KR20010107933A - 블록 코폴리머 조성물 및 폴리페닐렌 옥사이드 수지를포함하는 접착제 조성물 및 그 제품 - Google Patents

블록 코폴리머 조성물 및 폴리페닐렌 옥사이드 수지를포함하는 접착제 조성물 및 그 제품 Download PDF

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Abstract

본 발명은 (a) (ⅰ) A-B의 배열을 갖는 제1 성분, 및 (ⅱ) A-B-(B-A)n의 배열을 갖는 제2 성분을 포함하는 블록 코폴리머 조성물 [여기에서, n은 1 내지 20이고, A는 알케닐 방향족 또는 아렌 탄화수소 폴리머이며, B는 폴리부타디엔이고, 상기 제1 성분은 블록 코폴리머 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 약 40 내지 약 95 중량% 범위의 양으로 존재함]; (b) 폴리페닐렌 옥사이드 수지; 및 (c) B와 혼화성이 있는 점착 부여제 수지를 포함하는 감압성 접착제 조성물, 및 (a) (ⅰ) A-B의 배열을 갖는 제1 성분, 및 (ⅱ) A-B-(B-A)n의 배열을 갖는 제2 성분을 포함하는 블록 코폴리머 조성물 [여기에서, n은 1 내지 20이고, A는 알케닐 방향족 또는 아렌 탄화수소 폴리머이며, B는 폴리이소프렌이고, 상기 제1 성분은 블록 코폴리머 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 약 40 내지 약 95 중량% 범위의 양으로 존재함]; (b) 폴리페닐렌 옥사이드 수지; 및 (c) B와 혼화성이 있는 석유 유도 탄화수소 점착 부여제 수지를 포함하는 감압성 접착제 조성물뿐만 아니라 테이프, 제품, 및 지지체의 결합 방법에 관한 것이다.

Description

블록 코폴리머 조성물 및 폴리페닐렌 옥사이드 수지를 포함하는 접착제 조성물 및 그 제품{ADHESIVE COMPOSITION CONTAINING A BLOCK COPOLYMER COMPOSITION AND POLYPHENYLENE OXIDE RESIN AND PRODUCTS THEREOF}
산업 분야에 있어서, 저 표면 에너지(LSE) 지지체에 대한 제품[예: 전문 테이프, 후크 및 루프 기계적 고정 장치, 및 셀프-메이팅(self-mating) 기계적 고정 장치]의 고온 성능 및 접착력을 개선시킬 필요가 있어 왔다. "저 표면 에너지 지지체"는 일반적으로 표면 에너지가 약 45 mJ/㎡ 미만, 전형적으로 40 mJ/㎡ 미만, 더욱 전형적으로 35 mJ/㎡ 미만인 물질을 의미한다. LSE 지지체의 예로는 몇몇 분말 코팅물 및 폴리올레핀 폴리머, 예를 들어, 폴리프로필렌(PP), 저 밀도 폴리에틸렌(LDPE), 고 밀도 폴리에틸렌(HDPE), 및 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE) 등이 있다. 이들 폴리올레핀 폴리머의 비교적 낮은 비용, 개선된 성질 및 증대된 용법은 상기 필요를 증대시켰다. 접착제에 대한 일반적 규칙은 박리 접착력과 정지 전단 성능 사이의 균형을 취하는 것에 있다. 실온에서 고 박리 접착력을 이루면서 고온에서 고 정지 전단 성능을 이루는 것은 특히 어렵다. LSE 지지체에 대하여 접착력을 갖는 감압성 접착제(PSA)를 디자인하는 것은 항상 도전의 대상이 되어 왔다. 상당한 개발 노력이 이 문제에 집중되어 왔다. 이러한 도전을 통하여, LSE 지지체에 대하여 높고, 일관되며, 즉각적인 접착력을 가지며, 또 고온[ ≥70℃(158℉)] 정지 전단 성능을 나타내는 제품 및/또는 시스템을 개발하였다.
아크릴 접착제는 고온 정지 전단 성능을 갖도록 제조될 수 있으나, 일반적으로 LSE 지지체에 대한 박리 접착력이 좋지 못하다. 점착화 아크릴 접착제, 특히 비극성 아크릴레이트, 예를 들어, 미국 특허 제5,638,798호(벤네트 등)에 기재되어 있는 비극성 아크릴레이트는 일부 LSE 지지체에 대하여 양호한 접착력을 갖는다. 그러나, 이들 접착제는 통상적으로 바람직한 고온 정지 전단 성능을 나타내지 못하며, HDPE에 부착되기 어렵고, 또 상당한 아크릴레이트 냄새를 가지고 있다.
블록 고폴리머 접착제들이 LSE 지지체에 대하여 양호한 접착력을 가지며, 또 냄새도 적도록 디자인될 수 있는데, 그 예로는 미국 특허 제5,453,319호(고브란)에 기재된 것이 있다. 그러나, 상기 블록 고폴리머 접착제들은 고온 정지 전단 성능이 좋지 못하였다. 전술한 접착제에 대한 일반적 규칙, 즉, 실온에서 더욱 높은 박리 접착력 및 고온에서 더욱 낮은 정지 전단 성능이라는 일반적 규칙은 블록 고폴리머 접착제에도 적용된다.
미국 특허 제5,028,646호(밀러 등)는 재접착 기저귀 테이프 용도로 사용하기 위한 블록 코폴리머 감압성 접착제로서, 점착 부여제 수지 및 바람직하게 2∼20 중량%의 방향족의 본질적으로 탄화수소인 말단블록 강화 수지[이는 일반적으로 접착제의 사용 온도보다 고온의 유리 전이 온도(Tg)를 갖는다]를 포함하는 접착제를 기술하고 있다.
블록 코폴리머 접착제에 PPO를 첨가함으로써 온도 성능을 개선시키는 것은 공지되어 있다. 예를 들어, 미국 특허 제4,104,323호(한센) 및 미국 특허 제4,141,876호(한센)는 블록 코폴리머 PSA에 점도 평균 분자량(Mvis)이 약 6,000 내지 25,000 달톤(Da)이고 유리 전이 온도가 170℃ 내지 200℃인 폴리페닐렌 에테르[또한 폴리페닐렌 옥사이드("PPO")로 공지되어 있음]를 첨가함으로써 사용 온도 성능이 개선된 접착제 테이프 및 핫 멜트(hot melt) 접착제 조성물을 제공하는 것을 공개한다. 그러나, 이들 특허는 저 표면 에너지 지지체에 대한 접착력은 언급하지 않고 있다.
WO 90/14396(오데트)는 전단 접착 파손 온도(SAFT)가 개선된 감압성 및 핫 멜트 접착제 조성물로서, 둘 이상의 모노알케닐 아렌 폴리머 말단블록(endblock) (A)[여기에서, 이 블록(A)는 블록 코폴리머의 8∼55 중량%로 포함됨] 및 하나 이상의 엘라스토머계 컨쥬게이트-디엔 중앙-블록(mid-block)(B)을 포함하는 블록 코폴리머, 약 50∼200 phr 중앙-블록 점착화 수지, 및 5∼50 phr 저분자량 PPO 폴리머를 포함하는 조성물을 공개한다. 상기 PPO 폴리머의 분자량(Mvis)은 약 1,000 내지 약 5,000 Da이고, Tg는 약 100℃ 내지 165℃, 바람직하게 140℃ 내지 163℃이다. 이것의 용도도 일반적으로 접착제 조성물을 사용한 테이프 구조물로 기술되어 있다. LSE 지지체를 결합시키기 위한 접착제의 용도는 특별히 언급되어 있지 않으나, 접착제를 사용한 폴리에틸렌(PE) 대 폴리에틸렌의 실온에서의 T-박리 접착력은 0.0175 kN/m(0.1lb/인치)로 기록되어 있다.
WO 90/14397(오데트)은, WO 90/14396에 기재된 것과 유사한, 저 분자량 PPO를 포함하며, 전단 접착 파손 온도(SAFT)가 개선된 접착제 조성물을 공개하고 있다. 이것의 용도도 일반적으로 이들 접착제 조성물을 사용한 테이프 구조물 및 이들 접착제 조성물로 코팅한 지지체라고 기재되어 있다. PE 대 PE의 T-박리 접착력이 0.0175 kN/m(0.1lb/인치)라고, 하나의 접착제 제제에 대하여 예시되어 있다.
WO 97/11997(츄)은 A-B-A 블록 코폴리머 접착제 조성물의 사용 온도의 상한을 증대시키기 위하여 폴리페닐렌 옥사이드 전달 시스템을 사용하는 것에 관하여 공개하고 있다. 상기 전달 시스템은 Tg가 약 150 내지 약 210℃인 PPO 수지 약 5 내지 45 중량부 및 B-블록(즉, 중앙블록) 혼화성 수지 약 1 내지 450 중량부로 이루어진 예비혼합물(preblend)을 포함한다. 이것의 용도도 PPO/수지 전달 시스템을 사용하여 제조한 접착제 제제라고 기술되어 있다. 상기 블록 코폴리머 접착제에 혼입되는 PPO 수지의 양은 상기 제제 중의 총 엘라스토머 중량의 약 6 내지 30 중량% 범위이다. 이것의 용도도 일반적으로 이 접착제 조성물을 사용한 테이프 구조물로 기술되어 있다. LSE 지지체에 대한 접착력은 언급되어 있지 않다.
미국 특허 제5,412,032호(한센)는 총 분자량이 280,000 내지 520,000이고 더욱 낮은 커플링 효율을 갖는 선형 스티렌-이소프렌-스티렌 블록 코폴리머를 기술하고 있는데, 상기 블록 코폴리머로는 피부나 폴리에틸렌 등의 폴리올레핀과 같은 물질을 강하게 부착하기는 어려운 접착제 조성물을 제조한다.
PSA 제제 중의 디블록 함량이 증가된 블록 코폴리머를 사용하면 부착 및 박리 접착력은 증가시킬 수 있으나, 일반적으로 전단 성능이 저하된다는 것도 공지되어 있다.
LSE 지지체에 결합하는 접착제 조성물로서, 실온에서의 높은 박리 접착력 및 고온에서의 높은 정지 전단 성능을 갖는 개선된 접착제 조성물에 대한 필요가 여전히 존재한다.
본 발명은 폴리페닐렌 옥사이드 수지와 혼합된 특정 디블록 함량(diblock content)을 갖는 블록 코폴리머 조성물 및 점착 부여제(tackifier)를 포함하는 감압성 접착제(pressure sensitive adhesive) 조성물에 관한 것이다. 상기 접착제 조성물은 실온에서 박리 접착력(peel adhesion) 및 고온에서 정지 전단 성능(static shear performance)을 이루게 되는데, 이는 저 표면 에너지 지지체를 포함하는 용도에 특히 적당하며, 테이프로 제조되거나, 기계적 고정 장치 (mechanical fastener)와 같은 제품용 부착 시스템으로 제조될 수 있다.
발명의 요약
PPO, 및 블록 코폴리머 조성물 총 중량을 기준으로 하여 약 40 내지 약 95 중량% 범위의 디블록 함량을 갖는 블록 코폴리머 조성물을 포함하는 본 발명의 감압성 접착제 조성물은 LSE 지지체에 대한 박리 접착 성능 및 고온에서의 정지 전단 성능 모두가 예측할 수 없을 만큼 향상된 것이다.
한 실시 태양에 있어서, 본 발명은 (a) (ⅰ) A-B의 배열을 갖는 제1 성분, 및 (ⅱ) A-B-(B-A)n의 배열을 갖는 제2 성분을 포함하는 블록 코폴리머 조성물 [여기에서, n은 1 내지 20이고, A는 알케닐 방향족 또는 아렌 탄화수소 폴리머이며, B는 폴리부타디엔이고, 상기 제1 성분은 블록 코폴리머 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 약 40 내지 약 95 중량% 범위의 양으로 존재함]; (b) 폴리페닐렌 옥사이드 수지; 및 (c) B와 혼화성(compatibility)이 있는 점착 부여제 수지를 포함하는 감압성 접착제 조성물에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 (a) (ⅰ) A-B의 배열을 갖는 제1 성분, 및 (ⅱ) A-B-(B-A)n의 배열을 갖는 제2 성분을 포함하는 블록 코폴리머 조성물 [여기에서, n은 1 내지 20이고, A는 알케닐 방향족 또는 아렌 탄화수소 폴리머이며, B는 폴리이소프렌이고, 상기 제1 성분은 블록 코폴리머 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 약 40 내지 약 95 중량% 범위의 양으로 존재함]; (b) 폴리페닐렌 옥사이드 수지; 및 (c) B와 혼화성이 있는 석유 유도 탄화수소 점착 부여제 수지를 포함하는 감압성 접착제 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 감압성 접착제 조성물은 테이프를 제조하는 데 사용할 수 있다. 또한, 본 발명의 상기 조성물을 포함하는 제품을 제조할 수 있다. 또한, 본 발명은 본 발명의 조성물을 사용하여 지지체를 결합시키는 방법에 관한 것이다.
발명의 상세한 설명
본 발명의 접착제 조성물은 블록 코폴리머 조성물, 폴리페닐렌 옥사이드 수지 및 점착 부여제 성분들을 포함한다. 이들 성분 및 상기 조성물은 하기에 보다 상세하게 기술될 것이다.
블록 코폴리머 조성물
본 발명의 적당한 블록 코폴리머 조성물은 A-B의 배열을 갖는 디블록 성분(즉, 블록 A 및 블록 B를 갖는 성분), 및 둘 이상의 폴리머 말단블록 A 및 하나 이상의 폴리머 중앙블록 B를 가지며 A-B-(B-A)n (여기에서, n은 1내지 20, 바람직하게 1 내지 3임)의 배열을 갖는 성분을 포함한다. 따라서, 본 발명의 상기 블록 코폴리머 조성물은 다양한 기하학적 구조를 갖는 코폴리머를 포함할 수 있고, 선형, 방사형 또는 분지쇄형일 수 있다.
블록 A는 전형적으로 중량 평균 분자량이 약 2,000 내지 약 50,000 Da, 바람직하게 9,000 내지 35,000 Da인 알케닐 방향족 또는 아렌 탄화수소 폴리머 블록이다. 블록 A는 컨쥬게이트 디엔과 같은 기타 모노머를 소량 포함할 수도 있다. 본 발명의 목적을 위한 예로서, 스티렌, 그의 동족체 및 그의 유사체, 예를 들어, 알파-메틸 스티렌, t-부틸 스티렌, 3-메틸스티렌, 4-n-프로필스티렌, 4-p-프로필스티렌, 1-비닐나프탈렌, 2-비닐나프탈렌 및 이들의 혼합물이 있다.
블록 B는 전형적으로 중량 평균 분자량이 약 20,000 내지 약 350,000 Da, 바람직하게 25,000 내지 150,000 Da인 컨쥬게이트 디엔의 엘라스토머계 폴리머 블록이다. 비-수소화 엘라스토머계 폴리머 블록의 예로는 폴리부타디엔 및 폴리이소프렌, 및 이들의 코폴리머가 있고, 수소화 엘라스토머계 폴리머 블록의 예로는 폴리-코-에틸렌 부틸렌, 폴리-코-에틸렌 프로필렌, 및 이들의 코폴리머가 있다. 아렌 또는 기타 컨쥬게이트 디엔과 같은 기타 모노머가 예를 들어, 블록 B의 총 중량을 기준으로 약 10 중량% 미만의 소량으로 B 블록 중에 포함될 수 있다.
본 발명의 블록 코폴리머 조성물은 이 블록 코폴리머 조성물의 총 중량%를 기준으로 하여 약 40 중량% 내지 약 95 중량%, 바람직하게 45 중량% 내지 95 중량%, 더욱 바람직하게 60 중량% 내지 95 중량%, 가장 바람직하게 75 중량% 내지90 중량%의 디블록 함량을 갖는다. 소정의 디블록 함량은 본 명세서에 참고 문헌으로 인용된 미국 특허 제5,412,032호에 기술된 바와 같이 소정 디블록 함량을 갖는 블록 코폴리머 혼합물을 얻을 수 있는 양의 공지된 디블록 함량을 갖는 1종 이상의 블록 코폴리머를 배합함에 의하여, 또는 커플링 효율을 제한함에 의하여 중합 반응 중에 얻을 수 있다.
블록 A의 총 중량%는 변화시킬 수 있으며, 상기 블록 코폴리머 조성물 중에 소정 디블록 함량이 존재한다면, 상기 블록 코폴리머 조성물의 총 중량%를 기준으로 하여 전형적으로 8 내지 55 중량%, 바람직하게 10 내지 30 중량%이다.
적당한 블록 코폴리머로는 블록 A와 블록 B의 쌍이 폴리스티렌-폴리부타디엔, 폴리스티렌-폴리이소프렌, 폴리스티렌-폴리-코-에틸렌 부틸렌, 폴리스티렌-폴리-코-에틸렌 프로필렌, 폴리(알파-메틸스티렌)-폴리부타디엔, 폴리(알파-메틸스티렌)-폴리이소프렌, 또는 이들의 혼합물인 블록 코폴리머가 있다. 본 발명의 범위 내에 있는 디블록 함량을 갖거나 본 발명의 범위 내의 디블록 함량을 달성하도록 혼합될 수 있는 시판하는 화합물의 예로는 미국 텍사스주 휴스톤에 소재하는 쉘 케미칼 캄파니에서 "크라톤(Kraton) D1113", "크라톤 D1118" 및 "크라톤 D1119"라는 상표명으로 시판되는 것, 미국 텍사스주 휴스톤에 소재하는 하우스멕스 인코포레이티드에서 "솔프렌(Solprene) 1205"이라는 상표명으로 시판하는 것, 및 일본 토쿄에 소재하는 니폰 제온 캄파니 리미티드에서 "퀸탁(Quintac) SL-113"이라는 상표명으로 시판하는 것 등이 있다.
특히 적당한 블록 코폴리머 조성물로는:
(a) 스티렌 함량이 약 20 내지 35% 범위이고 디블록 함량이 0 내지 20% 범위인 선형 스티렌 부타디엔(SB) 블록 코폴리머 약 5 내지 50 부 및 스티렌 함량이 약 20 내지 35% 범위이고 디블록 함량이 80 내지 100% 범위인 선형 스티렌 부타디엔(SB) 블록 코폴리머 50 내지 95 부의 혼합물,
(b) 스티렌 함량이 약 20 내지 35% 범위이고 디블록 함량이 60 내지 85% 범위인 선형 스티렌 부타디엔(SB) 블록 코폴리머 약 34 내지 75 부 및 스티렌 함량이 약 20 내지 35% 범위이고 디블록 함량이 80 내지 100% 범위인 선형 스티렌 부타디엔(SB) 블록 코폴리머 25 내지 66 부의 혼합물, 및
(c) 스티렌 함량이 약 20 내지 35% 범위이고 디블록 함량이 60 내지 90% 범위인 선형 스티렌 부타디엔(SB) 블록 코폴리머 약 50 내지 75 부 및 스티렌 함량이 약 20 내지 35% 범위이고 디블록 함량이 80 내지 100% 범위인 선형 스티렌 부타디엔(SB) 블록 코폴리머 25 내지 50 부의 혼합물이 있다.
본 발명의 블록 코폴리머는 공지된 임의의 적당한 방법에 따라 제조할 수 있다. 제조 방법의 예는 예를 들어, 미국 특허 제5,453,319호에 기재되어 있다. 명백하게, 상기 블록 코폴리머의 구조는 중합 반응 방법에 의하여 결정된다.
본 발명의 상기 블록 코폴리머 조성물은 상기 감압성 접착제 조성물 총 중량을 기준으로 하여, 전형적으로 약 25 내지 약 65 중량%, 바람직하게 35 내지 50 중량% 범위의 양으로 상기 접착제 조성물 중에 존재한다.
폴리페닐렌 옥사이드 수지
본 발명에 유용한 폴리페닐렌 옥사이드 수지는 하기 반복 단위를 갖는 것이다:
상기 식에서,
하나의 단위의 산소 에테르 원자는 이웃하는 단위의 벤젠 핵에 연결되고, n은 반복 단위를 나타내며, 각각의 X는 독립적으로 수소, 할로겐, 탄화수소 라디칼, 할로겐 원자와 페닐 핵 사이에 둘 이상의 탄소 원자가 있는 할로하이드로젼 라디칼, 하이드로카본옥시 라디칼 및 할로겐 원자와 페닐 핵 사이에 둘 이상의 탄소 원자가 있는 할로하이드로카본옥시 라디칼로 구성된 군으로부터 선택되는 일가의 치환체이다. X가 메틸인 폴리페닐렌 옥사이드 수지가 바람직하다.
유용한 폴리페닐렌 옥사이드 수지는, 본 명세서에 참고 문헌으로 인용된 힘스 등의 문헌[Himes et al. "Achieving High Service Temperatures With Thermoplastic Elastomers" 1996 Hot Melt Symposium, pages 71-98]에 기재되어 있는 바와 같이, 상기 사용되는 블록 코폴리머 조성물과 혼화성이 있도록 선택된 분자량 및 유리 전이 온도(Tg)를 갖는다. 폴리페닐렌 옥사이드 수지는, 상이한 주사 열량 측정법(scanning calorimetry)에 의하여 측정한 바에 따르면, Tg가 통상 약 110 내지 210℃, 바람직하게 140 내지 170℃, 더욱 바람직하게 140 내지 165℃이고, 중량 평균 분자량(Mw)이 약 1,000 내지 약 25,000 Da, 바람직하게 2,000 내지 10,000 Da, 더욱 바람직하게 4,000 내지 8,000 Da 범위이다.
폴리페닐렌 옥사이드 수지는 미국 특허 제3,306,874호(헤이), 미국 특허 제3,306,875호(헤이), 미국 특허 제3,257,357호(스타마토프) 및 미국 특허 제3,257,358호(스타마토프)에 기재된 바와 같이 제조할 수 있다.
폴리페닐렌 옥사이드 수지는 상기 블록 코폴리머 조성물 중의 블록 A 100 중량부를 기준으로 하여, 통상 약 10 내지 약 200 중량부 범위의 양으로 본 발명의 접착제 조성물 중에 존재한다.
점착 부여제 수지
점착 부여제 수지는 본 발명의 접착제 조성물에 한 성분으로서 첨가되고, 블록 B와 혼화될 수 있는 물질을 의미하며, 수평균 분자량(Mn)이 10,000 Da 이하이고, 상이한 주사 열량 측정법에 의하여 측정할 때 유리 전이 온도(Tg)가 -30℃ 이상이다.
본 발명에 유용한 점착 부여제 수지로는 로진(rosin) 및 로진 유도체, 탄화수소 점착 부여제 수지, 방향족 탄화수소 수지, 지방족 탄화수소 수지, 테르펜 수지 등이 있다. 시판되는 예로는 미국 델라웨어 윌밍톤에 소재하는 헤라클레스 인코포레이티드에서 "피콜라이트(Piccolyte) A135" 또는 "피콜라이트 A115"라는 상표명으로 시판하는 알파-피넨 수지 또는 플로리다 파나마 시티에 소재하는 아리조나 케미칼 디비젼, 인터내셔날 페이퍼에서 "존아레즈(Zonarez) A25"라는 상표명으로 시판하는 알파-피넨 수지; 미국 델라웨어 윌밍톤에 소재하는 헤라클레스 인코포레이티드에서 "피콜라이트 S135" 또는 "피콜라이트 S115"라는 상표명으로 시판하는 베타-피넨 수지; 또는 미국 오하이오주 아크론에 소재하는 굿이어 타이어 & 러버캄파니 케미칼 디비젼에서 "윙탁 플러스(Wingtack Plus)"라는 상표명으로 시판하는 석유 유도 탄화수소 수지가 있다.
통상, 점착 부여제 수지는 접착제 조성물의 총 중량%를 기준으로 하여 약 20 내지 약 80 중량%, 바람직하게 40 내지 60 중량% 범위의 양으로 상기 접착제 조성물 중에 존재한다.
접착제 조성물
본 발명의 접착제 조성물은 달퀴스트(Dahlquist) 표준을 만족하는 접착제 조성물로서 정의되는 감압성 접착제이다. 즉, 문헌[Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology, p.172, D. Satas (ed.), Van Nostrand, N.Y., (1989)]에서 정의한 바와 같이, 의도하는 적용 온도에서 1 x 10-6㎠/다인 초과의 1초 크립 컴플라이언스(creep compliance)를 나타내는 것이다. 통상, 감압성 접착제는 실온에서 통상적인 점착성이 있으며, 손가락이나 손의 압력보다 더 높은 압력을 가할 필요 없이 표면과 접착했을 때 그 표면에 부착된다.
접착성 조성물은 충진제, 안정화제, 항산화제 및 안료 등의 첨가제를 포함할 수도 있는데, 이들 첨가제는 그 첨가제의 통상적인 목적으로 사용되는 것이다.
방향족 탄화수소 수지 등의 말단블록 회합 수지(end block associating resin), 예를 들어, 미국 델라웨어 윌밍톤에 소재하는 헤라클레스 인코포레이티드에서 "엔덱스(Endex) 160"이라는 상표명으로 시판하는 것을 첨가할 수도 있다. 말단블록 회합 수지는 통상 상기 블록 코폴리머 조성물의 블록 A 100 중량부 당 0 내지 200 중량부의 양으로 첨가된다. PPO의 양은 사용되는 말단블록 회합 수지의 양에 기초하여 조절될 수 있다.
본 발명의 접착제 조성물의 한 성분으로서 오일을 첨가할 수도 있다. 이 오일은 접착제 조성물의 점도를 변경시켜 그 조성물의 점착성을 증대시키는 기능을 할 수 있다. 통상, 상기 오일은 접착제 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 약 0 내지 35 중량% 범위의 양으로 첨가된다. 통상 파라핀계/나프텐계 오일로 언급되는 적당한 오일은 보통 정제 석유 생성물의 분획물이고, 클레이-겔 분석법(clay-gel analysis)에 의하여 측정할 때 약 30 중량% 미만의 방향족 성분을 포함한다. 시판되는 오일로는 미국 텍사스주 휴스톤에 소재하는 쉘 케미칼 캄파니에서 "쉘플렉스(Shellflex) 371N" 및 "쉘플렉스 6371"이라는 상표명으로 시판하는 것이 있다.
본 발명의 특히 적당한 접착제 조성물은 스티렌 함량이 약 20 내지 35% 범위이고 디블록 함량이 0 내지 20% 범위인 선형 스티렌 부타디엔(SB) 블록 코폴리머 약 5 내지 50 부 및 스티렌 함량이 약 20 내지 35% 범위이고 디블록 함량이 80 내지 100% 범위인 선형 스티렌 부타디엔(SB) 블록 코폴리머 50 내지 95 부의 혼합물, 및 연화점이 110℃ 초과인 알파-피넨 점착 부여제 수지, 나프테닉 오일, 및 폴리페닐렌 옥사이드 수지를 포함한다. 이 조성물에 있어서, 상기 점착 부여제 수지의 양은 75 내지 150 중량부 범위일 수 있고, 상기 오일의 양은 0 내지 50 중량부 범위일 수 있으며, 상기 폴리페닐렌 옥사이드 수지의 양은 2 내지 40 중량부 범위일 수 있다.
본 발명의 다른 특히 적당한 접착제 조성물은 스티렌 함량이 약 20 내지 35%범위이고 디블록 함량이 60 내지 85% 범위인 선형 스티렌 부타디엔(SB) 블록 코폴리머 약 34 내지 75 부 및 스티렌 함량이 약 20 내지 35% 범위이고 디블록 함량이 80 내지 100% 범위인 선형 스티렌 부타디엔(SB) 블록 코폴리머 25 내지 66 부의 혼합물, 또는 스티렌 함량이 약 20 내지 35% 범위이고 디블록 함량이 60 내지 90% 범위인 선형 스티렌 부타디엔(SB) 블록 코폴리머 약 50 내지 75 부 및 스티렌 함량이 약 20 내지 35% 범위이고 디블록 함량이 80 내지 100% 범위인 선형 스티렌 부타디엔(SB) 블록 코폴리머 25 내지 50 부의 혼합물, 및 연화점이 110℃ 초과인 알파-피넨 점착 부여제 수지, 나프테닉 오일, 및 폴리페닐렌 옥사이드 수지를 포함한다. 이 조성물에 있어서, 상기 점착 부여제 수지의 양은 75 내지 150 부 범위일 수 있고, 상기 오일의 양은 0 내지 60 부 범위일 수 있으며, 상기 폴리페닐렌 옥사이드 수지의 양은 2 내지 40 부 범위일 수 있다.
본 발명의 감압성 접착제 조성물은 핫 멜트 제조 또는 코팅될 수 있다. 이 방법에 있어서, 접착제 조성물의 상기 성분들은 트윈 스크류 압출기(twin screw extruder)와 같은 믹서에서 용융-혼합된다. 폴리페닐렌 옥사이드 수지는 점착 부여제 수지 또는 오일 또는 말단블록 회합 수지(존재한다면)와 함께 예비혼합물 (premix)로서 첨가될 수 있다. 상기 예비혼합(prebleding)은 WO 97/11997 또는 미국 특허 제4,104,323호에 기술되어 있는 바와 같이 수행할 수 있다.
별법으로서, 접착제 조성물은 톨루엔과 같은 용매 중에 접착제 조성물의 성분들을 용해시키고, 폴리에스테르 필름 또는 릴리이즈 라이너(release liner)와 같은 지지체 상에서 주조하여 제조할 수 있다.
상기 접착제 조성물이 블록 B가 수소화된 블록 코폴리머를 포함하는 경우, 접착제 조성물의 합성 중앙블록 유리 전이 온도(CMTg)는, 상이한 주사 열량 분석법을 사용하여 블록 B의 Tg 및 모든 중앙블록 혼화성 성분, 예를 들어 중앙블록 혼화성 점착 부여제 수지 및 오일의 Tg를 측정함으로써 폭스 방정식(Fox Equation)을 사용하여 계산할 때, 245 켈빈(K) 초과이다. 상기 폭스 방정식은 다음과 같다:
상기 식에서w i는 성분 i의 중량 분률(weight fraction)이고, Tgi는 성분 i의 유리 전이 온도이며, 상기 합은 블록 B 자신 및 블록 B와 혼화될 수 있는 성분들을 취한 것이다.
상기 접착제 조성물은, 접착제 조성물을 0.1mm 두께로 코팅하여 정지 전단 강도 시험 방법(Static Shear Strength test method)에 따라 시험하는 경우, 6.45㎠(1 in2) 하중 당 바람직하게 10,000 분 이상 동안 250g 또는 1,000 분 이상 동안 1,000g을 보유할 수 있는 70℃(158℉) 정지 전단 성능을 달성한다.
본 발명의 접착제 조성물은 지지체 상에 코팅할 수 있다. 적당한 지지체의 예로는 릴리이즈 라이너(예, 실리콘 릴리이즈 라이너) 및 테이프 백킹(이것은 종이, 금속 또는 플라스틱으로 애벌 처리되거나 되지 않을 수 있음)이 있다.
다중-층 테이프 구조물이 바람직한 경우, 제조의 한 방법은 통상적인 기술을 사용하는 다중-층 코팅 방법이다. 예를 들어, 상기 코팅 방법은 (예를 들어, 금형코팅기를 통하여) 동시에 적용할 수 있다. 또한, 상기 코팅 방법은 순차적으로 적용할 수도 있다.
본 발명의 접착제 조성물은 또한 두개의 라이너(이들 중 하나 이상은 릴리이즈 물질로 코팅됨) 사이에 고르게 코팅되는 접착제 조성물의 층을 포함하는 테이프 구조물로 만들 수도 있다. 릴리이즈 코팅으로 두개 모두 코팅되는 두개의 라이너 사이에 접착제 조성물을 코팅함으로써 트랜스퍼 테이프(transfer tape)를 제조할 수 있다.
본 발명의 접착제 조성물은 또한 다른 릴리이즈 라이너, 즉, 라이너의 한 면에 코팅되는 제1 릴리이즈 코팅과 라이너의 반대 면에 코팅되는 제2 릴리이즈 코팅이 있는 릴리이즈 라이너 상에 코팅될 수도 있다.
트랜스퍼 테이프를 제조하는 경우, 트랜스퍼 테이프의 라이너 중 하나는 제거될 수 있어야 하고, 노출되는 접착제 표면은 백킹과 같은 다른 지지체에 적층될 수 있어야 한다. 남아 있는 릴리이즈 라이너는 지지체에 접착제를 트랜스퍼시키는 것을 돕는다. 상기 지지체는 폴리머 필름(예, 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 폴리우레탄) 금속박, 유리 섬유, 종이, 천, 부직포 재료, 발포체 시트 등으로 구성되는 군으로부터 선택되는 것과 같이 테이프용으로 통상 사용하는 지지체들 중 임의의 것일 수 있다. 발포체 시트는 당업계에 공지되어 있으며, 폴리에틸렌, 폴리우레탄, 아크릴레이트, 폴리스티렌, 네오프렌, 실리콘 등으로부터 제조되는 오픈 및 클로즈 셀 발포체 등이 있다.
본 발명에 따른 감압성 접착제가 유용한 다른 테이프 구조물로는 미국 미네소타주 세인트 폴에 소재하는 미네소타 마이닝 앤드 매뉴팩춰링 캄파니(3M)에서 "듀얼-락(Dual-Lock)"이라는 상표명으로 시판하는 고정 장치, 및 미국 미네소타주 세인트 폴에 소재하는 미네소타 마이닝 앤드 매뉴팩춰링 캄파니(3M)에서 "스카치메이트(Scotchmate)"라는 상표명으로 시판하는 고정 장치와 같은 기계적 고정 장치가 있다. 감압성 접착제는 제진(vibration damping) 용도에도 유용하다. 또한, 감압성 접착제는 범퍼나 완충물과 같은 가스켓 또는 성형 부품용 테이프 부착 시스템으로 사용할 수 있다.
본 발명의 접착제 조성물은 지지체, 예를 들어 폴리올레핀 지지체를 결합시키는 방법에도 사용할 수 있는데, 이 때, 상기 방법은 지지체를 제공하는 단계, 및 당업자에게 주지된 방법 및 기술을 사용하여 본 발명의 접착제 조성물을 상기 지지체에 도포하는 단계를 포함한다. 그 후, 다른 지지체를 상기 접착제 조성물에 접촉시킬 수 있다. 상기 경우에, 상기 지지체가 폴리올레핀인 경우, 상기 지지체는 변성되지 않을 수 있다. 용어 "변성되지 않은(unmodified)"은 상기 지지체가 화학적으로나 물리적으로 처리되지 않은 것을 의미한다.
시험 방법
하기 시험 방법은 실시예들에 기록한 다양한 시험 결과를 측정하기 위하여 사용하였다. 특히 달리 지시하지 않는 한, 모든 양은 중량부이다.
90도 박리 접착력
이 시험은 다양한 경질 지지체에 2.5㎝ x 15㎝(1인치 x 6인치) 시험 테이프를 2-kg 경질 고무 롤러를 사용하여 각 방향으로 한 번 통과시켜 도포하는, 다양한 경질 지지체를 사용하는 PSTC-5 에 따라 수행하였다. 샘플들은 30㎝/분(12인치/분)의 속도로 분리 전 실온 이하에서 특정 시간 동안 체류시켰다. 기록된 값은, 달리 지시하지 않는 한, 두 번의 반복 실행에서 얻은 평균값이다. 고저의 박리력(peel force) 값 사이에서 주기적인 방법의 박리력 변화(진동) 결과는 표의 결과 기록에서 "부착 미끄러짐(stick slip)"으로 표시하였다. 부착 미끄러짐이 발생하는 경우, 평균 박리력은 일반적으로 실제 결합 강도를 적게 어림하게 된다. 변화(진동) 박리력의 평균은 표에서 부착 미끄러짐의 표시 옆에 기록한다.
접착제와 지지체 사이의 결합이 접착제와 백킹 사이의 결합보다 강한 경우, 접착제-백킹 계면에 파손이 발생한다. 이는 표의 결과 기록에서 "백킹 분리"로 표시하였다. 이러한 조건 하에서는, 실제 결합 강도가 측정되지 않으며, 관찰되는 백킹으로부터의 제거력(removal force)보다 큰 것으로 믿어진다. 상기 제거력은 표에서 백킹 분리에 대한 심볼(Sb) 옆에 기록하였다.
정지 전단 강도
실온 또는 70℃에서의 정지 전단 강도는 다음과 같이 측정하였다: 애벌 처리된 폴리에스테르 필름 0.05mm 두께 상에 본 발명의 감압성 접착제 층이 있는 각각 2.5㎝ x 10㎝의 시험 샘플들을 5㎝ x 13㎝의 스테인레스 스틸 판에 결합시켰는데, 이 때 복합체 위로 2kg 고무 코팅 스틸 롤러를 두 번 통과시켜 2.5㎝ x 2.5㎝의 중첩 영역을 형성시켰다. 실온(예, 20 내지 25℃)에서 1 내지 24 시간의 체류 후, 상기 결합된 판은, 실온 또는 70℃에서 유지되는 오븐 중에서, 상기 복합체의 자유단에 부착된 250g, 500g, 1000g 또는 2000g의 추로 수직으로부터 2도 죄어졌다.
파손 시간은 분으로 측정하였고, 이는 다른 지시가 없는 한, 두 번의 반복 실행에서 얻은 평균값이다. 파손이 10,000분 까지 일어나지 않았다면, 시험을 계속하지 않았다.
접착제 조성물의 성분들
실시예들에 있어서, 하기 성분들을 접착제 제제 중에 사용하였다.
블록 코폴리머
1. 미국 텍사스주 휴스톤에 소재하는 쉘 케미칼 캄파니에서 "크라톤 D1101"이라는 상표명으로 시판하는, 스티렌 함량이 31%이고 디블록 함량이 15%인 선형 스티렌 부타디엔(SB) 블록 코폴리머.
2. 미국 텍사스주 휴스톤에 소재하는 쉘 케미칼 캄파니에서 "크라톤 D1118"이라는 상표명으로 시판하는, 스티렌 함량이 31%이고 디블록 함량이 80%인 선형 스티렌 부타디엔 블록 코폴리머.
3. 미국 텍사스주 휴스톤에 소재하는 쉘 케미칼 캄파니에서 "크라톤 D1107"이라는 상표명으로 시판하는, 스티렌 함량이 15%이고 디블록 함량이 18%인 선형 스티렌 이소프렌(SI) 블록 코폴리머.
4. 미국 텍사스주 휴스톤에 소재하는 쉘 케미칼 캄파니에서 "크라톤 D1119"라는 상표명으로 시판하는, 스티렌 함량이 22%이고 디블록 함량이 65%인 선형 스티렌 이소프렌 블록 코폴리머.
5. 미국 텍사스주 휴스톤에 소재하는 하우스멕스 인코포레이티드에서 "솔프렌 1205"라는 상표명으로 시판하는, 스티렌 함량이 25%이고 디블록 함량이 약 100%(확실하지 않음)인 선형 스티렌 부타디엔 블록 코폴리머.
6. 일본 토쿄에 소재하는 니폰 제온에서 "퀸탁 SL-113"으로 시판하는, 스티렌 함량이 15%이고 디블록 함량이 75%인 선형 스티렌 이소프렌 블록 코폴리머.
폴리페닐렌 옥사이드
1. 폴리페닐렌 옥사이드, 중간점 Tg 160℃, Mw 9,200, Mn 2,770 Da, 220℃에서 용융 흐름율(melt index) 22.3gr/10분, 1 rad/s, 및 5kg; 미국 매사츄세츠주 피츠필드에 소재하는 제너럴 일렉트릭 캄파니 플라스틱스 그룹에서 입수한 PPO 612-111, Lot 2970059라는 명칭의 샘플.
2. 폴리페닐렌 옥사이드, 중간점 Tg 170℃, Mw 13,200, Mn 2,770 Da, 220℃에서 용융 흐름율 22.3gr/10분, 1 rad/s, 및 5kg; 네덜란드에 소재하는 제너럴 일렉트릭 캄파니 플라스틱스 그룹에서 입수한 PPO 857이라는 명칭의 실험적 샘플.
점착 부여제 수지
1. 미국 델라웨어 윌밍톤에 소재하는 헤라클레스 인코포레이티드에서 "피콜라이트 A135"라는 상표명으로 시판하는, 공칭 연화점(nominal softening point)이 135℃인 알파-피넨 수지.
2. 미국 델라웨어 윌밍톤에 소재하는 헤라클레스 인코포레이티드에서 "피콜라이트 A115"라는 상표명으로 시판하는, 공칭 연화점이 115℃인 알파-피넨 수지.
3. 미국 오하이오주 아크론에 소재하는 굿이어 타이어 & 러버 캄파니 케미칼 디비젼에서 "윙탁 플러스"라는 상표명으로 시판하는, 공칭 연화점이 97℃인 석유유도 탄화수소 수지.
4. 플로리다 파나마 시티에 소재하는 아리조나 케미칼 디비젼, 인터내셔날 페이퍼에서 "존아레즈 A25"라는 상표명으로 시판하는, 공칭 연화점이 25℃인 알파-피넨 수지.
말단블록 회합 수지
미국 델라웨어 윌밍톤에 소재하는 헤라클레스 인코포레이티드에서 "엔덱스 160"이라는 상표명으로 시판하는, 공칭 연화점이 115℃인 방향족 말단블록 회합 수지.
오일
1. 미국 텍사스주 휴스톤에 소재하는 쉘 케미칼 USA에서 "쉘플렉스 371N"이라는 상표명으로 시판하는 나프텐계 오일.
2. 미국 텍사스주 휴스톤에 소재하는 쉘 케미칼 USA에서 "쉘플렉스 6371"이라는 상표명으로 시판하는 나프텐계 오일.
첨가제
1. 미국 로스앤젤레스 배턴 루즈에 소재하는 앨비말 코오포레이션에서 "에타녹스(Ethanox) 330"이라는 상표명으로 시판하는 항산화제.
2. 미국 뉴욕 아드슬리에 소재하는 시바-가이기에서 "이가녹스(Irganox) 1076"DL라는 상표명으로 시판하는 항산화제.
실시예 1 내지 3(E1 내지 E3) 및 비교 실시예 1 내지 2(CE 1 내지 CE2)
PPO/PS의 비가 1.0인 SB 및 SI 블록 코폴리머계 PSAs는 표 A에 나타낸 바와같이 다양한 디블록 함량을 사용하여 제조하였다. PPO의 양은 접착제 중의 폴리스티렌(PS) 중량부에 대한 PPO 중량부의 비율(PPO/PS)로서 첨가하였다.
표 A에 기록된, 블록 코폴리머 성분의 총량을 기준으로 한 디블록 함량(%)은 제조자에 의하여 기록된 값이거나 계산에 의하여 얻어진 값을 나타낸다.
[표 A]
이들 실시예는 고체 약 47중량%로 톨루엔 중에서 제조하였다. PPO 수지를 제외한 모든 성분들은 실온에서 톨루엔에 용해시켰다. PPO 수지는 고체 약 33중량%로 실온에서 톨루엔에 용해시켰고, 그 후 상기 나머지 성분들을 함유하는 용액에 첨가하였고, 용액이 균질하게 될 때까지 교반하였다.
이와 같이 제조한 접착제 용액은, 노치 부착 막대 코팅기(notched bar coater)를 사용하여, 0.051mm(2mil) 두께 폴리에스테르 필름 상에 코팅하고, 77℃의 통풍 강제 공기 오븐(vented forced air oven)에서 25분 동안 건조시켰다.
상기 시험 테이프들을 사용하여 전술한 시험 방법에 따라 하기 4개의 지지체에 대하여 90도 박리 접착력을 시험하였다:
(1) 미국 미네소타주 번스빌에 소재하는 에어로맷 프라스틱스에서 시판하는, 두께가 4.70mm이고, 폭이 5.1cm이며, 길이가 12.7cm인 저 밀도 폴리에틸렌(LDPE).
(2) 미국 미네소타주 번스빌에 소재하는 에어로맷 프라스틱스에서 시판하는, 두께가 4.70mm이고, 폭이 5.1cm이며, 길이가 12.7cm인 고 밀도 폴리에틸렌(HDPE).
(3) 미국 미네소타주 번스빌에 소재하는 에어로맷 프라스틱스에서 시판하는, 두께가 4.70mm이고, 폭이 5.1cm이며, 길이가 12.7cm인 폴리프로필렌(PP).
(4) 미국 미네소타주 쿤 래피즈에 소재하는 빈센트 메탈스에서 시판하는, 두께가 1.22mm이고, 폭이 5.1cm이며, 길이가 12.7cm인 스테인레스 스틸(SS).
그 결과는 단일 시험을 나타내며, 3자리 수로 어림하고, 표 Ⅰ에 기록하였다.
[표 Ⅰ]
* = 부착 미끄러짐(stick slip)
Sb = 백킹 분리
실시예 4 내지 6(E4 내지 E6) 및 비교 실시예 3 내지 4(CE3 내지 CE4)
이들 실시예는 점착 부여제 수지의 양을 증가시키고 이에 따라 오일의 양을 조정한 것을 제외하고는, 실시예 1 내지 3의 성분들을 사용하여 제조하였다. PPO/PS의 비가 1.0인 SB 및 SI 블록 코폴리머계 PSAs는 다양한 디블록 함량을 사용하여 제조하였다. 성분 및 양은 표 B에 제시한다.
[표 B]
이들 실시예는 고체 약 48중량%로 한 것을 제외하고는 실시예 1 내지 3에서와 같이 톨루엔 중에서 제조하였다.
이와 같이 제조한 접착제 용액은, 노치 부착 막대 코팅기를 사용하여 약 0.9 미터/분(3ft/분)의 속도로, 0.051mm(2mil) 두께 폴리에스테르 필름 백킹 상에 나이프 코팅(knife coating)하고, 65.5℃(150℉), 82℃(180℉), 87.5℃(190℉)의 온도 영역을 갖는 강제 공기 오븐 중에서 건조시켜 접착제 두께가 0.127mm(5mil)인 시험테이프를 제조하였다.
상기 시험 테이프를 사용하여 90도 박리 접착력을 시험하였다. 그 결과는 단일 시험을 나타내며, 표 Ⅱ에 기록한다.
[표 Ⅱ]
* = 부착 미끄러짐
Sb = 백킹 분리
실시예 7 내지 12(E7 내지 E12) 및 비교 실시예 5 내지 6(CE5 내지 CE6)
SB 및 SI 블록 코폴리머 PSAs는 PPO를 사용하여 그리고 PPO 없이 제조하였다. 모든 제제는 블록 코폴리머 100중량부를 기준으로 하며, 에타녹스 330을 1중량부 포함하였다. PPO의 양은 접착제 중의 폴리스티렌(PS)의 중량부에 대한 PPO의 중량부의 비(PPO/PS)로써 첨가하였다.
이들 제제를 표 C에 나타낸다.
[표 C]
이들 실시예는 고체 약 50중량%로 톨루엔 중에서 제조하였다. PPO 수지를 제외한 모든 성분들은 실온에서 톨루엔에 용해시켰다. PPO 수지는 고체 약 33중량%로 실온에서 톨루엔에 용해시켰고, 그 후 상기 나머지 성분들을 함유하는 용액에 첨가하였고, 용액이 균질하게 될 때까지 교반하였다.
이와 같이 제조한 접착제 용액은, 노치 부착 막대 코팅기를 사용하여 약 0.9 미터/분(3ft/분)의 속도로, 0.051mm(2mil) 두께 폴리에스테르 필름 백킹 상에 나이프 코팅하고, 65.5℃(150℉), 82℃(180℉), 87.5℃(190℉)의 온도 영역을 갖는 강제 공기 오븐 중에서 건조시켜 접착제 두께가 0.127mm(5mil)인 시험 테이프를 제조하였다.
상기 시험 테이프를 사용하여, 전술한 바와 같은 시험 방법에 따라 90도 박리 접착력을 시험하였고 SS 상에서 1000g/6.25㎠(1인치2)을 사용하여 정지 전단 강도를 시험하였다. 정지 전단 강도 결과는 5번 시험의 평균을 괄호 안에 기록한다. 결과를 표 Ⅲ에 제시한다.
[표 Ⅲ]
* = 부착 미끄러짐
Sb = 백킹 분리
실시예 13 내지 15(E13 내지 E15) 및 비교 실시예 7(CE7)
디블록 함량을 줄인 SB 및 SIS 블록 코폴리머 PSAs는 저 디블록 함량 코폴리머와 고 디블록 함량 코폴리머를 배합하여 제조하였다. 제제는 표 D에 나타낸다.
[표 D]
이들 실시예는 실시예 1 내지 3에서와 같이 톨루엔 중에서 제조하였다.
이와 같이 제조한 접착제 용액은, 노치 부착 막대 코팅기를 사용하여 약 0.9 미터/분(3ft/분)의 속도로, 0.051mm(2mil) 두께 폴리에스테르 필름 백킹 상에 나이프 코팅하고, 65.5℃(150℉), 82℃(180℉), 87.5℃(190℉)의 온도 영역을 갖는 강제 공기 오븐 중에서 건조시켜 접착제 두께가 0.127mm(5mil)인 시험 테이프를 제조하였다.
상기 시험 테이프를 사용하여 90도 박리 접착력을 시험하였다. 그 결과는 한 번 반복을 나타내며, 표 Ⅳ에 기록한다.
[표 Ⅳ]
* = 부착 미끄러짐
실시예 16 내지 19(E16 내지 E19) 및 비교 실시예 8 내지 9(CE8 내지 CE9)
오일 대신에 액체 점착 부여제 수지를 사용한 효과는 디블록 함량을 변화시킨 SIS 블록 코폴리머 PSAs로 설명하였다. 제제는 표 E에 나타낸다.
[표 E]
이들 실시예는 고체 약 50중량%를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1 내지 3에서와 같이 톨루엔 중에서 제조하였다.
이와 같이 제조한 접착제 용액은, 노치 부착 막대 코팅기를 사용하여, 0.051mm(2mil) 두께 폴리에스테르 필름 상에 코팅하고, 77℃의 통풍 강제 공기 오븐에서 25분 동안 건조시켰다.
상기 샘플들을 다양한 지지체에 결합시키고, 실시예 1 내지 3에 기술된 바와 같이 90도 박리 접착력에 대하여 시험하였다. 결과는 단일 시험을 나타내며, 표 Ⅴ에 기록한다.
[표 Ⅴ]
* = 부착 미끄러짐
실시예 20 내지 23(E20 내지 E23)
이들 실시예를 위한 성분들 및 그 양은 표 F에 나타낸다. 이들 실시예에 있어서, PS에 대한 PPO의 비는 변화시켰다.
[표 F]
이들 실시예는 고체 약 48중량%를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1 내지 3에서와 같이 톨루엔 중에서 제조하였다.
이와 같이 제조한 접착제 용액은, 노치 부착 막대 코팅기를 사용하여 약 1.52 미터/분(5ft/분)의 속도로, 0.051mm(2mil) 두께 폴리에스테르 필름 백킹 상에 나이프 코팅하고, 65.5℃(150℉), 82℃(180℉), 87.5℃(190℉)의 온도 영역을 갖는 강제 공기 오븐 중에서 건조시켜 접착제 두께가 0.05mm(2mil)인 시험 테이프를 제조하였다.
상기 시험 테이프를 사용하여 90도 박리 접착력을 시험하였다. 그 결과는 한 번 반복을 나타내며, 표 Ⅵ에 기록한다.
[표 Ⅵ]
실시예 24 내지 31(E24 내지 E31) 및 비교 실시예 10(CE10)
이들 실시예에 있어서, 접착제 조성물은 PPO/PS의 비를 0.0 내지 0.50으로 다르게 하여 제조하였다. 성분들 및 그 양은 표 G에 나타낸다.
[표 G]
이들 실시예는 고체 약 48중량%를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1 내지 3에서와 같이 톨루엔 중에서 제조하였다.
이와 같이 제조한 접착제 용액은, 노치 부착 막대 코팅기를 사용하여 약 1.52 미터/분(5ft/분)의 속도로, 양면 실리콘 코팅 종이 라이너 상에 나이프 코팅하고, 65.5℃(150℉), 82℃(180℉), 87.5℃(190℉)의 온도 영역을 갖는 강제 공기 오븐 중에서 건조시켜, 0.08mm(3.3mil) 두께의 접착제가 0.05mm(2mil) 폴리에스테르 필름에 적층된 시험 테이프를 제조하였다.
상기 시험 테이프를 사용하여 90도 박리 접착력을 시험하였다. 그 결과는 한 번 반복을 나타내며, 표 Ⅶ에 기록한다.
[표 Ⅶ]
실시예 32 내지 39(E32 내지 E39) 및 비교 실시예 11(CE11)
표 G의 접착제 조성물을 또한, 미국 매사츄세츠주 로렌스에 소재하는 볼텍스에서 "볼라라(Volara) 6TSX"라는 상표명으로 시판하는, 밀도가 96kg/㎥(6lbs/ft3)이고 두께가 0.8mm(0.031인치)인 코로나 처리 폴리에틸렌 발포체의 양면에 두개의 롤 적층기를 사용하여 적층시켰다. 0.5mm(20mil) 두께 폴리프로필렌 백킹을 상기 발포체의 한 면 상의 접착제에 적층시켜 시험 테이프를 제조하였다.
그 후, 상기 발포체 시험 테이프를 사용하여 90도 박리 접착력 및 정지 전단 강도를 시험하였다. 결과는 표 Ⅷ에 기록한다.
[표 Ⅷ]
AS = 스테인레스 스틸 면 상의 발포체 테이프로부터 분리된 접착제
CF = 결합 파손(cohesive failure)

Claims (20)

  1. (a) (ⅰ) A-B의 배열을 갖는 제1 성분, 및
    (ⅱ) A-B-(B-A)n의 배열을 갖는 제2 성분을 포함하는 블록 코폴리머 조성물 [여기에서, n은 1 내지 20이고, A는 알케닐 방향족 또는 아렌 탄화수소 폴리머이며, B는 폴리부타디엔이고, 상기 제1 성분은 블록 코폴리머 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 약 40 내지 약 95 중량% 범위의 양으로 존재함];
    (b) 폴리페닐렌 옥사이드 수지; 및
    (c) B와 혼화성(compatibility)이 있는 점착 부여제 수지를 포함하는 감압성 접착제 조성물(pressure sensitive adhesive composition).
  2. (a) (ⅰ) A-B의 배열을 갖는 제1 성분, 및
    (ⅱ) A-B-(B-A)n의 배열을 갖는 제2 성분을 포함하는 블록 코폴리머 조성물 [여기에서, n은 1 내지 20이고, A는 알케닐 방향족 또는 아렌 탄화수소 폴리머이며, B는 폴리이소프렌이고, 상기 제1 성분은 블록 코폴리머 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 약 40 내지 약 95 중량% 범위의 양으로 존재함];
    (b) 폴리페닐렌 옥사이드 수지; 및
    (c) B와 혼화성이 있는 석유 유도 탄화수소 점착 부여제 수지를 포함하는 감압성 접착제 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 방향족 탄화수소 말단블록 회합 수지(end block associating resin)를 더 포함하는 감압성 접착제 조성물.
  4. 제2항에 있어서, 방향족 탄화수소 말단블록 회합 수지를 더 포함하는 감압성 접착제 조성물.
  5. 제1항의 감압성 접착제 조성물을 포함하는 테이프.
  6. 제2항의 감압성 접착제 조성물을 포함하는 테이프.
  7. 제5항에 있어서, 발포체 백킹(foam backing)을 포함하는 테이프.
  8. 제6항에 있어서, 발포체 백킹을 포함하는 테이프.
  9. 제1항의 감압성 접착제 조성물의 층을 포함하는 제품.
  10. 제2항의 감압성 접착제 조성물의 층을 포함하는 제품.
  11. 제9항에 있어서, 기계적 고정 장치(mechanical fastener), 성형 부품(molded part) 또는 가스켓(gasket)인 제품.
  12. 제10항에 있어서, 기계적 고정 장치, 성형 부품 또는 가스켓인 제품.
  13. (a) 지지체를 제공하는 단계, 및
    (b) 제1항의 접착제 조성물을 상기 지지체에 도포하는 단계를 포함하는 지지체의 결합 방법.
  14. 제13항에 있어서, 접착제 조성물에 다른 지지체를 접촉시키는 단계를 더 포함하는 방법.
  15. 제13항에 있어서, 지지체가 변성되지 않는 방법.
  16. 제13항에 있어서, 지지체가 저 표면 에너지 지지체인 방법.
  17. (a) 폴리올레핀 지지체를 제공하는 단계, 및
    (b) 제2항의 접착제 조성물을 상기 지지체에 도포하는 단계를 포함하는 폴리올레핀 지지체의 결합 방법.
  18. 제17항에 있어서, 접착제 조성물에 다른 지지체를 접촉시키는 단계를 더 포함하는 방법.
  19. 제17항에 있어서, 폴리올레핀 지지체가 변성되지 않는 방법.
  20. 제17항에 있어서, 지지체가 저 표면 에너지 지지체인 방법.
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