, 예를 들어, 아연 디티오디부틸 카르바메이트를 포함하나, 이에 제한되지는 않는다.

레올로지 개질제. 레올로지 개질제는 조성물의 요변성 특성을 변화시키기 위해 첨가될 수 있다. 적합한 레올로지 개질제는 폴리아미드 왁스, 흄드 실리카, 유동 조절 첨가물, 반응성 희석제, 항-침전 작용제, 알파-올레핀, 하이드록실-종결된 실리콘-유기 공중합체, 비제한적인 예로 하이드록실-종결된 폴리프로필렌옥사이드-디메틸실록산 공중합체, 및 이들의 조합물을 포함한다.

충전제. 충전제는 강도를 제공하거나 전체 비용을 감소시키기 위해 이용될 수 있다. 본원에서 유용한 충전제는 알루미늄 트리하이드록시드, 칼슘 하이드록시드, 상표명 Expancel^®로 시판되는 팽창성 미세구, 카본 블랙, 티타늄 디옥시드 또는 니켈 코팅된 유리 구체를 포함한다.

본 발명의 대상의 특정 형태에서, 충전제, 레올로지 개질제 및/또는 안료가 접착제 내에 존재한다. 이들은 여러 기능, 예를 들어, 요망되는 방식으로의 접착제의 레올로지 변형, 접착제 또는 적용되는 기재로부터의 수분 또는 오일 흡수, 및/또는 접착이 아닌 응집 파손 촉진을 수행할 수 있다. 상기 물질의 다른 예는 칼슘 카르보네이트, 칼슘 옥사이드, 탤크, 콜 타르, 직물 섬유, 유리 입자 또는 섬유, 아라미드 펄프, 붕소 섬유, 탄소 섬유, 미네랄 실리케이트, 운모, 분말화된 석영, 벤토나이트, 규회석, 카올린, 흄드 실리카, 실리카 에어로겔 또는 금속 분말, 예를 들어, 알루미늄 분말 또는 철 분말을 포함한다. 이들 중에서, 칼슘 카르보네이트, 탤크, 칼슘 옥사이드, 흄드 실리카 및 규회석은 단일하게 또는 일부는 조합하여 특히 유용한데, 이들은 종종 요망되는 응집 파손 모드를 촉진하기 때문이다.

본원에 기재된 다양한 특정 조성물에 더하여, 본 발명의 대상은 또한 하기 기재되는 바와 같은 여러 추가 특정 조성물을 제공한다. 이들은 본 발명의 대상의 다른 특정 조성물의 대표적인 비제한적인 예임이 인지될 것이다.

본 발명의 대상의 추가의 구체예는 (a) 250,000-750,000의 Mw를 갖는 50-80 wt%의 아크릴 베이스 폴리머, (b) 20-40 wt%의 하나 이상의 구조 희석제, (c) 0-30 wt%의 임의의 아크릴-에폭시 작용성 성분, (d) 0-0.5 wt%의 금속 킬레이트 가교제, 및 (e) 0-2 wt%의 하나 이상의 외부 촉매를 포함하는 경화 적소 감압 접착제를 포함한다.

본 발명의 대상의 또 다른 구체예는 블렌드로부터 형성된 경화성 감압 접착제이며, 상기 블렌드는 (a) (i) 알킬 아크릴레이트 베이스 모노머; (ii) 비닐 아세테이트; (iii) 메틸 아크릴레이트; (iv) 아크릴산; 및 (v) 실란 가교 모노머를 포함하는 고분자량(예를 들어, 400-600 kg/mol) 랜덤 공중합체; (b) (i) 선형 알킬 아크릴레이트 베이스 모노머, (ii) 분지된 알킬 아크릴레이트 베이스 모노머 및 (iii) 에폭시 작용성 메타크릴레이트 모노머를 포함하는 저분자량(예를 들어, 20-50 kg/mol) 랜덤 공중합체; (c) 올리고머, 예를 들어, Wacker로부터의 STPE-30; (d) 10-탄소 카르복실산의 아크릴레이트-글리시딜 에스테르; (e) 양이온성 반응성 희석제, 예를 들어, 트리메틸올프로판 옥세탄(TMPO); (f) 고분자량 산 작용성 아크릴 희석제 모노머(이의 예는 2-아크릴오일옥시프로필 프탈레이트임); (g) 실온에서 반고체인 비스페놀-A 기반 에폭시 수지; 및 (h) 가교제 및 실란 촉매, 예를 들어, 알루미늄 아세틸아세토네이트를 포함한다.

본 발명의 대상은 또한 본원에 기재된 액체 및 조성물을 이용한 결합을 위한 방법 및 기술을 제공한다. 도 2는 본 발명의 대상에 따른 접착 결합 방법(300)을 개략적으로 도시한다. 방법(300)에서, 본원에 기재된 바와 같은 조성물의 층 또는 코팅(310)이 관심 기재 또는 필름(320)에 적용된다. 조성물은 매우 다양한 기술, 예를 들어, 일반적으로 작업(330)에 도시된 분무 또는 코팅에 의해 적용될 수 있다. 코팅되거나 달리 적용된 조성물은 이후, 예를 들어, 도 2에서 (340)으로 제시된 바와 같은 UV 방사선에 대한 노출에 의해 점착성이 된다. 이러한 상태에서, 조성물은 통상적으로 "A-스테이지(A-stage)"로 언급되며, 특정 구체예에서, 이는 0.17 lbs.의 T-필 값(T-peel value) 및 0.64 lbs.의 180° 필을 나타낼 수 있다. 또 다른 물질 층, 예를 들어, (350)으로 제시된 구리 및 알루미늄 호일의 라미네이트가 이후 점착성 A-스테이지 조성물(310)과 접촉된다. 생성된 층화된 어셈블리는 도 2에서 (370)으로 도시된 패턴화된 라미네이트를 형성하는 레이저 패터닝 스테이션(360)과 같은 하나 이상의 처리 스테이션에 적용된다. 최종 사용 필요조건에 따라, 추가 처리, 예를 들어, 스트립 호일 매트릭스의 제거가 폐기물 매트릭스(380)가 수거되는 작업(375)에서와 같이 수행될 수 있다. 생성되는 처리된 라미네이트는 (385)로 제시된다. 처리된 라미네이트(385)는 이후 하나 이상의 추가의 처리 작업, 예를 들어, (390)로 제시된 열 경화에 적용될 수 있다. 열 경화 후, "B-스테이지"로 언급되는 조성물(310)은 통상적으로 이의 A-스테이지의 것에 비해 유의하게 더 큰 T-필 및 180° 필 값을 나타낸다. 예를 들어, B-스테이지 T-필 값은 약 0.37 lbs.일 수 있고, 180° 필 값은 약 3.6 lbs.일 수 있다. 경화된 생성물은 롤 형태 또는 시트 형태(395)로 수거될 수 있다.

일반적으로, 본 발명의 대상의 다양한 구체예에서, 본원에 기재된 액체 또는 조성물은 본원에 기재된 바와 같은 작용제 또는 자극 중 임의의 작용제 또는 자극에 의한 조성물의 적어도 부분적 경화시 점착성이 될 수 있거나, 감압 접착제와 통상적으로 관련된 특성을 나타낼 수 있다. 특정 형태에서, 이러한 첫번째 경화 또는 부분적 경화는 조성물을 UV 방사선, 전자 빔, 열, 또는 이들의 조합에 노출시킴으로써 달성된다. 또한, 부분적으로 경화된 조성물은 이후 열, 화학적 작용제, 예를 들어, 물 또는 수분, 압력, 또는 이들의 조합에 대한 노출에 의해 추가로 경화될 수 있다.

매우 다양한 기재 또는 코어 물질이 이용될 수 있다. 많은 구체예에서, 기재는 하나 이상의 폴리올레핀, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리(에틸렌-프로필렌), 폴리(에틸렌-비닐 아세테이트), 폴리(스티렌-부타디엔), 및/또는 이의 공중합체 또는 블렌드를 포함할 수 있다. 특정 구체예에서, 기재는 폴리에스테르, 예를 들어, 폴리에틸렌 테레프테이트(PET), 나일론, 폴리비닐 클로라이드, 폴리우레탄, 및 다양한 바이오플라스틱을 포함할 수 있는 것이 또한 고려된다. 특정 구체예에서, 기재는 투명하거나 실질적으로 투명하다.

많은 구체예에서, 기재는 포움 물질로부터 형성될 수 있다. 포움 물질은 특별히 제한되지는 않는다. 특정 구체예에서, 포움은 경직 포움, 반-경직 포움, 가요성 포움 등일 수 있다. 포움은 개방 셀 포움 또는 폐쇄된 셀 포움일 수 있다. 특정 구체예에서, 포움은 분쇄 없이 자체가 다시 구부러질 수 있는 가요성 포움일 수 있다. 적합한 포움 물질의 예는 폴리올레핀 기반 포움, 폴리우레탄 포움, 아크릴 포움, 비닐 포움(예를 들어, PVC 포움) 등을 포함한다. 이들 물질의 조합물이 또한 이용될 수 있다. 폴리올레핀 포움은 폴리올레핀으로부터 형성된 포움, 폴리올레핀과 다른 모노머의 공중합체, 폴리올레핀과 아크릴의 공중합체, 폴리올레핀과 비닐 아세테이트의 공중합체 등을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다. 한 구체예에서, 포움은 폴리에틸렌 포움 또는 폴리프로필렌 포움으로부터 선택된다. 한 구체예에서, 포움은 폴리(에틸렌-코-비닐아세테이트)를 포함한다.

포움의 특성은 특정 목적 또는 의도된 용도에 대해 요망되는 바에 따라 선택될 수 있다. 한 구체예에서, 포움은 40 kg/m³ 내지 약 300 kg/m³; 약 60 kg/m³ 내지 약 200 kg/m³; 심지어 약 90 kg/m³ 내지 약 150 kg/m³의 밀도를 가질 수 있다. 코어 층은 특정 목적 또는 의도된 적용에 대해 요망되는 바에 따른 두께를 가질 수 있다. 한 구체예에서, 코어 층은 약 0.2 mm 내지 약 3 mm; 약 0.4 mm 내지 약 2 mm; 약 0.6 mm 내지 약 1.5 mm; 심지어 약 0.8 mm 내지 약 1 mm의 두께를 갖는다. 여기서, 명세서 및 청구항의 다른 곳에서와 같이, 숫자 값은 조합되어 새롭고 개시되지 않은 범위를 형성할 수 있다.

본 발명의 대상 조성물은 다양한 적용에서 이용될 수 있다. 예를 들어, 특정 사용을 위한 적용은 본원에 기재된 조성물로부터 제조된 포움화된 물품을 포함할 수 있다. 하나 이상의 발포제가 본 발명의 대상의 조성물에 혼입될 수 있고, 발포 또는 팽창이 수행됨으로써, 포움화된 층 또는 물품이 생성될 수 있다. 조성물은 또한 포움화된 물품을 다른 표면, 기재, 또는 품목에 접착성으로 결합시키기 위해 이용될 수 있다.

더욱 특히, 본 발명의 대상은 필름을 필름에, 필름을 호일에, 에이프런을 호일에, 에이프런을 필름에, 직물을 직물에, 직물을 거의 임의의 다른 물질 또는 기재, 예를 들어, 필름, 종이 및 금속에, 종이를 금속에, 금속을 금속에, 필름을 다른 플라스틱에, 플라스틱을 플라스틱에, 및 이들과 다른 표면, 물질, 및/또는 기재의 조합물을 결합시키거나 달리 접착시키기 위해 이용될 수 있다. 본 발명의 대상은 또한 다양한 표면 및 기재에 화학적 내성, 예를 들어, 부식 내성을 제공하기 위해 이용될 수 있다. 예를 들어, 대상은 화학적으로 내성인 표지, 및 용매 내성 라미네이트, 예를 들어, 용매 내성 유리 및 호일 어셈블리를 제공하기 위해 이용될 수 있다. 본 발명의 대상은 또한 필름 라미네이트, 예를 들어, 필름 대 필름 라미네이트를 형성시키기 위해 이용될 수 있다. 본 발명의 대상의 또 다른 고려되는 적용은 수축 슬리브 및 수축 슬리브 표지의 분야이다. 또한, 본 발명의 대상은 2개의 필름의 용매 용접에 널리 적용될 수 있다. 또 다른 분야의 적용은 성분, 특히 금속 파이프, 예를 들어, 오일 및 가스 파이프라인의 부식 보호에 관한 것이다. 본 발명의 대상의 조성물 및 방법은 충격 내성, 구조적 온전성, 및 부식 또는 환경 작용제에 대한 노출에 대한 보호를 제공하거나 증가시키기 위해 이용될 수 있다. 상기 부식 보호의 특정한 비제한적인 예는 파이프의 외부층, 내부층, 또는 외부 및/또는 내부 원주 표면 둘 다를 제공하는 것이다. 본 발명의 대상에 따른 특정 조성물의 또 다른 유의한 이익은 조성물이 크래킹 없이 굽힘, 플렉싱, 또는 다른 스트레스에 적용될 수 있다는 점이다. 이는, 예를 들어, 조성물(들)이 배관에 적용되는 경우에 바람직하다. 본 발명의 대상의 특정 조성물에 대한 또 다른 고려되는 적용은 섬유유리 구조, 예를 들어, 해양 보트 선체, 특정 운동 용품, 및 구조적 부재를 형성시키는 것이다. 본 발명의 대상에 대한 또 다른 적용은 "롤 온, 슈링크 온(roll on, shrink on)"(ROSO) 적용이다.

특정 구체예에서, 본 발명의 대상은 접착제 물품, 예를 들어, 포움화되거나 포움 물질을 포함하는 하나 이상의 영역 또는 층을 갖는 접착 테이프를 제공한다. 특정 구체예에서, "구조용 PSA"로 본원에서 언급되는 통상적인 PSA보다 유의하게 더 큰 접착 강도를 나타내는 구조적 결합을 형성시키기 위해 경화될 수 있는 감압 접착제의 하나 이상의 층과 함께 하나 이상의 포움 층을 갖는 접착 테이프가 제공된다. 상기 접착 테이프는 구조용 PSA의 단일 층 또는 면에 제공될 수 있다. 상기 접착 테이프는 또한 다수의 층, 예를 들어, 구조용 PSA의 2개의 마주하는 방향의 면에 제공될 수 있다.

본 발명의 대상은 접착제 물품의 어레이를 제공한다. 도 7-11은 이들 물품의 다양한 대표적 구체예를 개략적으로 도시한다.

도 7은 기재 층 또는 영역(410) 및 그에 배치된 접착제층 또는 영역(420)을 포함하는 접착제 물품(400)을 예시한다. 접착제층(420)은 외부 접착면(422)을 규정하고, 기재 층(410)은 기재면(412)을 규정한다. 기재(410)는 본원에 기재된 기재 물질 중 임의의 기재 물질 또는 상기 물질의 조합물을 포함할 수 있다. 접착제층(420)은 본원에 기재된 접착제 중 임의의 접착제를 포함할 수 있다.

도 8은 기재 층 또는 영역(410), 제1 접착제층 또는 영역(420), 및 제2 접착제층 또는 영역(430)을 포함하는 또 다른 접착제 물품(401)을 예시한다. 기재(410)는 접착제층(420) 및 (430) 사이에 배치된다. 제1 접착제층은 외부 접착면(422)을 규정한다. 그리고, 제2 접착제층(430)은 또 다른 외부 접착면(432)을 규정한다. 기재(410)는 본원에 기재된 기재 중 임의의 기재를 포함할 수 있다. 그리고, 접착제층(420) 및 (430)은 본원에 기재된 접착제 중 임의의 접착제를 포함할 수 있다. 제1 접착제층(420)에 대한 물질은 제2 접착제층(430)에 대한 물질과 동일하거나 조성적으로 상이할 수 있다.

도 9는 기재(410), 접착제층(420), 및 접착제층(420)과 기재(410) 사이에 배치된 포움 층(440)을 포함하는 또 다른 접착제 물품(402)을 예시한다. 접착제층(420)은 외부면(422)을 규정한다. 그리고, 기재(410)는 외부면(412)을 규정한다. 기재(410), 접착제(420), 및 포움(440) 층이 본원에 기재된 물질 중 임의의 물질로부터 형성될 수 있거나, 이들은 본원에 기재된 물질 중 임의의 물질을 포함할 수 있다.

도 10은 기재 층(410), 접착제층(420), 제1 포움 층(440), 및 제2 포움 층(450)을 포함하는 또 다른 접착제 물품(403)을 예시한다. 제1 포움 층(440)은 접착제층(420)과 기재(410) 사이에 배치된다. 그리고, 제2 포움 층(450)은 기재(410)의 마주하는 면을 따라 배치된다. 접착제층(420)은 외부면(422)을 규정한다. 그리고, 제2 포움 층(450)은 외부면(452)을 규정한다. 접착제층(420), 기재 층(410), 및 제1 및 제2 포움 층(440) 및 (450)은 본원에 기재된 물질 중 임의의 물질로부터 형성될 수 있다. 제1 포움 층(440)에 대해 선택된 물질(들)은 제2 포움 층(450)에 대해 선택된 물질(들)과 동일하거나 조성적으로 상이할 수 있다.

도 11은 기재 층(410), 제1 접착제층(420), 제2 접착제층(430), 제1 포움 층(440), 및 제2 포움 층(450)을 포함하는 또 다른 접착제 물품(404)을 예시한다. 제1 포움 층(440)은 접착제층(420)과 기재(410) 사이에 배치된다. 그리고, 제2 포움 층(450)은 기재(410)와 제2 접착제층(430) 사이에 배치된다. 접착제층(420)은 외부면(422)을 규정한다. 그리고, 제2 접착제층(430)은 외부면(432)을 규정한다. 제1 및 제2 접착제층(420) 및 (430), 기재 층(410), 및 제1 및 제2 포움 층(440) 및 (450)은 본원에 기재된 물질 중 임의의 물질로부터 형성될 수 있다. 제1 포움 층(440)에 대해 선택된 물질(들)은 제2 포움 층(450)에 대해 선택된 물질(들)과 동일하거나 상이할 수 있다. 제1 접착제층(420)에 대한 물질은 제2 접착제층(430)에 대한 물질과 동일하거나 상이할 수 있다.

본 발명의 대상의 특정 구체예에서, 특정 형태를 갖는 접착제 물품이 제공된다. 예를 들어, 도 7-11에 도시된 접착제 물품(400), (401), (402), (403), 및 (404) 중 임의의 접착제 물품 각각에서, 접착제층(들)은 구조용 접착제로 전환될 수 있는 먼저 감압 접착제인 변환가능 감압 접착제일 수 있다. 본원에 기재된 바와 같이, 통상적으로 상기 전환은 접착제를 경화시키고/시키거나 접착제를 가열함으로써 달성된다. 접착제는 또한 방사선 경화성 접착제일 수 있다. 특정 구체예에서, 접착제 물품은 포움화될 수 있고, 이를 통해 인접한 변환가능 접착제층으로의 자외선(UV) 광의 충분한 통과를 가능케 하여 상기 층을 구조용 접착제로 전환시키는 기재층을 포함한다. 특정 구체예에서, 기재는 PET를 포함할 수 있다. 구조용 접착제에 대한 변환가능 PSA는 도 7-11에 도시된 것과 같이 다층 어셈블리 내의 임의의 층 또는 영역으로 통합될 수 있다.

본 발명의 대상의 특정 형태에서, 기재된 구조용 접착제에 대한 변환가능 PSA는 하나 이상의 포움 층 또는 영역과 함께 이용된다. 이들 구조는 매우 다양한 적용에 이용될 수 있다.

본 발명의 대상의 접착제 물품에 대한 특정 적용의 비제한적인 예는 건축 및 건설 분야, 예를 들어, 목재에 대한 틈새 충전, 타일, 장식 테이프, 유리 세공, 난방, 환기 및 공기 조절(HVAC) 성분, 피복재, 배수구 이음매, 및 언더 루프 스플라이싱 테입을 포함한다.

또한, 접착제 물품은 탬퍼 에비던트 클로저(tamper evident closure), 테이프에 의한 영속성 코팅, 택스 라벨, 및 어셋 태그(asset tag)와 함께 사용하는 것과 같은 안전 분야에서 적용될 수 있다.

또한, 접착제 물품은 의복, 구두, 표상, 로고 등을 위한 감압 접착제 열 전달, 보호 반사 안전판, 및 다른 상품과 함께 사용하는 것과 같은 티켓 및 태그 분야에서 적용될 수 있다.

또한, 물품은 포움화된 접착제가 사용되거나, Avery Dennison로부터 이용가능한 아크릴 포움 결합 테이프인 AFB^TM의 많은 용도와 같이 포움화된 접착제를 갖는 테이프가 사용되는데 적용될 수 있다. 상기 포움화된 접착제 또는 테이프는 벗겨질 수 있고/있거나, 하나 이상의 자가 점착성 면을 포함할 수 있다. 이들 접착제 물품은 유리 또는 관련 성분을 접착시키거나 마운팅시키기 위해 이용될 수 있다. 포움화된 접착제는 다양한 충전제, 예를 들어, 팽창된 셀 충전제 및 저밀도 충전제를 포함할 수 있다. 적용은 또한 단일 층 또는 다층 형태를 이용하는 당 분야에 공지된 "이중 잠금(DC)" 적용을 포함할 수 있다. 본원에 이전에 기재된 바와 같이, 포움 층은 통상적으로 폴리에틸렌, 폴리우레탄, 및/또는 고무 기반 물질을 포함할 수 있는 개방 셀 포움을 포함할 수 있다. 포움 층은 또한 고무 기반 물질 및/또는 니트릴 기반 물질을 포함할 수 있는 폐쇄 셀 포움을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 대상의 다양한 접착제 물품은 브레이크 끼움쇠 및 관련 성분과 관련된 자동차 및 기계 분야; 열 보호물; 난방, 환기 및 공기 조절(HVAC) 적용; 내부 및 외부 표지를 포함하는 표지; 장식 트림 성분; 용접 대체물, 예를 들어, 플라스틱, 복합물, 및 다른 물질; 소음 진동 마찰(NVH) 포움; NVH 패치, 예를 들어, 통상적으로 감압 접착제, 소리 완충 및 구속 층과 함께 사용하는 호일 또는 금속을 포함하는 것; 밀봉 테이프; 유리 마운팅, 예를 들어, 마운팅 윈도우 또는 거울; 접착 또는 부착 시트, 카펫, 지붕 라이너, 및/또는 다른 직물 성분; 에어백, 백업 센서, 역 성분과 같은 마운팅 적용; 패널, 예를 들어, 분말화된 터치 패널 버튼; 표상, 표찰, 및 휘장; 큰 가정 적용물(LDA) 및 이의 다양한 성분, 예를 들어, 터치 패널, 버튼 및 작동기; 포움 결합; NVH 포움; 프론트 로딩 문 또는 윈도우 어셈블리 및 특히 다층 어셈블리; 구속 층 적용물; 내부 선반 및/또는 이의 수선; 및 확인 플레이트 또는 태그에서 사용되거나 적용될 수 있다.

또한, 본 발명의 대상의 다양한 접착제 물품은 또한 카메라용과 같은 렌즈 결합 및/또는 비디오 장치, 휴대용 장치, 예컨대, 전화기, 태블릿, 및 랩톱, 및 자동차 적용에 사용되는 전자장치와 관련된 전자 장치 분야에서 최종 용도 또는 적용을 찾아볼 수 있다. 추가의 용도는 회로 보드, 안테나, 케이싱, 나사, 실링, 및 열 관리의 결합과 같은 부품 결합; 고려되는 자성 부품의 결합 또는 부착; 스피커; 풍력발전용 터빈; 펌프; 배터리 구성물; 태양 전지에 대한 접합 상자, 전지, 및 배터리를 포함한 광기전력 구성물; RFID 적용 및 부품; 내구성 라벨링 적용, 및 관련 용도를 포함한다.

또한, 다양한 접착제 물품은 보트 조립체와 같은 해상 적용 및 퍼스널 워터크래프트(personal watercraft); 퍼스널 케어 제품, 예컨대, 기저귀 및 기저귀 테이프 및 여성 위생 제품; 의료용 적용 및 의료용 제품; 및 포장, 예컨대, 슬리브 고정 구성물, 및 접착제 물품(들)의 강성도 증가로 인한 벽 두께 감소 포장물에 사용될 수 있다.

본 발명의 대상은 또한 접착제 물품의 다양한 사용 방법을 제공한다. 예를 들어, 변환가능 PSA를 구조용 접착제로 변환시키는 방법이 제공되고, 이는 전형적으로 접착제를 가열하고/거나 접착제를 조사함으로써 수행될 수 있다.

본 발명의 대상은 또한 표면에 부품 또는 다른 물체를 결합시키는 방법을 제공한다. 단일 접착제층 물품이 사용되는 경우, 전형적으로 접착제 물품은 PSA 면이 표면에 접착시키고자 하는 부품(들)과 접촉되도록 그 위에 배치되거나 위치된다. 이는 표면 상에 부품(들)을 위치하고, 그 후에 부품과 표면 둘 모두 위에 접착제 물품을 덮거나 씌우는 것을 포함할 수 있다. 두 개의 반대 배향되는 접착제 면들을 지니는 접착제 물품의 경우, 접착제 물품은 부품(들) 사이에 배치되어 하나의 접착제 면이 부품(들)과 접촉하고 다른 접착제 면이 표면과 접촉할 수 있다.

실시예

실시예 1-4

본 발명의 대상의 특정 구체예의 현장 경화 접착제는 반응성 희석제, 올리고머, 및 구조 성분과 혼합된 아크릴 폴리머로서 기술될 수 있다. 본 발명의 대상에 대한 추가 세부 사항은 하기 실시예에서 제공된다.

실시예 1: 수분 경화성 올리고머를 지니는 고성능 PSA(현장 경화 접착제)

실시예 1은 잠재 반응성 올리고머(STPE-30)를 지니는 아크릴 폴리머이다. STPE-30 올리고머는 실란-실란 축합 반응에 의해 경화된다. 임의로, 베이스 폴리머는 마찬가지로 실란 작용성을 지닐 수 있고, 반응성 올리고머와 함께 반응될 수 있다.

실시예 2: UV 경화성 올리고머를 지니는 고성능 PSA(현장 경화 접착제)

실시예 2는 반응성 희석제 및 구조 성분과 혼합된 아크릴 폴리머이고, 이를 UV 노출에 의해 촉발시켜 액체로부터 고체 PSA로 접착제를 변형시키고, 필름 대 필름 라미네이션 동안 가열함으로써 충분한 강도로 경화시켰다.

동일반응계 수분 경화를 고성능 감압 접착제 시스템에 도입하기 위해서, 아크릴 폴리머, 점착제, 및 반응성 올리고머를 용매 중에서 혼합시켰다. 본원에 기재된 바와 같은 습도에 대한 적용 및 노출 후에 반응하는 잠재의 올리고머 일부를 남기는 조건하에 상기 시스템을 테이프로 코팅하였다.

실시예 3: 수분 경화성 올리고머를 지니는 고성능 PSA(현장 경화 접착제, 고형 성분)

실시예 3의 조성물은 수분 경화성 올리고머(현장 경화 접착제)를 지니는 고성능 PSA이다. 동일반응계 수분 경화를 고성능 감압 접착제 시스템에 도입하기 위해서, 아크릴 폴리머, 점착제, 및 반응성 올리고머를 혼합하거나 달리 용매 중에서 합하였다. 습도에 대한 적용 및 노출 후에 반응하는 잠재의 올리고머 일부를 남기는 조건하에 상기 시스템을 테이프로 코팅하였다.

표 3: 실시에 3 PSA의 포뮬레이션

아크릴 베이스 폴리머는 (a) 알킬 아크릴레이트 베이스 모노머; (b) 비닐 아세테이트; (c) 메틸 아크릴레이트; (d) 아크릴산; 및 (e) 실란 가교 모노머를 포함하는 고분자량 (400-600 kg/mol) 랜덤 코폴리머이다.

아크릴 베이스 폴리머의 예는 하기 구성성분들을 포함하는 DEV8631U이고, 이는 약 518,000 g/mol의 분자량 (Mw)을 지니는 랜덤 코폴리머이다.

표 4: 실시예 3 PSA에서의 아크릴 베이스 폴리머 (즉, DEV8631U)

반응성 올리고머는 화학식 (22)로 하기에 나타나 있는 바와 같은 Wacker로부터의 STPE-30와 같은 실란-종결된 폴리에테르 (올리고머)이다. STPE-30은 실란 종결된 폴리에테르이다. 나타나 있는 두 개의 실란-종결된 폴리프로필렌 글리콜은 동일한 폴리에테르를 기반으로 한다. 차이는 말단기이다.

가교제 및 촉매는 알루미늄 아세틸아세토네이트이고, 하기 화학식 (23)으로 하기에 나타나 있다:

접착제 결합 공정은 도 6에 도시되어 있다. 도 6을 참조하면, 일반적으로, 본 발명의 대상에 따른 결합 공정(200)은 다음과 같다. 작업(210)에서, 본원에 기재된 바와 같은 조성물이 코팅되거나 달리 필름 또는 기재 상에 적용된다. 그러한 필름의 예는 이형 필름이다. 적절한 적용 후, 작업(220)으로 도시된 바와 같이, 조성물은 건조되는데, 이는 전형적으로 또한 조성물에서 어떠한 용매의 적어도 일부의 제거를 포함한다. 건조를 위한 대표적인 조건은 80℃에서 약 5분 동안의 노출을 포함한다. 작업(230)에서, 조성물은 이후 열 및/또는 습도에 대한 노출에 의해 현장 경화되고, 그에 의해서 고강도 접착제가 형성된다(240). 수행되는 축합 반응은 하기에 나타나 있다:

도 1은 실시예 3의 현장 경화 감압 접착제의 동적 기계 분석을 도시한 것이다.

실시예 4: PSA (UV)에 대해 경화가능하고 필름 대 필름 라미네이션 동안의 B-스테이지 처리된 액체 조성물(현장 경화 접착제)

실시예 4에서, 아크릴 폴리머를 반응성 추가 희석제 및 구조 희석제와 혼합하였다.

표 5: 실시예 4 액체 조성물의 포뮬레이션

반응성 희석제의 예는, Cardura™과 아크릴산의 반응 생성물인, Momentive Performance Materials(Leverkusen Germany)에 의해 제공되는 ACE 모노머 ACE™ 하이드록실 아크릴레이트 모노머이다. Cardura는 10개의 탄소 원자를 함유하는 고도 분지형 포화 카복실산인 Versatic™ Acid 10의 글리시딜 에스테르이다. ACE는 약 300의 분자량을 지니며 큰 소수성 꼬리, 펜던트 하이드록실 기 및 아크릴레이트 작용기를 조합한 독특한 구조를 갖는다. ACE는 화학식 (24)로 하기에 나타나 있는 구조를 지닌다:

San Esters Corporation(New York)으로부터 입수가능한 2-아크릴로일옥시프로필 프탈레이트인 또 다른 반응물 희석제, 즉, 고분자량 산 작용성 아크릴계 희석제 모노머 V-2100는 하기와 같이 화학식 (25)로 나타난다:

구조 성분은 Momentive Performance Materials로부터 입수가능한 EPON™ Resin 834이고, 이는 실온에서 반고체인 BPA 기반 에폭시 수지이다. EPON Resin 834를 사용하는 시스템은 다양한 높은 고체 및 타르 개질된 코팅, 고인성 접착제, 라미네이팅, 및 프리프레그 몰딩 물질에 유용하도록 포뮬레이션될 수 있다. 이의 더 높은 분자량 때문에, EPON Resin 834는 액체 등급의 BPA 에폭사이드에 비해 향상된 시스템 반응성, 표면 점착성 및 경화성 수지 인성을 제공하지만, 승온 성능을 저하시킨다. EPON Resin 834는 추가의 표면 점착성, 경화 속도 또는 인성이 필요한 적용에 특히 유용하다.

또 다른 구조 성분은 트리메틸올프로판 옥세탄(TMPO)과 같은 양이온성의 반응성 희석제이다. UV/EB 양이온성 포뮬레이션이 형성될 수 있고, 이는 대부분 주요 수지, 희석제, 및 주요 수지로서의 광개시제, 예컨대, 3, 4, 에폭시 사이클로헥실 메틸-3,4 에폭시 사이클로헥산 카복실레이트(하기에 화학식(26)으로 나타나 있음) 및 반응성 희석제로서의 TMPO를 포함한다:

아크릴 성분은 (a) 선형 알킬 아크릴레이트 베이스 모노머, (b) 분지형 알킬 아크릴레이트 베이스 모노머 및 (c) 에폭시 작용성 메타크릴레이트 모노머를 포함하는 저분자량 (20-50 kg/mol) 랜덤 코폴리머이다.

아크릴 성분의 예는 저분자량 폴리머인 하기 EB14-04이고, 이는 약 40,000 g/mol의 Mw를 지니는 랜덤 코폴리머이다:

표 6: 실시예 4 액체 조성물에서의 아크릴 성분, 즉, EB14-04의 예

접착성 결합 공정은 도 6에 도시되어 있다.

실시예 5-7

실시예 5-7는 본 발명의 대상의 성분 및 조성물을 형성시키는데 사용될 수 있는 중합 공정을 도시한 것이다.

실시예 5: 유사 텔레킬릭을 지니는 성분의 중합, SFRP 제제를 사용하여 에폭시 작용성을 지니는 실시예

화학식 (27)로 하기에 나타나 있는, 폴리머 사슬 말단에 인접한 세그먼트에 위치된 반응성 작용기를 지니는 아크릴 코폴리머를 하기와 같이 제조하였다:

가열 재킷, 교반기, 환류 응축기, 공급 탱크 및 질소 가스 유입구가 장착된 1500ml 반응기에 8.30 g의 Arkema Inc.로부터의 Blocbuilder를 충전하였다. 모노머 및 용매를 하기 양으로 공급 용기에 첨가하였다:

22.30 g의 2-에틸 헥실 아크릴레이트;

64.30 g의 에톡시 에톡시 에틸 아크릴레이트; 및

85.30g의 프로필 아세테이트.

반응기 중의 Blocbuilder 및 공급 용기 중의 모노머 및 용매를 실온에서 30분 동안 일정한 질소 퍼지로 살포하였다. 정치시킨 후, 아크릴레이트 기를 Blocbuilder에 첨가하기 위해 모노머와 용매 혼합물을 반응기에 공급하여 반응성 폴리머 모드로부터 인접한 소분획의 비-반응성 세그먼트를 생성시켰다. 그 후에, 반응기 충전 혼합물을 70℃ 초과(반응기 재킷 75℃)로 가열하고, 30분 동안 정치시켰다. 두 번째 정치 후, 반응기 충전 혼합물을 실온(약 25℃)로 냉각시켰다. 반응기 충전물이 실온에 이르면 13.40 g의 Synasia Epoxy S-100을 반응기에 충전하였다. 에폭시 첨가 후, 반응기를 밀봉하고, 실온에서 추가 30분 동안 일정한 질소 퍼지로 살포하였다. 30분 살포 후, 반응기 혼합물을 100℃로 가열하였다. 반응기 혼합물을 100℃로 가열하면서, 579.10 g의 에톡시 에톡시 에틸 아크릴레이트 및 201.10 g의 2-에틸 헥실 아크릴레이트를 공급 용기에 충전하고, 일정한 질소 퍼지로 살포하였다. 반응기 혼합물이 100℃에 이르는 때에 타이머를 0(T=0)으로 설정하였다. T=15분인 때에, 가스 크로마토그래피 분석을 위해 샘플을 채취하여 모노머 전환을 확인하였다. 모노머 전환을 확인한 후(약 30분, T=45), 반응기 혼합물을 에폭시가 >90%로 전환될 때까지(약 70%의 2-EHA 및 EOEOEA 전환), 110℃ 내지 117℃의 온도에서 환류하에 정치시켰다. 이러한 전환에서, 활성 질소 퍼지로 시약 공급 혼합물을 180분의 기간에 걸쳐서 반응기에 첨가하였다. 시약 공급 동안 반응의 온도를 110-118℃에서 환류하게 정치시켰다. 80%의 2-EHA 및 EOEOEA의 전환이 달성될 때까지 시약 공급의 완료 후에 반응 조건을 유지하였다. 이는 작용성 말단 세그먼트에 인접한 비-반응성 세그먼트의 잔여물을 생성시킬 것이다. 이러한 전환에서, 13.40 g의 Synasia Epoxy S-100 및 13.40 g의 프로필 아세테이트를 신속하게 반응기에 공급하여(약 2분) 마지막 작용성 말단 세그먼트를 생성시켰다. 98% 초과의 2-EHA 및 EOEOEA의 전환이 달성될 때까지 반응 조건을 유지하였다. 그 후에, 생성된 용액 폴리머를 주위 온도로 냉각시키고, 반응기로부터 꺼냈다. 폴리머의 총 이론적 Mn은 41,000 g/mol이었다. 각각 비-반응성 중간 세그먼트는 32,000g/mol이고, 작용성 말단 세그먼트는 4,500 g/mol이었다.

총 아크릴 폴리머의 측정된 분자량 (Mn)은 20,043 g/mol이고(폴리스티렌 표준물에 대해 겔 투과 크로마토그래피에 의해 측정), 다분산도는 3.02였다. 이에 따라서 계산된 Mw는 60,530 g/몰이었다.

실시예 6: 단작용성 말단 세그먼트 (Tadpole)와의 중합, SFRP 제제를 사용한 알코올 작용성을 지니는 실시예

(28)로 나타나 있는, 폴리머 사슬 말단에 인접한 세그먼트에 위치된 반응성 작용기를 지니는 아크릴 코폴리머를 하기와 같이 제조하였다.

가열 재킷, 교반기, 환류 응축기, 공급 탱크 및 질소 가스 유입구가 장착된 1500ml 반응기에 11.41 g의 Blocbuilder를 충전하였다. 모노머를 하기 양으로 공급 용기에 첨가하였다:

105.93 g의 n-부틸 아크릴레이트;

26.48 g의 3차 부틸 아크릴레이트; 및

17.26 g의 4-하이드록시 프로필 아크릴레이트

반응기 중의 Blocbuilder 및 공급 용기 중의 모노머 및 용매를 실온에서 30분 동안 일정한 질소 퍼지로 살포하였다. 정치시킨 후, 아크릴레이트 기를 Blocbuilder에 첨가하기 위하여 모노머와 용매 혼합물을 반응기에 공급하여 반응성 폴리머 모드로부터 인접한 작은 반응성 세그먼트 부분을 생성시켰다. 그 후에, 반응기 충전 혼합물을 70℃ 초과(반응기 재킷 75℃)로 가열하고, 30분 동안 정치시켰다. 두 번째 정치 후, 반응기 충전 혼합물을 100℃로 가열하였다. 반응기 충전물을 100℃로 가열하면서 1071.14 g의 부틸 아크릴레이트 및 267.78 g의 3차-부틸 아크릴레이트를 공급 용기에 충전하고, 일정한 질소 퍼지로 살포하였다. 반응기 혼합물이 100℃에 이르는 때에 타이머를 0(T=0)으로 설정하고, 100 내지 105℃로 정치시켰다. T=15분인 때에, 가스 크로마토그래피 분석을 위해 샘플을 채취하여 모노머 전환을 확인하였다. 모노머 전환을 확인한 후(약 30분, T=45), 반응기 혼합물을 >80%가 부틸 아크릴레이트로 전환될 때까지 100℃ 내지 105℃의 온도에서 정치시켰다. 이러한 전환에서, 활성 질소 퍼지로 시약 공급 혼합물을 180분의 기간에 걸쳐서 반응기에 첨가하였다. 시약 공급 동안 반응의 온도를 100-105℃에서 정치시켰다. 98% 초과의 부틸 아크릴레이트 전환이 달성될 때까지 시약 공급의 완료 후에 반응 조건을 유지하였다. 그 후에, 생성된 폴리머를 주위 온도로 냉각시키고, 반응기로부터 꺼냈다. 폴리머의 총 이론적 Mn은 50,000 g/mol이었다. 각각 비-반응성 세그먼트는 45,000g/mol이고, 작용성 말단 세그먼트는 5,000 g/mol이었다.

총 아크릴 폴리머의 측정된 분자량 (Mn)은 53,591 g/mol이고(폴리스티렌 표준물에 대해 겔 투과 크로마토그래피에 의해 측정), 다분산도는 1.51이었다. 그에 따라서, 계산된 Mw는 80,922였다.

실시예 7: 알코올 작용기를 지니는 랜덤 작용기 분포 실시예

일반적으로 (29)로 하기에 나타나 있는 바와 같은, 폴리머 사슬 전체에 걸쳐서 무작위로 위치된 반응성 작용기를 지니는 아크릴 코폴리머를 하기와 같이 제조하였다:

가열 재킷, 교반기, 환류 응축기, 공급 탱크 및 질소 가스 유입구가 장착된 1500ml 반응기에 139.37 g의 톨루엔을 충전하였다. 모노머를 하기 양으로 공급 용기에 첨가하였다:

83.16 g의 2-에틸 헥실 아크릴레이트;

239.51 g의 에톡시 에톡시 에틸 아크릴레이트; 및

9.98 g의 4-하이드록시 프로필 아크릴레이트

두 번째 공급 용기에, 용매 및 개시제를 하기 양으로 첨가하였다:

3.33 g의 라우릴 퍼옥사이드; 및

30.00 g의 톨루엔.

반응기 중의 톨루엔, 개시제 혼합물, 및 공급 용기 중의 모노머를 실온에서 30분 동안 일정한 질소 퍼지로 살포하였다. 정치 후, 반응기 중의 톨루엔을 105℃로 가열하고, 응축기로부터 경질 환류시켰다. 이때, 모노머와 개시제 혼합물을 반응기에 90분에 걸쳐서 공급하였다. 시약 및 개시제 공급 동안, 반응기 혼합물을 환류하에 105℃ 내지 116℃의 온도에서 정치시켰다. 시약 및 개시제 공급의 완료 후에 반응 조건을 60분 동안 유지하였다. 60분의 정치 후, 자연 발화 촉매 공급물을 공급 용기에서 제조하였다. 자연 발화 촉매 공급물은 24.28 g의 톨루엔 및 0.37 g의 t-아밀 퍼옥시 피발레이트로 이루어졌다. 자연 발화 축매를 일정한 질소 퍼지 하에 15분 동안 살포하였다. 60분의 정치 후, 자연 발화 촉매를 반응기에 30분에 걸쳐서 공급하였다. 자연 발화 촉매 공급물이 고갈되면, 반응물을 >110℃에서 60분 동안 유지하였다. 그 후에, 생성된 용액 폴리머를 주위 온도로 냉각시키고, 반응기로부터 꺼냈다.

총 아크릴 폴리머의 측정된 분자량(Mn)은 13,301 g/mol이고(폴리스티렌 표준물에 대해 겔 투과 크로마토그래피에 의해 측정), 다분산도는 2.76이었다. 그에 따라서, 계산된 Mw은 36,711이었다.

실시예 8-39

실시예 8-33은 반응성 희석제 및 구조 성분과 혼합된 아크릴 폴리머였고, 이를 UV 노출에 의해 촉발시켜 접착제를 액체로부터 고체 PSA로 변형시키고, 열에 의해 충분한 강도(구조적)로 경화시켰다.

실시예 8-33은 표 7에 기재되어 있다.

표 7: 접착제 조성물의 실시예 8-33

표 7에서, IR은 ASTM- G14-04(2010)에 따라 측정된 내충격성을 나타낸다. 롤링 볼 점착성(Rolling Ball Tack)은 ASTM-D3121-06에 따라 측정된다.

실시예 34-36은 본 발명의 대상의 추가의 접착제 조성물에 대한 랩 전단(lap shear) 및 롤링 볼 점착성 측정을 예시한 것이다.

실시예 34는 구조 성분과 혼합되고, 온건한 열을 통해 PSA로 건조된 후, 보다 높은 열에 의해 완전한 경화가 야기되어 두 기재 간에 구조적 결합을 생성하는 아크릴 폴리머이다.

실시예 35는 반응성 올리고머 및 구조 성분 둘 모두와 혼합되고, 온건한 열을 통해 PSA로 건조된 후, 보다 높은 열에 의해 완전한 경화가 야기되어 두 기재 간에 구조적 결합을 생성하는 아크릴 폴리머이다.

실시예 36은 낮은 열 노출에 의해 접착제를 액체에서 PSA로 변형시키고, 보다 높은 열에 의해 완전한 강도(구조적)로 경화되는, 반응성 희석제 및 구조 성분과 혼합된 아크릴 폴리머이다.

실시예 34:AS-2549 아크릴 PSA를 AAA와 가교시키고, Synasia S-21 에폭시와 혼합하고, 10분 동안 90℃에서 약하게 건조시켜 용매 비함유 PSA 필름을 캐스팅하였다. 에폭시의 열경화에 대한 개시제는 대부분 95℃ 미만에서의 온도에서 불활성이었다. 필름을 건조시켜 PSA 테이프를 형성한 후, 테이프를 결합하려는 제시된 기재에 적용시킬 수 있다. 테이프가 적용되면, 추가의 열을 가하여 접착제를 전강도(full strength)로 변형되게 개시시켰다. 구조적 결합이 15분 동안 140℃에서 생성되었다. 실시예 34에 대한 랩 전단 시험의 묘사가 도 3에 도시된다. 절차는 다음과 같다:

실시예 34에 대한 랩 전단 데이터(Al 대 Al)가 표 8에 제시된다.

표 8: 랩 전단 데이터

랩 전단은 하기와 같이 측정된다.(인장 로딩에 의해 단일 랩 접합 접착제에 의해 결합된 금속 시편의 겉보기 전단 강도에 대한 ASTM D-1002 표준 시험 방법(금속 대 금속) (기준)). 접착제 두께는 0.0024 인치 +/- 0.0006 인치이다. 로딩(loading)은 1 인치/분이다. 피크 하중이 측정된다.

실시예 35:AS-2549 아크릴 PSA를 AAA와 가교시키고, Synasia S-21 에폭시 및 KH4-67과 혼합하고, 10분 동안 90℃에서 약하게 건조시켜 용매 비함유 PSA 필름을 캐스팅하였다. 에폭시의 열경화에 대한 개시제는 대부분 95℃ 미만에서의 온도에서 불활성이었다. 필름을 건조시켜 PSA 테이프를 형성한 후, 테이프를 결합하려는 제시된 기재에 적용시킬 수 있다. 테이프가 적용되면, 추가의 열을 가하여 접착제를 전강도로 변형되게 개시시켰다. 구조적 결합이 15분 동안 140℃에서 생성되었다. 도 4는 실시예 35에 대한 랩 전단 시험의 절차를 나타낸다.

실시예 35에 대한 랩 전단 데이터(Al 대 Al)가 표 9에 제시된다.

표 9: 랩 전단 데이터

실시예 36:KH4-105 아크릴 올리고머를 EPON 828 에폭시, TMPO 및 Siloquest A-187와 혼합하였다. 이를 7분 동안 110℃에서 약하게 경화시켜 PSA 필름을 캐스팅하였다. 에폭시의 열 경화에 대한 개시제는 110℃ 미만의 온도에서 매우 느렸다. 필름을 건조시켜 PSA 테이프를 생성한 후, 테이프를 결합하려는 기재에 적용시킬 수 있다. 테이프가 적용되면, 추가의 열을 가하여 접착제를 전강도로 변형되게 개시시켰다. 구조적 결합이 15분 동안 140℃에서 생성되었다.

실시예 36에 대한 랩 전단 데이터(Al 대 Al)가 표 10에 제시된다.

표 10: 실시예 36에 대한 롤링 백 점착성 데이터

실시예 37: 본 발명의 대상에 따른 액체를 기재에 적용하고, 이후 현장 화학 방사선(actinic radiation)으로의 노출에 의해 경화시켰다. 예시가 도 5에 도시된다. 특히, 도 5는 필름, 라벨 및/또는 용기로의 액체 또는 그 밖의 조성물의 적용 및 화학 방사선으로의 노출에 의해 액체 또는 조성물을 현장 경화시키는 것을 개략적으로 묘사하고 있다. 본원에서 기재되는 액체 또는 조성물(20)으로 코팅된 영역, 면 또는 표면을 지닌 필름 또는 라벨(10)의 소스가 제공된다. 특정 구체예에서, 점착성 접착제의 하나 이상의 영역(25) 또는 스트립(30)이 대상 용기(40)에 필름 또는 라벨을 초기에 고정시키는 것을 보조하기 위해 제공될 수 있다. 용기에 필름 또는 라벨을 적합하게 적용하기 전, 동안 및/또는 후에, 화학 방사선(50)이 코팅에 유도됨으로써 코팅을 부착시키고/거나 경화시키고, 라벨링된 용기(45)를 형성한다. 이는 일반적으로 도 5에서 조작 A로 표시된다. 필름 또는 라벨의 초기 적용 후, 와이핑(wiping) 및/또는 가열이 수행될 수 있다. 추가의 조작은 조작(들) A 전, 동안 및/또는 후에 수행될 수 있다. 도 5는 또한 복수의 용기(140)가 필름 또는 라벨을 수용하고, 엔클로져(enclosure)(150) 내에서 화학 방사선에 노출됨으로써 복수의 라벨링된 용기(145)를 형성하는 연속 공정(100)을 개략적으로 도시하고 있다.

하기 표 11은 본 발명의 대상의 구체예를 나타내는 예시적 포뮬레이션을 포함한다. 포뮬레이션은 하기 언급되는 바와 같은 바디화 성분, 라디칼 첨가 희석제, 구조 희석제 및 광개시제 및 첨가제 (즉, Irganox^® 1010)를 포함한다.

표 11: 접착제 조성물의 예시적 구체예

하기 표 12는 표 11의 선택된 특정 포뮬레이션에 대한 성능 데이터를 나타낸다.

표 12: 표 11로부터 선택된 포뮬레이션에 대한 성능 데이터

실시예 38: 본 발명의 대상에 따른 두 가지 추가의 접착제 조성물이 하기 표 13 및 14에 기재된다.

표 13: 접착제 조성물 EXP-MW2-070-A

표 14: 접착제 조성물 EXP-MW2-070-B

실시예 39: 본 발명의 대상에 따른 여러 추가의 조성물이 하기 표 15 및 16에 기재된다. 이들 조성물에 대한 특정 용도는 "롤 온, 쉬링크 온(roll on, shrink on)" (ROSO) 라벨링(labeling) 또는 관련 기술에서이다.

표 15: 롤 온, 쉬링크 온 조성물

표 16: 롤 온, 쉬링크 온 조성물

다수의 그 밖의 이점은 의심할 여지 없이 미래의 적용 및 본 기술의 개발로부터 자명하게 될 것이다.

본원에 기재된 모든 특허, 출원, 논문 및 기준은 그 전문이 본원에 참조로 포함된다.

본 발명의 대상은 본원에서 기술되는 다양한 조성물의 성분 및 양태의 조합을 포함한다. 따라서, 예를 들어, 본 발명의 대상은 다른 구체예(들)의 하나 이상의 다른 성분 및/또는 특징과 결합되는 어느 한 구체예의 하나 이상의 성분 및/또는 특징을 포함한다.

상기에서 기술된 바와 같이, 본 발명의 대상은 이전의 조성물, 방법, 시스템 및/또는 디바이스와 관련된 다수의 문제점을 해결한다. 그러나, 대상의 특성을 설명하기 위해 본원에서 기술되고 예시된 구성요소 및 작동의 세부사항, 물질 및 배열에서의 여러 변경이 첨부되는 청구범위에서 표현되는 바와 같은 대상의 원리 및 범위에서 벗어나지 않고 당업자들에 의해 이루어질 수 있음이 인지될 것이다.

Claims

기재 층;
제1 접착제층;
제1 포움(foam) 층; 및
제2 포움 층을 포함하는 접착제 물품으로서,
제1 포움 층은 제1 접착제층과 기재 층 사이에 배치되고, 제2 포움 층은 기재 층의 마주하는 면을 따라 배치되며,
제1 접착제층은 외부면을 규정하고 제2 포움 층은 또 다른 외부면을 규정하며;
제1 접착제층은 구조용 접착제(structural adhesive)로 변환될 수 있는 변환가능 감압 접착제로 이루어지고,
변환가능 접착제가 가열 시 또는 방사선 노출시 구조용 접착제로 변환될 수 있는, 접착제 물품.
제1항에 있어서, 변환가능 감압 접착제로 이루어지는 제2 접착제층을 추가로 포함하고, 제2 접착제층은 제2 포움 층의 외부면에 배치되는, 접착제 물품.
제2항에 있어서, 제1 및 제2 접착제층의 변환가능 감압 접착제가 조성적으로 상이한, 접착제 물품.
제2항에 있어서, 제1 및 제2 접착제층의 변환가능 감압 접착제가 동일한, 접착제 물품.
제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 기재 층이 투명하고, 이를 통해 자외선이 제1 및 제2 접착제 층을 투과하게 함으로써 제1 및 제2 접착제 층을 구조용 접착제로 변환시키며, 단, 변환가능 접착제가 방사선 노출시 구조용 접착제로 변환될 수 있는, 접착제 물품.
부재를 표면에 결합시키는 방법으로서,
제1항의 접착제 물품을 제공하고;
부재를 표면 상에 정위시키고;
제1 접착제 층을 부재 및 표면 둘 모두와 접촉시키는 것을 포함하는 방법.
제6항에 있어서, 감압 접착제를 구조용 접착제로 변환시키는 것을 추가로 포함하고, 변환이 접착제를 가열하는 것과 접착제를 조사하는 것 중 하나 이상에 의해 수행되는 방법.
부재를 표면에 결합시키는 방법으로서,
제2항의 접착제 물품을 제공하고;
제1 접착제층을 부재와 접촉시키고;
제2 접착제층을 표면과 접촉시키는 것을 포함하는 방법.
제8항에 있어서, 제1 접착제층 및 제2 접착제층의 감압 접착제를 구조용 접착제로 변환시키는 것을 추가로 포함하고, 변환이 접착제를 가열하는 것과 접착제를 조사하는 것 중 하나 이상에 의해 수행되는 방법.
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