KR20070007974A - 아크릴 폴리머 조성물, 아크릴 압력 민감성 접착테이프 및그의 제조방법 - Google Patents

아크릴 폴리머 조성물, 아크릴 압력 민감성 접착테이프 및그의 제조방법 Download PDF

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Abstract

실질적으로 어떤 용매도 함유하지 않고, 주요 구성 유니트로서 (메트)아크릴 에스테르 구성성분 유니트로 구성되고, 50,000 또는 그 이상의 중량평균분자량을 지닌 접착성 폴리머의 5∼75 중량부; 주요 구성 유니트로서 (메트)아크릴 에스테르 구성성분 유니트로 구성되고, 20,000 또는 그 이하의 중량평균분자량을 지닌 점착제 수지의 5∼40 중량부; 및 주요 구성성분이 (메트)아크릴 에스테르인 모노머의 20∼90 중량부로 구성된 압력 민감성 접착제 조성물이 제공된다. 또한 서포트 표면 상에 포개진 압력 민감성 접착층을 지닌 압력 민감성 접착테이프는 부분적 중합체를 포함한 상기 아크릴 압력 민감성 접착제 조성물로 서포트 표면을 코팅하고, 서포트 표면 상에서 중합 반응을 수행함으로서 제공된다.
아크릴, 압력, 민감성, 접착, 용매, 아크릴, 에스테르, 폴리머, 모노머

Description

아크릴 폴리머 조성물, 아크릴 압력 민감성 접착테이프 및 그의 제조방법{Acrylic polymer compositions, acrylic pressure-sensitive adhesion tapes and process for producing the same}
본 발명은 실질적으로 어떤 용매도 함유되지 않은 아크릴 폴리머 조성물, 그를 이용하여 제조된 아크릴 압력 민감성 접착테이프 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
아크릴 모노머(monomer)는 우수한 중합능력(polymerizability)을 지니고, 용액 중합, 현탁액 중합, 에멀젼 중합 및 벌크(bulk) 중합 기술을 포함한 다양한 반응 시스템에 의해 중합될 수 있다.
예를 들어 하기 과정은 아크릴 폴리머의 제조를 위해 제안되었다. 하나의 과정은 산조의 존재 하에 20∼200℃의 온도 범위로 아크릴 모노머와 멀캅 탄(mercaptan)의 혼합물을 가열시켜 그의 벌크 중합을 생성시키는 것으로 구성된다(일본특허공보 제50(1975)-401호 참조). 또다른 과정은 질소 환경 내에 실질적으로 어떤 개시제도 함유하지 않은 아크릴 모노머와 멀캅탄의 혼합물을 중합시키는 것으로 구성된다(일본특허 제258,251호 참조). 또 다른 과정은 뱃치(batch) 반응 베셀(vessel) 내에서 높은 온도로(약 150℃) 익스트루젼 타입 배럴(extrusion type barrel) 기구를 이용하여 중합반응을 수행하는 것으로 구성된다(일본특허공보 제2(1990)-55448호 참조). 또한 다른 과정은 옵티칼 파이버(optical fiber)를 통해 자외선광으로 뱃치 반응 베셀을 조사하고(irradiating), 자외선광의 펄스(pulse) 조사(irradiation)에 의한 중합반응을 수행하는 것으로 구성된다(일본공개공보 제7(1995)-330815호 참조). 또한 자외선광으로 뱃치 반응 베셀을 조사하는 동안 반응 온도를 단계적으로 변화시킴으로서 자외선 벌크 중합반응을 수행하는 것으로 구성된다(일본공개공보 제11(1999)-49811호 참조).
그러나 아크릴 모노머의 높은 반응성 때문에 산업적 규모의 통상적인 뱃치 반응 베셀 내 온도 분해가능한 중합반응 개시제의 존재 하에서 아크릴 모노머를 반응시키고자 할 때 반응장치 내의 열 생성이 너무 강력하여 반응 시스템의 외부를 향해 반응열을 방출시키는 것이 어렵다. 따라서 효과적으로 반응을 제어하는 동안 반응 베셀 내 열 분해가능한 중합반응 개시제의 존재 하에서 아크릴 모노머의 벌크 중합반응을 달성하는 것은 실행불가능하였다.
배럴 기구를 이용한 반응은 온도 제어의 정확도를 낮춤에 따라 수득된 폴리머의 분자량 분해가 넓어지고, 수득된 분자량이 폴리디스펄스(polydisperse)될 것이라는 결과와 함께 높은 온도 범위 내에 놓기 위해 반응 온도를 세팅할 필요가 있다는 결점을 지닌다.
자외선 조사 수단을 포함한 배럴 기구에 있어서, 온도 제어가 어려워서 높은 정확도의 반응 제어는 영향을 받을 수 없다. 또한 자외선 조사 수단으로 장비된 뱃치 반응 베셀에 있어서, 규모의 증가와 함께 수반되는 열 생성을 제어하기 위해 설비를 냉각하는데 드는 비용이 너무 커서 현존하는 설비를 이용하여 아크릴 폴리머를 대량 생산하는데 적당하지 않다.
반대로 전술한 바와 같이 벌크 중합 기술은 아크릴 모노머를 중합하는 방법으로 알려져 있다. 벌크 중합반응에서 제조된 폴리머는 용매를 함유하지 않고, 계면활성제 및 그와 유사한 것을 함유하지 않는다. 따라서 벌크 중합에서 제조된 폴리머로부터 용매를 분리하는 시행이 필요하지 않다. 제조된 폴리머는 물 저항성 및 그와 유사한 성질의 약화를 유발하기 쉬운 계면활성제 및 그와 유사한 것을 함유하지 않는다. 이러한 이유로 인해 반응 모드(mode)의 관점에서만 평가될 때 벌크 중합은 바람직한 반응 모드를 제공한다.
그러나 열중합 개시제의 이용으로 이루어진 벌크 중합에서 사용되는 모노머 의 높은 반응성 때문에 열중합 반응을 제어하는 것이 너무 어려워서 중합 반응의 탈주(runaway)가 발생하기 쉽다. 탈주 반응은 반응이 더 이상 제어되지 않아 반응의 격렬한 진행(violent advance)을 야기시키는 현상을 의미한다. 즉, 탈주 반응은 예를 들어 반응 온도의 빠른 증가와 같은 반응장치 내에 충진된 구성요소 상태의 빠른 변화 때문에 매우 위험하다. 더욱이 제조된 폴리머의 분자량 분해가 넓은 경향이 있고, 수득된 폴리머의 분자량은 낮은 경향이 있다.
아크릴 모노머가 사용되는 벌크 중합 기술에 있어서, 일본특허공개공보 제53(1978)-2589호는 60% 또는 그 이상의 중합 정도를 지닌 첫 번째 프리폴리머(prepolymer)가 베셀 타입 반응장치 내의 150℃ 또는 그 이하에서 제조되고, 프리폴리머가 베셀 타입 반응장치로부터 수집되고, 프리폴리머의 다음 중합이 60% 중합 정도 차이로 세트된 멀티-스테이지(multi-stage) 중합 단계를 통해 수행되는, (메트(meth)아크릴) 에스테르 및 교차결합 모노머의 혼합물 또는 시럽(syrup)을 중합하는 것으로 구성된 써모세팅(thermosetting) 아크릴 수지 제조방법을 개시하였다. 공보된 명세서의 실시예 섹션에서 아조비시소부티로니트릴(azobisisobutyronitrile), 터셔리(tert)-부틸 퍼옥시라우레이트(peroxylaurate) 또는 그와 유사한 것이 모노머 100부 당 약 0.01∼0.3 중량부의 양으로 사용되었다. 아조비스이소부티로니트릴의 10-시간 반감기 온도는 66℃이다. 터셔리-부틸 퍼옥시라우레이트의 10-시간 반감기 온도는 98.3℃이다. 10-시간 반감기 온도의 열중합 개시제가 약 0.01∼0.3 중량부의 양으로 상기 모노머에 사용될 경우 반응 시스템의 온도는 반응 개시와 동시에 빠르게 증가할 것이다. 따라서 고성능 냉각 유니트가 제공되지 않으면 반응은 탈주된다. 따라서 공보된 명세서 내에 기재된 발명에서 만족스러운 냉각력의 냉각 유니트로 장비된 반응장치를 이용하는 각 단계에서 반응의 탈주를 방지하기 위해 만족스러운 냉각을 달성하는 동안 멀티-스테이지 중합 반응을 진행시키는 것이 필연적으로 필요하다. 따라서 공보된 명세서 내에 기재된 과정에서 고성능 장비는 반응 시스템을 냉각시키기 위해 장치되어야 한다.
더욱이 일본특허공개공보 제58(1983)-87171호는 반감기가 70℃에서 0.1∼1000시간의 범위 내에 있고, 중합 개시 온도에서는 0.1∼5시간 범위 내에 있는 열중합 개시제의 0.00005∼0.5 중량부가 아크릴 모노머의 100 중량부와 혼합되고, 아크릴 모노머가 40∼120℃에서 중합되는 첫 번째 스테이지 및 반감기가 70℃에서 1000시간 이상의 범위 내에 있고, 중합 개시 온도에서는 2시간 또는 그 이상의 범위 내에 있는 열중합 개시제의 0.0001∼1 중량부가 첨가되고, 중합이 첫 번째 스테이지보다는 높으나 100∼200℃의 온도 범위 내에서 수행되는 두 번째 스테이지로 구성된, 중량평균분자량 100,000∼600,000 중량의 아크릴 압력 민감성 접착제를 제조하는 방법을 개시하였다. 공보된 명세서 내에서 기술된 발명에 사용된 개시제의 예로는 아세틸 퍼옥사이드(acetyl peroxide), 라우로닐(lauronyl) 퍼옥사이드, 벤조닐(benzonyl) 퍼옥사이드, 다이이소프로필(diisopropyl) 퍼옥사이드, 다이-2-에틸헥실 퍼옥시다이카보네이트(ethylhexyl peroxidicabonate), 터셔리-부틸 퍼옥 실(2-에틸 헥사노에이트(hexanoate)), 터셔리-부틸 퍼옥시라우레이트 및 터셔리-부틸 퍼옥시아세테이트와 같은 유기성 퍼옥사이드; 및 아조비스이소부티로니트릴 및 2,2'-아조비스(2,4-다이메틸발레로니트릴(dimethylvaleronitrile)과 같은 아조 화합물 등이 있다.
공보된 명세서 내에 기술된 발명에서 사용된 중합 개시제는 열중합 개시제이고, 그의 10-시간 반감기 온도는 43∼102℃의 범위 내에 있다. 공보된 명세서 내에 기술된 발명에서 사용된 열중합 개시제 평가시 특화된 반감기 온도의 열중합 개시제를 선택적으로 이용하는 기술 상의 아이디어가 없고, 통상의 열중합 반응 개시제가 사용된다는 점을 주시된다. 오히려 공보된 명세서 내에서 기술된 발명에서 중합 개시제의 기술은 사용된 중합 개시제의 양에 치중되고, 열중합 개시제의 극히 적은 양이 사용될 수 있다고 기술되었다. 상기 열중합 개시제의 사용으로 40∼120℃의 범위 내의 반응 온도로 제어하도록 의도되더라도 열 생성은 사용된 반응 개시제의 활성에 매우 의존적이다. 예를 들어 실시예 섹션에서 기술된 바와 같이 터셔리-부틸 퍼옥사이드, 벤조닐 퍼옥사이드 또는 그와 유사한 것의 사용에서 반응 시스템의 온도는 반응의 개시와 함께 동시에 급격히 증가할 것이다. 따라서 열 생성을 억제하기 위해 매우 고성능의 냉각 유니트가 제공되어야 한다는 문제점이 발행할 것이다.
또한 일본특허 제2.752,458호는 완전한 혼합 타입 반응장치 내에 주요한 구 성성분이 메틸 메타크릴레이트(methacrylate)인 모노머 혼합물을 충진하고, 중합 온도에서 반감기가 0.5∼120초의 범위 내에 있는 열중합 개시제의 존재 하에서 1 ppm 또는 그 이하의 모노머 혼합물 내에 용존 산소를 조정하고, 평균 잔류(residence) 시간 및 라디칼(radical) 중합 개시제의 반감기가 특정화된 범위 내에 놓여 45∼70%의 모노머 변환을 달성하도록 평균 잔류 시간 세트를 지닌 특정화된 교란 파워에 의한 교란 조건 하에서 130∼160℃의 온도 범위 내로 중합을 수행하는 단계로 구성된, 메타크릴 폴리머를 제조하는 방법을 개시하였다.
특히 공보된 명세서 내의 실시에 섹션에 사용된 라디칼 중합 개시제는 예를 들어 2,2-아조비스이소부티로니트릴, 터셔리-부틸 퍼옥시이소부티레이트(peroxyisobutyrate) 및 라우로일(lauroyl) 퍼옥사이드 등이다. 그의 10-시간 반감기 온도는 41℃를 초과한다. 따라서 예를 들어 실시예 섹션 및 도 2는 예를 들어 냉각 유니트로 -5℃의 냉각제를 이용한 열 익스체인저(exchanger)의 이용과 같은 탈주 반응의 억제를 위한 극히 고성능의 냉각 유니트의 이용을 나타낸다.
상기로부터 분명한 바와 같이 통상의 벌크 중합 과정에서 사용하는 중합 개시제를 선택하는 기술적 아이디어 및 고성능의 냉각 유니트에 의해 생성된 열을 반응 시스템 외부로 옮겨서 탈주 반응을 억제하는 기술이 없다. 따라서 이러한 과정은 냉각 유니트가 매우 비용이 많이 든다는 결점을 지닌다. 또한 반응의 균일한 진행이 어려운 아크릴 폴리머의 산업적-규모의 제조에서 극히 고성능의 냉각 유 니트의 이용조차도 반응 탱크 전체를 균일하게 냉각시키기 어려움을 해결하지 못한다. 따라서 반응 탈주가 반응장치 내부 부분에서 발생하면 전체 반응 시스템으로 탈주 반응을 확장시키는 위험이 있다. 따라서 반응이 실험적 수준에서 안정한 진행을 확신한다고 하더라도 산업적 제조에 대한 그의 스트레이트(straight) 스케일-업(scale-up)은 부적당할 수 있다. 상기와는 별도로 이러한 다양한 중합 과정에 의해 제조될 수 있는 아크릴 폴리머는 다양하게 적용된다. 특히, 아크릴 폴리머는 압력 민감성 접착제에 널리 사용된다. 이러한 압력 민감성 접착제는 대표적인 예가 로딘산(rhodinic acid) 유도체인 점착제(tackifier)에 통합되었다.
예를 들어 아크릴 압력 민감성 접착제에 있어서, 어떤 점착제도 첨가되지 않는다 하더라도 (메트)아크릴 폴리머 그 자체가 두께를 지니고 있고, 우수한 열 안정성 및 기후 저항성의 압력 민감성 접착제를 제공할 수 있다. 그러나 이러한 압력 민감성 접착제는 상온에서의 접착시 점착제와 함께 통합된 압력 민감성 접착제 및 폴리올레핀(polyolefin)의 표면, 자동차 코팅 또는 그와 유사한 것과 같은 저-에너지 표면으로의 접착 보다 열등하다. 따라서 점착제의 첨가는 유리한 접착성질을 부여한다.
그러나 점착제의 첨가에 의해 실현된 접착성질의 증가는 항상 만족스러운 것은 아니다. 또한 압력 민감성 접착제로의 점착제의 첨가는 하기의 문제점을 유발한다. 즉, 대표적인 예가 로딘산 유도체인 통상의 점착제의 압력 민감성 접착제 로의 첨가는 종종 투명도 및 기후 저항성의 약화를 유발한다. 또한 이러한 점착제가 벌크 중합 반응의 시간에 존재시 점착제는 그의 구조에 따라 체인 트랜스퍼 에이전트(chain transfer agent) 또는 반응 종결제로 작용하여 중합 반응의 억제 또는 저지를 유발하는 위험이 생긴다.
또한 압력 민감성 접착제로 점착제로서 아크릴 폴리머를 첨가하는 것이 알려져 있다. 예를 들어 일본공개공보 제54(1979)-3136호는 아크릴 폴리머와 점착제 모두를 함유한 압력 민감성 접착제를 개시하였다. 여기에 사용된 점착제는 중량평균분자량 500∼3000을 지니고, 40℃ 또는 그 이하의 연화점(softening point)을 지닌, 비닐 방향성 화합물과 (메트)아크릴 에스테르의 혼합물의 용액 중합에 의해 수득된 것이다. 또한 일본공개공보 제1(1989)-139665호는 중량평균분자량 35,000 또는 그 이하를 지니고, 40℃ 또는 그 이상의 연화점(softening point)을 지니며, 1∼20의 탄소 원자의 알킬(alkyl) 또는 시클로알킬(cycloalkyl) 그룹 및 자유-라디칼 호환성 올레핀산(olefinic acid)(예를 들어 아크릴산 또는 그와 유사한 것)을 지닌 (메트)아크릴레이트를 중합함으로서 수득된 중합 첨가제(polymeric additive)를 함유한 접착제 조성물의 발명을 개시하였다. 이러한 공보된 명세서는 중합 첨가제가 에멀젼 중합, 현탁액 중합, 용액 중합 및 벌크 중합의 어떤 것에 의해서도 제조될 수 있다는 것을 기술한다. 또한 공보된 명세서 내에 "이러한 중합 첨가제는 예를 들어 혼합 및 블렌딩(blending)과 같은 알려진 방법에 의해 접착제 조성물 내로 첨가되고, 첨가된 물질은 접착제 조성물 내에 균일하게 함유된다. 첨가제는 바람직하게는 에멀젼 또는 수성 용매와 유기성 용매의 혼합물 내에 유화된 용질의 형태로 접착제 조성물 내에 첨가된다."고 기술되어 있다.
즉, 이러한 공보된 명세서 내에 기술된 중합 첨가제는 에멀젼 중합 또는 용액 중합에 의해 제조되고, 유화된 형태 또는 용매 내에 용존된 형태의 중합 첨가제는 에멀젼 중합 또는 용액 중합에 의해 제조된 접착제에 첨가된다고 기술한다.
아크릴 모노머가 알려져 있는 반응 용매(벌크 중합)의 이용없이 중합될 수 있더라도 이러한 공보된 명세서 내에서 예외없이 에멀젼 중합 또는 용액 중합에 의해 수득된 중합 첨가제 및 접착제 사용의 이유는 상기에 기술된 바와 같이 반응 용매 즉, 벌크 중합의 이용없이 수행된 아크릴 모노머의 중합시 반응을 제어하기 극히 어려워서 특정화된 성질로 선택적으로 폴리머를 제조하는데 실패한다는 점이다. 또다른 이유는 균질의 조성물이 용매 또는 분산제로 용액 중합 또는 에멀젼 중합을 함으로서 제조된 중합 첨가제와 접착제를 혼합함으로서 용이하게 수득될 수 있다는 점이다.
그러나 본딩(bonding)이 용매 또는 에멀젼 타입 압력 민감성 접착제 조성물을 함유한 이러한 압력 민감성 접착제 조성물의 이용으로 이루어질 때 용매 또는 분산제를 제거하는 실시가 요구되어야 한다. 예를 들어 증발의 잠복성 열이 큰 물의 이용에 있어서, 지속된 건조 실시가 효과적이어야 한다. 또한 유기용매가 이용될 때 증발된 유기 용매를 가두기 위한 장지가 설비되어야할 뿐만 아니라 환경상의 영향이 이해되어야 하는 문제점이 발생한다.
반대로 어떠한 용매 또는 분산제의 이용없이 압력 민감성 접착제를 제조하는 방법이 일본공개공보 제50(1975)-87129호 및 제50(1975)-102635호 내에 기술된다. 이러한 공보된 명세서는 (메트)아크릴산 알킬 에스테르와 특정화된 극성기를 지닌 비닐 모노머의 혼합물을 그의 (코(co))-폴리머 및 중합 개시제와 혼합함으로서 수득된 혼합물로 서포트 쉬트(support sheet)를 코팅하고, 이어서 서포트 쉬트 상에서 혼합물의 열중합을 수행하는 것으로 구성된 압력 민감성 접착테이프를 제조하는 방법을 개시한다. 일본공개공보 제50(1975)-87129호의 발명에서 통상의 중합 개시제의 이용시 산소의 중합 억제 활동에 기인하여 중합이 매끄럽게 진행될 수 없기 때문에 산화 환원반응 타입 중합 개시제가 이용된다. 일본공개공보 제50(1975)-102635호의 발명에서 열중합 반응은 방출 쉬트 또는 벨트의 코팅 후 가공하지 않은 물질 압력 민감성 접착제 조성물을 도금함으로서 산소와의 접촉을 피할 때 수행된다.
전술한 바와 같이 유기 용매의 이용없이 압력 민감성 접착 성질을 지닌 테이프는 아크릴 (코)폴리머를 지닌 용매로서 (메트)아크릴산 알킬 에스테르를 통합시킴으로서 제조될 수 있다.
그러나 이러한 공보된 명세서 내에 개시된 방법은 용매로 사용된 모노머가 열중합에 의해 중합되기 때문에 공기 중의 산소와의 접촉 가능성이 높은 코팅층의 표면 부분에서 산소와 접촉함으로서 반응 종결의 위험성을 빈번히 지녀서 층 두께의 방향으로 균일한 중합의 진행이 어렵다는 결점을 지닌다. 또한 모노머는 (코)폴리머를 용해시켜야 하기 때문에 여기 사용된 모노머는 용질로서 (코)폴리머의 것과 동일하거나 유사한 조성물을 지닌다. 따라서 이러한 공보된 명세서 내에 기술된 방법에 의해 수득된 압력 민감성 접착테이프의 압력 민감성 접착층은 실질적으로 동일한 조성물의 (코)폴리머로 구성된다.
이러한 실질적으로 단일 조성물의 (코)폴리머로 구성된 압력 민감성 접착층은 폴리올레핀과 같이 본딩이 어려운 것으로 여겨지는 접착에 만족스러운 본드 강도를 나타내지 않는다.
상기와는 별도로 아크릴 압력 민감성 접착제는 종종 예를 들어 아크릴 압력 민감성 접착제를 지닌 종이 또는 플라스틱으로 구성된 유연성있는 서포트를 코팅함으로서 수득된 압력 민감성 접착테이프의 형태로 이용된다.
상기 아크릴 압력 민감성 접착테이프에서의 이용을 위한 아크릴 압력 민감성 접착제에 있어서, 그의 점성도는 아크릴 압력 민감성 접착층을 수득하도록 코팅할 수 있게 하는 특정 수준보다 낮아야한다. 따라서 용액 중합 또는 에멀젼 중합과 같이 용매 또는 분산제를 이용한 중합에 의해 수득된 압력 민감성 접착제는 아크릴 압력 민감성 접착테이프에서 이용되는 상기 압력 민감성 접착제로 이용된다. 즉, 압력 민감성 접착테이프는 용매 또는 분산제로 전술된 방법에 의해 제조된 압력 민감성 접착제로 서포트를 코팅하고, 용매 또는 분산제를 방출함으로서 제조된다.
그러나 상기 중합 과정에 의해 수득된 압력 민감성 접착제로부터의 압력 민감성 접착테이프는 건조를 위해 요구되는 에너지 높을 뿐만 아니라 압력 민감성 접착테이프가 잔여 용매에 의한 냄새의 문제점을 지닌다는 결점을 지닌다. 또한 물-기반 중합을 통해 수득된 압력 민감성 접착테이프는 만족스러운 물 저항성을 지는데 종종 실패한다. 전술된 바와 같이 벌크 중합은 어떤 용매 또는 분산제도 사용되지 않는 중합 방법으로 알려져 있다. 그러나 벌크 중합에서는 반응을 제어하기 어려워서 안정한 성질의 압력 민감성 접착테이프를 수득하기 극히 어렵게 할 뿐만 아니라 벌크 중합에 의해 수득된 폴리머는 일반적으로 너무 높은 점성을 지녀서 서포트의 코팅이 어렵다. 따라서 어떤 용매 또는 분산제를 함유하지 않은 압력 민감성 접착제의 이용에서 예를 들어 코팅에 사용된 압력 민감성 접착제의 점성이 낮은 핫 멜트(hot melt) 기술이 이용된다. 또한 서포트에 적용된 모노머를 예를 들어 자외선광의 조사와 함께 중합함으로서 압력 민감성 접착테이프를 제조하는 것이 알려져 있다(일본공개공보 제5(1993)-5014호 및 제9(1997)-111195호 참조).
그러나 이러한 방법에 관해 기술된 바와 같이 중합은 단일-광중 합(photopolymerization)-단계 과정에서 지속되는 기간을 요구하여 예를 들어 압력 민감성 접착테이프의 대량 생산시 단일-광중합-단계 과정에 의한 모노머로부터의 압력 민감성 접착제의 제조는 비용면에서 극히 불리하다. 따라서 압력 민감성 접착테이프는 다수의 광중합 단계를 통해 제조된다. 이러한 모노머의 초기 중합에서 상기에 기술된 바와 같이 열중합이 모노머의 부분적 중합에 이용될 경우 반응 제어가 극히 어렵기 때문에 광중합 반응을 통한 전중합(prepolymerization)이 일반적으로 이용된다.
발명의 요약
본 발명은 벌크 중합 과정에서 탈주 반응없이 반응을 안정하게 진행시키는 것이 가능한 방법을 발견하는 것에 근거를 둔다. 따라서 본 발명의 목적은 상기 방법에 의해 수득된 부분적인 중합을 이용한 아크릴 압력 민감성 접착테이프를 제공하고, 이러한 압력 민감성 접착테이프를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
특히, 본 발명의 목적은 우수한 접착 성질을 지닌 아크릴 압력 민감성 접착테이프를 안정하게 제조하는 방법을 제공하고, 접착 성질, 특히 열 안정성 및 물 저항성과 같은 성질에서 우수한 아크릴 압력 민감성 접착테이프를 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 실질적으로 어떤 용매도 함유하지 않은 신규한 아크릴 압력 민감성 접착제 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 더한 목적은 폴리올레핀과 같이 본딩이 극히 어려운 접착에 매우 높은 접착을 나타내는 것이 가능한 접착제를 제공할 수 있고, 압력 민감성 접착테이프의 형성에서 사용시 우수한 응용성 및 치료가능성(curability)을 확신하는 아크릴 압력 민감성 접착제 조성물을 제공하는 것이다.
또한 본 발명은 더한 목적은 상기 압력 민감성 접착제 조성물을 이용한 압력 민감성 접착테이프를 제공하고, 동일한 것을 제조하기 위한 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 아크릴 압력 민감성 접착제 조성물은 :
실질적으로 어떤 용매도 함유하지 않고, 구성성분 (a), 구성성분 (b) 및 구성성분 (c)의 총합이 100 중량부인,
(a) 주요 구성 유니트로서 (메트)아크릴 에스테르 구성성분 유니트로 구성되고, 50,000 또는 그 이상의 중량평균분자량을 지닌 접착성 폴리머의 5∼75 중량부
(b) 주요 구성 유니트로서 (메트)아크릴 에스테르 구성성분 유니트로 구성되고, 20,000 또는 그 이하의 중량평균분자량을 지닌 점착제 수지의 5∼40 중량부 및
(c) 주요 구성성분이 (메트)아크릴 에스테르인 모노머의 20∼90 중량부로 구 성된다.
본 발명에 따른 압력 민감성 접착테이프의 제조방법은 0.01∼1.0㎜ 두께에서 아크릴 압력 민감성 접착제 조성물의 100 중량부와 중합 개시제 0.01∼3 중량부의 혼합물로 서포트 표면을 코팅하고, 상기 혼합물을 중합하는 것으로 구성되고, 상기 아크릴 압력 민감성 접착제 조성물은 :
실질적으로 아크릴 압력 민감성 접착제 조성물 내에 어떤 용매도 함유하지 않고, 구성성분 (a), 구성성분 (b) 및 구성성분 (c)의 총합이 100 중량부인,
(a) 주요 구성 유니트로서 (메트)아크릴 에스테르 구성성분 유니트로 구성되고, 50,000 또는 그 이상의 중량평균분자량을 지닌 접착성 폴리머의 5∼75 중량부
(b) 주요 구성 유니트로서 (메트)아크릴 에스테르 구성성분 유니트로 구성되고, 20,000 또는 그 이하의 중량평균분자량을 지닌 점착제 수지의 5∼40 중량부 및
(c) 주요 구성성분이 (메트)아크릴 에스테르인 모노머의 20∼90 중량부로 구성된다.
본 발명의 첫 번째 압력 민감성 접착테이프는 0.01∼1.0㎜ 두께에서 아크릴 압력 민감성 접착제 조성물의 100 중량부와 중합 개시제 0.01∼3 중량부의 혼합물로 서포트 표면을 코팅하고, 상기 혼합물을 중합하는 것으로 구성되고, 상기 아크릴 압력 민감성 접착제 조성물은 :
실질적으로 아크릴 압력 민감성 접착제 조성물 내에 어떤 용매도 함유하지 않고, 구성성분 (a), 구성성분 (b) 및 구성성분 (c)의 총합이 100 중량부인,
(a) 주요 구성 유니트로서 (메트)아크릴 에스테르 구성성분 유니트로 구성되고, 50,000 또는 그 이상의 중량평균분자량을 지닌 접착성 폴리머의 5∼75 중량부
(b) 주요 구성 유니트로서 (메트)아크릴 에스테르 구성성분 유니트로 구성되고, 20,000 또는 그 이하의 중량평균분자량을 지닌 점착제 수지의 5∼40 중량부 및
(c) 주요 구성성분이 (메트)아크릴 에스테르인 모노머의 20∼90 중량부로 구성된다.
본 발명의 압력 민감성 접착제 조성물은 낮은 글래스 트랜지션(glass transition) 온도를 지니고, 상온에서 점착성을 지닌 50,000 또는 그 이상의 중량평균분자량의 접착성 폴리머 (a), 상온에서는 어떤 점착성도 지니지 않으나 압력 민감성 접착제 조성물이 첨가되면 압력 민감성 접착제 조성물에 점착성을 부여할 수 있는, 상온보다 높은 글래스 트랜지션 온도를 지닌 점착제 수지 (b) 및 모노머 (c)로 구성됨을 특징으로 한다. 높은 본드 강도의 압력 민감성 접착제는 예를 들어 중합 개시제를 아크릴 압력 민감성 접착제 조성물 내로 첨가시키고, 상기 혼합물을 중합함으로서 제조될 수 있다. 특히, 본 발명의 아크릴 압력 민감성 접착제 조성물은 예를 들어 압력 민감성 접착제에 대한 낮은 친화력 때문에 본딩이 어려운 폴리올레핀에 적용될 때 우수한 압력 민감성 접착 성질을 나타낸다.
압력 민감성 접착테이프는 본 발명의 아크릴 압력 민감성 접착제 조성물로 서포트 표면을 코팅하고, 서포트 상에서 아크릴 압력 민감성 접착제 조성물을 중합함으로서 제조될 수 있다. 이러한 아크릴 압력 민감성 접착제 조성물은 높은 글래스 트랜지션 온도 및 낮은 분자량의 점착제 수지를 함유한다. 이러한 점착제 수지의 첨가는 수득된 압력 민감성 접착테이프가 통상의 압력 민감성 접착테이프 보다 더 큰 껍질(peel) 강도를 지니도록 유발한다. 또한 이러한 아크릴 압력 민감성 접착제 조성물은 어떤 용매도 함유하지 않아서 압력 민감성 접착테이프의 제조시 용매를 방출할 필요가 없어져 감소된 실행으로 압력 민감성 접착테이프를 제조할 수 있게 할 뿐만 아니라 용매에 의한 환경 오염을 피할 수 있다.
본 발명의 두 번째 아크릴 압력 민감성 접착테이프는 서포트 및 그의 적어도 하나 이상의 표면 상에 포개진 압력 민감성 접착층으로 구성되고, 상기 압력 민감성 접착층은 압력 민감성 접착제 조성물로 서포트 표면을 코팅하고, 압력 민감성 접착제 조성물을 광중합함으로서 형성되며, 상기 압력 민감성 접착제 조성물은 :
각각 주요한 구성성분이 아크릴산 알킬 에스테르인 중합가능한 불포화된 본드를 지닌 모노머의 부분적 중합체(polymerizate)로 구성되고, 상기 부분적 중합체는 5 중량% 또는 그 이상의 양의 모노머의 폴리머, 가교제 및 광중합 개시제를 함유한다.
본 발명에 따른 두 번째 아크릴 압력 민감성 접착테이프를 제조하기 위한 방법은 코팅층을 형성하기 위해 압력 민감성 접착제 조성물로 적어도 하나 이상의 서 포트 표면을 코팅하고, 압력 민감성 접착제 조성물이 광중합되어 서포트 표면 상에 포개진 압력 민감성 접착층을 수득하도록 광으로 코팅층을 조사하는 것으로 구성되고, 상기 압력 민감성 접착제 조성물은 :
각각 주요한 구성성분이 아크릴산 알킬 에스테르인 중합가능한 불포화된 본드를 지닌 모노머의 부분적 중합체(polymerizate)로 구성되고, 상기 부분적 중합체는 5 중량% 또는 그 이상의 양의 모노머의 폴리머, 가교제 및 광중합 개시제를 함유한다.
본 발명의 상기 두 번째 아크릴 압력 민감성 접착테이프는 특정화된 부분적 중합체, 가교제 및 광중합 개시제로 구성된 압력 민감성 접착제로 서포트를 코팅하고, 상기 압력 민감성 접착제를 광중합함으로서 제조되기 때문에 매우 우수한 접착 성질을 나타낸다. 특히, 우수한 열 안정성의 압력 민감성 접착테이프는 특정화된 열중합 개시제의 이용에 의해 제조된 부분적 중합체를 이용함으로서 수득될 수 있다.
본 발명의 아크릴 압력 민감성 접착제 조성물은 높은 분자량의 점착성 폴리머 (a)와 한정된 부분에서 주된 구성이 (메트)아크릴 에스테르인 모노머(c)와 낮은 분자량의 점착제 수지 (b)로 구성한다. 이 아크릴 압력 민감성 접착제 조성물로 서포트를 코팅한 것에 의해 수득된 압력 민감성 접착테이프와 아크릴 압력 민감성 접착제 조성물의 조사, 예를 들면, 자외선이 중합에 주는 영향으로, 매우 높은 결 합 크기를 나타낸다. 상세하게는 본 발명의 아크릴 압력 민감성 접착제 구성으로부터 수득된 압력 민감성은 결합이 어려운 폴리올레핀의 점착성에서 매우 우수하다. 더욱이 본 발명의 첫 번째 압력 민감성 접착테이프의 형태일 때 나타난 치료가능성은 매우 우수하다.
더욱이 상기 압력 접착 성질은 본 발명의 아크릴 압력 민감성 접착제에 가교제를 첨가하는 것에 의해 더욱 증진되어 압력 민감성 접착제를 얻는다.
더욱이 본 발명의 아크릴 압력 민감성 접착제 조성물은 실질적으로 어떠한 용매도 함유하고 있지 않다. 이에 따라 압력 민감성 접착제가 제조될 때는 어떠한 용매 제거 조작이 필요하지 않을 뿐만 아니라 용매에 의해 환경적인 공해도 피할 수 있다. 본 발명의 아크릴 압력 민감성 점착성 구성은 상기의 어떠한 용매도 함유하지 않고 아크릴 압력 민감성 접착제 조성물로부터 수득된 압력 민감성 접착제는 어떠한 용매도 함유하지 않는다. 더욱이 이러한 압력 민감성 접착제는 실질적으로 어떠한 낮은 끓는점 물체를 함유하지도 않는다. 그러므로 이러한 압력 민감성 접착제에서는 남아있는 유기 용매나 종래의 압력 민감성 접착제의 특이성에 의한 냄새는 매우 적다.
본 발명의 두 번째 아크릴 압력 민감성 접착테이프는 가교제 및 광중합 개시제 및 남아있는 모노머들의 중합에 의한 빛을 갖는 압력 민감성 접착층으로 형성된 조사의 부분적인 중합을 포함하는 압력 민감성 접착제를 지닌 서포트를 코팅하는 것에 의해 제조되고, 중합 가능한 불포화 본드를 지닌 모노머들의 벌크 중합에 의해 수득되는 것이 바람직하다. 그러므로 본 발명의 두 번째 아크릴 압력 민감성 접착테이프는 중합 반응을 조절하는 동안 제조 될 수 있다. 본 발명의 그러한 얻어진 두 번째 아크릴 압력 민감성 접착테이프는 우수한 점착성뿐만 아니라 바람직한 열 안정성 또한 나타낸다. 또한 본 발명의 두 번째 아크릴 압력 민감성 접착테이프는 압력 민감성 층의 노란색 변색의 감소를 가능하게 하고 안정한 결합 수행을 나타낸다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 높은 분자량의 점착성 폴리머 (a)와 한정된 부분에서 주된 구성이 (메트)아크릴 에스테르인 모노머(c)와 낮은 분자량의 점착제 수지 (b)로 구성된 아크릴 압력 민감성 접착제 조성물을 개발코자 한 것이다. 또한 본 발명에서 수득된 압력 민감성이 결합이 어려운 폴리올레핀의 점착성에서 매우 우수하고 본 발명의 첫 번째 압력 민감성 접착테이프의 형태일 때 나타나는 치료가능성이 매우 높은 아크릴 압력 민감성 접착제를 개발코자 한 것이다.
본 발명에 따른 아크릴 압력 민감성 접착제 조성물, 첫 번째 압력 민감성 접착테이프, 두 번째 아크릴 압력 민감성 접착테이프 및 이들을 제조하는 방법이 하기에 상세히 기술될 것이다.
첫 번째로 본 발명의 아크릴 압력 민감성 접착제 조성물이 기술될 것이다.
본 발명의 아크릴 압력 민감성 접착제 조성물은 :
(a) 높은 분자량의 접착성 폴리머
(b) 낮은 분자량의 점착제 수지 및
(c) 모노머로 구성된다.
본 발명의 아크릴 압력 민감성 접착제 조성물의 성분으로서 높은 분자량의 접착성 폴리머 (a)는 주요한 구조 유니트로서 (메트)아크릴 에스테르 구성성분으로 구성되고, 50,000 또는 그 이상의 중량평균분자량을 지닌 접착성 폴리머이다.
접착성 폴리머 (a)는 상온에서 점착성을 지니고, 접착성 폴리머 (a)의 글래스 트랜지션 온도는 일반적으로 0℃ 또는 그 이하, 바람직하게는 0∼-85℃의 범위이다. 이러한 글래스 트랜지션 온도를 지닌 접착성 폴리머 (a)에 의해 본 발명의 조성물로부터 수득된 압력 민감성 접착제는 중요한 점착성을 지닌다. 접착성 폴리머 (a)의 중량평균분자량은 50,000 또는 그 이상, 바람직하게는 100,000∼ 2,000,000의 범위이다. 접착성 폴리머 (a)의 중량평균분자량이 50,000 이하이면 본 발명의 조성물로부터 수득된 압력 민감성 접착제는 만족스러운 점착성 성능을 나타낼 수 없다. 본 발명에서 중량평균분자량은 겔 퍼미에이션(gel permeation) 크로마토그래피(GPC)에 의해 측정된 수치이다.
높은 분자량의 접착성 폴리머 (a)는 각각 주요한 구성성분이 (메트)아크릴 에스테르인 중합가능한 불포화 본드를 지닌 모노머를 중합함으로서 제조된다.
본 발명에서 (메트)아크릴 에스테르와 같이 (메트)아크릴산과 1∼20개 탄소원자의 알킬 그룹을 지닌 알코올로부터의 에스테르 또는 (메트)아크릴산과 3∼14개 탄소원자를 지닌 알리시클릭(alicyclic) 알코올로부터의 에스테르 및 또는 (메트)아크릴산과 6∼14개 탄소원자를 지닌 방향성 알코올로부터의 에스테르를 이용할 수 있다.
상기 (메트)아크릴 에스테르는 예를 들어 :
메틸(metyl) (메트)아크릴레이트, 에틸(ethyl) (메트)아크릴레이트, 프로필(propyl) (메트)아크릴레이트, 부틸(butyl) (메트)아크릴레이트, 펜틸(pentyl) (메트)아크릴레이트, 헥실(hexyl) (메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메트)아크릴레이트, 옥틸(octyl) (메트)아크릴레이트, 노닐(nonyl) (메트)아크릴레이트, 데실(decyl) (메트)아크릴레이트 및 도데실(dodecyl) (메트)아크릴레이트와 같은 (메 트)아크릴산 알킬 에스테르;
시클로헥실(cyclohexyl) (메트)아크릴레이트와 같은 (메트)아크릴산 및 알리시클릭(alicyclic) 알코올로부터의 에스테르; 및
페닐(penyl) (메트)아크릴레이트 및 벤질 (메트)아크릴레이트와 같은 (메트)아크릴산 아릴 에스테르의 어느 하나가 될 수 있다.
본 발명에 이용되기 위한 높은 분자량의 접착성 폴리머 (a)는 중합가능한 불포화 본드를 지닌 모노머로서 작용하기 위해 주요한 구성성분으로서 상기 (메트)아크릴 에스테르를 이용함으로서 제조된다. 따라서 본 발명에 이용되기 위한 높은 분자량의 접착성 폴리머 (a)는 모노머의 방식으로 50 중량% 또는 그 이상, 바람직하게는 70 중량% 또는 그 이상, 더욱 바람직하게는 90 중량% 또는 그 이상의 양으로 상기 (메트)아크릴 에스테르로부터 유도된 반복 유니트((메트)아크릴 에스테르 구성성분 유니트)를 함유한다.
본 발명에 이용되기 위한 높은 분자량의 접착성 폴리머 (a)는 상기 (메트)아크릴 에스테르 구성성분 유니트뿐만 아니라 (메트)아크릴 에스테르와 공중합될 수 있는(copolymerizable) 모노머로부터 유도된 반복 유니트를 포함한다.
(메트)아크릴 에스테르와 공중합될 수 있는 이러한 모노머는 예를 들어 :
(메트)아크릴산;
메톡시에틸(methoxyethyl) (메트)아크릴레이트, 에톡시에틸(ethoxyethyl) (메트)아크릴레이트, 프로폭시에틸(propoxyethyl) (메트)아크릴레이트, 부톡시에틸(butoxyetyl) (메트)아크릴레이트 및 에톡시프로필(ethoxypropyl) (메트)아크릴레이트와 같은 알콕시알킬(alkoxyalkyl) (메트)아크릴레이트;
(메트)아크릴산의 알칼리 금속염과 같은 염;
에틸렌글리콜(ethylene glycol)의 다이(di) (메트)아크릴산 에스테르, 다이에틸렌글리콜(diethylene glycol)의 다이 (메트)아크릴산 에스테르, 트리에틸렌글리콜(triethylene glycol)의 다이 (메트)아크릴산 에스테르, 폴리에틸렌글리콜(polyethylene glycol)의 다이 (메트)아크릴산 에스테르, 프로필렌글리콜(propylene glycol)의 다이 (메트)아크릴산 에스테르, 다이프로필렌글리콜(dipropylene glycol)의 다이 (메트)아크릴산 에스테르 및 트리프로필렌글리콜(tripropylene glycol)의 다이 (메트)아크릴산 에스테르과 같은 (폴리)알킬렌글리콜(alkylene glycol)의 다이 (메트)아크릴산 에스테르;
트리메틸올프로판(trimethylolpropane)의 트리(tri)(메트)아크릴산 에스테르와 같은 폴리(메트)아크릴산 에스테르;
(메트)아크릴로니트릴(acrylonitrile); 비닐아세테이트; 비닐리덴클로라이드(vinylidene chloride);
2-클로로에틸(chloroethyl) (메트)아크릴레이트와 같은 할로겐화된 비닐 화합물;
2-비닐-2-옥사졸린(oxazoline), 2-비닐-5-메틸-2-옥사졸린 및 2-이소프로필- 2-옥사졸린과 같은 옥사졸린 그룹을 지닌 중합가능 화합물;
(메트)아크릴로일아지리딘(acryloylaziridine) 및 2-아지리디닐에틸(aziridinylethyl) (메트)아크릴레이트와 같은 아지리딘 그룹을 지닌 중합가능 화합물;
알릴글리시딜에테르(allyl glycidyl ether), (메트)아크릴로일(acryloyl) 글리시딜 에테르 및 (메트)아크릴로일 2-에틸글리시딜 에테르와 같은 에폭시(epoxy) 그룹을 지닌 비닐 모노머;
2-하이드록시에틸(hydroxyethyl) (메트)아크릴레이트, 2-하이드록시프로필 아크릴레이트, (메트)아크릴산 및 폴리프로필렌그리콜 또는 폴리에틸렌글리콜로부터의 모노에스테르, 및 락톤(lactone)의 부가 생성물 및 2-하이드록시에틸 (메트)아크릴레이트와 같은 하이드록실 그룹을 지닌 비닐 화합물;
불소화된 메타크릴산 알킬 에스테르 및 불소화된 아크릴산 알킬 에스테르와 같은 불소화된 비닐 모노머;
이타콘산(itaconic acid), 크로톤산(crotonic acid), 말렌산(maleic acid) 및 퓨마르산(fumaric acid), 그의 염 및 이러한 산으로부터의 (부분적) 에스테르 화합물 및 산 무수물과 같은 불포화된 카르복실산(carboxylic acid)((메트)아크릴산은 제외);
2-클로로에틸(chloroethyl) 비닐 에테르 및 비닐 모노클로로아세테이트(monochlroacetate)와 같은 반응적 할로겐화된 비닐 모노머;
메타크릴아마이드(methacylamide), N-메틸올메타크릴아마이 드(methylolmethacrylamide), N-메톡시에틸메타크릴아마이드(methoxyethylmethacrylamide), 및, N-부톡시메틸메타크릴아마이드(N-butoxymethylmethacrylamide)와 같은 아마이드(amide) 그룹을 지닌 비닐 모노머;
비닐트리메톡시실란(vinyltrimethoxysilane), γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란(methacryloxypropyltrimethoxysilane), 알릴트리메톡시실란(allytrimethoxysilane), 트리메톡시실릴프로필알릴아민(trimethoxysilylpropylallylamide) 및 2-메톡시에톡시트리메톡시실란(methoxyethoxytrimethoxysilane)과 같은 오르가노실리콘(organosilicon) 그룹을 지닌 비닐 모노머; 및
스티렌(styrene) 및 메틸스티렌과 같은 비닐 그룹을 지닌 방향성 화합물 및 분자 말단에서 라디칼-중합가능 비닐 그룹을 지닌 마크로모노머(macromonomer)(즉, 불소화된 마크로모노머 및 실리콘-함유 마크로모노머)의 어느 하나가 될 수 있다. 이들 모노머는 개별적으로 사용되거나 상기 (메트)아크릴 에스테르와 함께 공중합을 유발하도록 조합하여 사용될 수 있다.
본 발명에 사용되기 위한 높은 분자량의 접착성 폴리머 (a)는 예를 들어 부틸아세틸레이트/2-에틸헥실아세틸레이트/아크릴산/2-하이드록시에틸아세틸레이트의 코폴리머 또는 2-에틸헥실아세틸레이트/아크릴산/2-하이드록시에틸아크릴레이트의 코폴리머가 될 수 있다.
본 발명의 아크릴 압력 민감성 접착제 조성물의 성분으로서의 낮은 분자량의 점착제 수지 (b)는 점착성을 지니지 않고, 상온에서 고형이다. 낮은 분자량의 점착제 수지 (b)의 글래스 트랜지션 온도는 일반적으로 40℃ 또는 그 이상, 바람직하게는 40∼180℃의 범위이다. 낮은 분자량의 점착제 수지 (b)의 첨가는 본 발명의 첫 번째 압력 민감성 접착테이프의 압력 민감성 접착 성능을 현저하게 강화한다. 낮은 분자량의 점착제 수지 (b)의 중량평균분자량은 200,000 또는 그 이하, 바람직하게는 10,000 또는 그 이하, 더욱 바람직하게는 10,000∼2,000의 범위이다. 낮은 분자량의 점착제 수지 (b)의 중량평균분자량이 20,000을 초과하면 본 발명의 조성물로부터 수득된 압력 민감성 접착제는 압력 민감성 접착 성능을 강화하는 효과에 영향을 미친다.
낮은 분자량의 점착제 수지 (b)는 각각 주요한 구성성분이 (메트)아크릴 에스테르인 중합가능한 불포화 본드를 지닌 모노머를 중합함으로서 제조된다.
본 발명에서 이러한 (메트)아크릴 에스테르와 같이 (메트)아크릴산과 1∼20개, 바람직하게는 1∼4개의 알킬 그룹을 지닌 알코올로부터의 (메트)아크릴산 알킬 에스테르 또는 (메트)아크릴산과 3∼14개 탄소원자를 지닌 알리시클릭 알코올로부터의 에스테르 또는 (메트)아크릴산과 6∼14개 탄소원자를 지닌 방향성 알코올로부터의 에스테르를 이용할 수 있다.
상기 (메트)아크릴 에스테르는 예를 들어 :
메틸 (메트)아크릴레이트, 에틸 (메트)아크릴레이트, 프로필 (메트)아크릴레이트, 부틸 (메트)아크릴레이트, 펜틸 (메트)아크릴레이트, 헥실 (메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메트)아크릴레이트, 옥틸 (메트)아크릴레이트, 노닐 (메트)아크릴레이트, 데실 (메트)아클릴레이트 및 도데실 (메트)아크릴레이트와 같은 (메트)아크릴산 알킬 에스테르;
시클로헥실 (메트)아크릴레이트와 같은 (메트)아크릴산 및 알리시클릭(alicyclic) 알코올로부터의 에스테르; 및
페닐 (메트)아크릴레이트 및 벤질 (메트)아크릴레이트와 같은 (메트)아크릴산 아릴 에스테르의 어느 하나가 될 수 있다. 이들 (메트)아크릴 에스테르는 개별적으로 또는 조합되어 사용될 수 있다. 이들 (메트)아크릴 에스테르 중에서 바람직하게는 1∼4개의 탄소원자를 지닌 (메트)아크릴산 알킬 에스테르 및/또는 (메트)아크릴산과 3∼14개의 탄소원자를 지닌 알리시클릭 알코올로부터의 에스테르 및/또는 벤질 알코올의 에스테르가 본 발명에 사용된다.
본 발명에 사용되기 위한 낮은 분자량의 점착제 수지 (b)는 중합가능한 불포화 본드를 지닌 모노머로서 작용하기 위해 주요한 구성성분으로서 상기 (메트)아크릴 에스테르를 이용함으로서 제조된다. 따라서 본 발명에 사용되기 위한 낮은 분자량의 점착제 수지 (b)는 모노머의 방식으로 50 중량% 또는 그 이상, 바람직하게는 70 중량% 또는 그 이상, 더욱 바람직하게는 90 중량% 또는 그 이상의 양으로 상 기 (메트)아크릴 에스테르로부터 유도된 반복 유니트((메트)아크릴 에스테르 구성성분 유니트)를 함유한다.
본 발명에 사용되기 위한 낮은 분자량의 점착제 수지 (b)는 상기 (메트)아크릴 에스테르 구성성분 유니트뿐만 아니라 (메트)아크릴 에스테르와 공중합될 수 있는 모노머로부터 유도된 반복 유니트를 포함한다.
(메트)아크릴 에스테르와 공중합될 수 있는 이러한 모노머는 예를 들어 :
(메트)아크릴산;
메톡시에틸 (메트)아크릴레이트, 에톡시에틸 (메트)아크릴레이트, 프로폭시에틸 (메트)아크릴레이트, 부톡시에틸 (메트)아크릴레이트 및 에톡시프로필 (메트)아크릴레이트와 같은 알콕시알킬 (메트)아크릴레이트;
(메트)아크릴산의 알칼리 금속염과 같은 염;
에틸렌글리콜의 다이 (메트)아크릴산 에스테르, 다이에틸렌글리콜의 다이 (메트)아크릴산 에스테르, 트리에틸렌글리콜의 다이 (메트)아크릴산 에스테르, 폴리에틸렌글리콜의 다이 (메트)아크릴산 에스테르, 프로필렌글리콜의 다이 (메트)아크릴산 에스테르, 다이프로필렌글리콜의 다이 (메트)아크릴산 에스테르 및 트리프로필렌글리콜의 다이 (메트)아크릴산 에스테르과 같은 (폴리)알킬렌글리콜의 다이 (메트)아크릴산 에스테르;
트리메틸올프로판의 트리 (메트)아크릴산 에스테르와 같은 폴리(메트)아크릴 산 에스테르;
(메트)아크릴로니트릴; 비닐아세테이트; 비닐리덴클로라이드;
2-클로로에틸 (메트)아크릴레이트와 같은 할로겐화된 비닐 화합물;
2-비닐-2-옥사졸린, 2-비닐-5-메틸-2-옥사졸린 및 2-이소프로필-2-옥사졸린과 같은 옥사졸린 그룹을 지닌 중합가능 화합물;
(메트)아크릴로일아지리딘 및 2-아지리디닐에틸 (메트)아크릴레이트와 같은 아지리딘 그룹을 지닌 중합가능 화합물;
알릴글리시딜에테르, (메트)아크릴로일 글리시딜 에테르 및 (메트)아크릴로일 2-에틸글리시딜 에테르와 같은 에폭시 그룹을 지닌 비닐 모노머;
2-하이드록시에틸 (메트)아크릴레이트, 2-하이드록시프로필 아크릴레이트, (메트)아크릴산 및 폴리프로필렌그리콜 또는 폴리에틸렌글리콜로부터의 모노에스테르, 및 락톤의 부가 생성물 및 2-하이드록시에틸 (메트)아크릴레이트와 같은 하이드록실 그룹을 지닌 비닐 화합물;
불소화된 메타크릴산 알킬 에스테르 및 불소화된 아크릴산 알킬 에스테르와 같은 불소화된 비닐 모노머;
이타콘산, 크로톤산, 말렌산 및 퓨마르산, 그의 염 및 이러한 산으로부터의 (부분적) 에스테르 화합물 및 산 무수물과 같은 불포화된 카르복실산((메트)아크릴산은 제외);
2-클로로에틸 비닐 에테르 및 비닐 모노클로로아세테이트와 같은 반응적 할로겐화된 비닐 모노머;
메타크릴아마이드, N-메틸올메타크릴아마이드, N-메톡시에틸메타크릴아마이드, 및 N-부톡시메틸메타크를아마이드와 같은 아마이드 그룹을 지닌 비닐 모노머;
비닐트리메톡시실란, γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 알릴트리메톡시실란, 트리메톡시실릴프로필알릴아민 및 2-메톡시에톡시트리메톡시실란과 같은 올가노실리콘 그룹을 지닌 비닐 모노머; 및
스티렌 및 메틸스티렌과 같은 비닐 그룹을 지닌 방향성 화합물 및 분자 말단에서 라디칼-중합가능 비닐 그룹을 지닌 마크로모노머(즉, 불소화된 마크로모노머 및 실리콘-함유 마크로모노머)의 어느 하나가 될 수 있다. 이들 모노머는 개별적으로 사용되거나 상기 (메트)아크릴 에스테르와 함께 공중합을 유발하도록 조합하여 사용될 수 있다.
에폭시 그룹 또는 이소시아네이트(isocyanate) 그룹과 반응적인 기능적 그룹이 낮은 분자량의 점착제 수지 (b) 내에 도입되는 것이 바람직하다. 예를 들어 기능적 그룹은 하이드록실 그룹, 카르복실 그룹, 아미노 그룹, 아마이드 그룹 또는 멀캅토(mercapto) 그룹일 될 수 있다. 상기 기능적 그룹을 지닌 모노머가 낮은 분자량의 점착제 수지 (b)의 제조에 이용되는 것이 바람직하다. 일반적으로 이러한 낮은 분자량의 점착제 수지 (b)는 상기 높은 분자량을 지닌 접착성 폴리머와는 다른 조성을 지닌다. 또한 이러한 낮은 분자량의 점착제 수지 (b)를 구성하는 모노머는 구성성분 (c)의 모노머와 다른 조성을 지닌다. 그러나 이러한 낮은 분자량의 점착제 수지 (b) 및 구성성분 (c)의 모노머는 (메트)아크릴 에스테르의 통상 의 유니트를 지녀서 낮은 분자량의 점착제 수지 (b)는 구성성분 (c)의 모노머에서 높은 용해성을 나타낸다.
본 발명에 사용되기 위한 낮은 분자량의 점착제 수지 (b)의 적당한 예로서 이소부틸 메타크릴레이트(isobutyl methacrylate) 및 메타크릴산이 논의될 수 있다.
본 발명의 아크릴 압력 민감성 접착제 조성물은 상기 높은 분자량의 접착성 폴리머 (a) 및 낮은 분자량의 점착제 수지 (b)뿐만 아니라 주요한 구성성분이 (메트)아크릴 에스테르인 모노머 (c)도 함유한다.
본 발명의 아크릴 압력 민감성 접착제 조성물로서 주요한 구성성분이 (메트)아크릴 에스테르 모노머 (c)는 상기 높은 분자량의 접착성 폴리머 (a) 및 낮은 분자량의 점착제 수지 (b)를 용해시키거나 분산시키고, 그 자체는 공중합하여 압력 민감성 접착제의 형성하게 한다.
주요한 구성성분이 (메트)아크릴 에스테르인 상기 모노머 (c)는 예를 들어 :
메틸 (메트)아크릴레이트, 에틸 (메트)아크릴레이트, 프로필 (메트)아크릴레이트, 부틸 (메트)아크릴레이트, 펜틸 (메트)아크릴레이트, 헥실 (메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메트)아크릴레이트, 옥틸 (메트)아크릴레이트, 노닐 (메트)아크릴 레이트, 데실 (메트)아클릴레이트 및 도데실 (메트)아크릴레이트와 같은 (메트)아크릴산 알킬 에스테르;
시클로헥실 (메트)아크릴레이트와 같은 (메트)아크릴산 및 알리시클릭(alicyclic) 알코올로부터의 에스테르; 및
페닐 (메트)아크릴레이트 및 벤질 (메트)아크릴레이트와 같은 (메트)아크릴산 아릴 에스테르의 어느 하나가 될 수 있다. 이들 (메트)아크릴 에스테르는 개별적으로 또는 조합되어 사용될 수 있다.
본 발명에 사용된 주요한 구성성분이 (메트)아크릴 에스테르인 모노머 (c)는 주요한 구성성분으로 상기 (메트)아크릴 에스테르로 구성되더라도 또다른 모노머를 더욱 포함한다. 본 발명에 이용될 수 있는 다른 모노머는 예를 들어 :
(메트)아크릴산;
메톡시에틸 (메트)아크릴레이트, 에톡시에틸 (메트)아크릴레이트, 프로폭시에틸 (메트)아크릴레이트, 부톡시에틸 (메트)아크릴레이트 및 에톡시프로필 (메트)아크릴레이트와 같은 알콕시알킬 (메트)아크릴레이트;
(메트)아크릴산의 알칼리 금속염과 같은 염;
에틸렌글리콜의 다이 (메트)아크릴산 에스테르, 다이에틸렌글리콜의 다이 (메트)아크릴산 에스테르, 트리에틸렌글리콜의 다이 (메트)아크릴산 에스테르, 폴리에틸렌글리콜의 다이 (메트)아크릴산 에스테르, 프로필렌글리콜의 다이 (메트)아크릴산 에스테르, 다이프로필렌글리콜의 다이 (메트)아크릴산 에스테르 및 트리프 로필렌글리콜의 다이 (메트)아크릴산 에스테르과 같은 (폴리)알킬렌글리콜의 다이 (메트)아크릴산 에스테르;
트리메틸올프로판의 트리 (메트)아크릴산 에스테르와 같은 폴리(메트)아크릴산 에스테르;
(메트)아크릴로니트릴; 비닐아세테이트; 비닐리덴클로라이드;
2-클로로에틸 (메트)아크릴레이트와 같은 할로겐화된 비닐 화합물;
시클로헥실 (메트)아크릴레이트와 같은 알리시클릭 알코올의 (메트)아크릴산 에스테르;
2-비닐-2-옥사졸린, 2-비닐-5-메틸-2-옥사졸린 및 2-이소프로필-2-옥사졸린과 같은 옥사졸린 그룹을 지닌 중합가능 화합물;
(메트)아크릴로일아지리딘 및 2-아지리디닐에틸 (메트)아크릴레이트와 같은 아지리딘 그룹을 지닌 중합가능 화합물;
알릴글리시딜에테르, (메트)아크릴로일 글리시딜 에테르 및 (메트)아크릴로일 2-에틸글리시딜 에테르와 같은 에폭시 그룹을 지닌 비닐 모노머;
2-하이드록시에틸 (메트)아크릴레이트, 2-하이드록시프로필 아크릴레이트, (메트)아크릴산 및 폴리프로필렌그리콜 또는 폴리에틸렌글리콜로부터의 모노에스테르, 및 락톤의 부가 생성물 및 2-하이드록시에틸 (메트)아크릴레이트와 같은 하이드록실 그룹을 지닌 비닐 화합물;
불소화된 메타크릴산 알킬 에스테르 및 불소화된 아크릴산 알킬 에스테르와 같은 불소화된 비닐 모노머;
이타콘산, 크로톤산, 말렌산 및 퓨마르산, 그의 염 및 이러한 산으로부터의 (부분적) 에스테르 화합물 및 산 무수물과 같은 불포화된 카르복실산((메트)아크릴산은 제외);
2-클로로에틸 비닐 에테르 및 비닐 모노클로로아세테이트와 같은 반응적 할로겐화된 비닐 모노머;
메타크릴아마이드, N-메틸올메타크릴아마이드, N-메톡시에틸메타크릴아마이드, 및 N-부톡시메틸메타크를아마이드와 같은 아마이드 그룹을 지닌 비닐 모노머;
비닐트리메톡시실란, γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 알릴트리메톡시실란, 트리메톡시실릴프로필알릴아민 및 2-메톡시에톡시트리메톡시실란과 같은 올가노실리콘 그룹을 지닌 비닐 모노머; 및
스티렌 및 메틸스티렌과 같은 비닐 그룹을 지닌 방향성 화합물 및 분자 말단에서 라디칼-중합가능 비닐 그룹을 지닌 마크로모노머(즉, 불소화된 마크로모노머 및 실리콘-함유 마크로모노머)의 어느 하나가 될 수 있다. 이들 모노머는 상기 (메트)아크릴 에스테르와 함께 공중합을 유발하도록 개별적으로 사용되거나 조합하여 사용될 수 있다.
본 발명에서 모노머 (c)는 주요한 구성성분으로 (메트)아크릴 에스테르로 구성된다. 따라서 (메트)아크릴 에스테르는 50 중량% 또는 그 이상, 바람직하게는 70 중량% 또는 그 이상, 더욱 바람직하게는 90 중량% 또는 그 이상의 비율로 포함된다.
본 발명의 아크릴 압력 민감성 접착제 조성물은 높은 분자량의 접착성 폴리머 (a)의 5∼75 중량부, 바람직하게는 5∼50 중량부로, 낮은 분자량의 점착제 수지 (b)의 5∼40 중량부, 바람직하게는 5∼35 중량부로, 모노머 (c)의 20∼90 중량부, 바람직하게는 30∼90 중량부로 구성된다. 본 발명에서 구성성분 (a), 구성성분 (b) 및 구성성분 (c)의 총합은 100 중량부이다.
본 발명에 따른 상기 포뮬레이션의 아크릴 압력 민감성 접착제 조성물에서 구성성분 (a) 및 구성성분 (b)는 구성성분 (c)의 모노머 내에 용해되거나 분산되고, 용매(반응성이 전혀 없는 용매)라고 불리는 어떤 것도 실질적으로 포함되지 않는다. 본 발명에 따른 상기 포뮬레이션의 아크릴 압력 민감성 접착제 조성물은 25℃에서 점성도가 측정될 때 일반적으로 1∼100 Pa·S, 바람직하게는 3∼50 Pa·S의 점성도를 지니는 점성 액체이다. 이러한 점성도의 액체는 통상의 코팅 장치를 이용하여 서포트 상에 적용될 수 있다.
본 발명의 아크릴 압력 민감성 접착제 조성물은 구성성분 (a) 및 (b)를 개별적으로 제조하고, 이들을 혼합하고, 혼합물 내에 구성성분 (c)를 첨가함으로서 제조될 수 있다하더라도 바람직하게는 구성성분 (a) 및 (c)의 혼합물을 수득하기 위해 구성성분 (a)를 형성하는 모노머의 부분적인 중합을 수행하고, 제조된 구성성분 (b)를 혼합물 내에 첨가하고, 그들을 혼합함으로서 제조된다.
각각의 모노머가 주요한 구성성분이 아크릴 알킬 에스테르인 중합가능 불포화 본드를 지닌 벌크 중합을 통해 중합함으로서 수득된 부분적인 중합체는 실질적으로 어떤 용매도 포함되지 않은 구성성분 (a) 및 (c)를 함유한 점성 액체이다.
본 발명에 사용하기 위한 낮은 분자량의 점착제 수지 (b)가 다양한 방법에 의해 제조될 수 있다하더라도 실질적으로 100%의 중합 정도로 부분적 중합체를 더욱 중합함으로서 수득된 점착제 수지를 이용하는 것이 바람직하다. 이러한 낮은 분자량의 점착제 수지 (b)는 또한 어떤 용매도 함유하지 않는다. 상기 방법에 따른 낮은 분자량의 점착제 수지 (b)의 제조에 있어서, 본 발명에서 특정화된 범위 내에 놓이도록 중량평균분자량을 제어하는 방법은 중합 개시제의 양을 조절하거나 높은 반응 온도를 이용하거나 일반적인 양보다 더 많은 양으로 체인 트랜스퍼 에이젼트를 이용함으로서 제공될 수 있다.
본 발명의 아크릴 압력 민감성 접착제 조성물은 상기 구성성분 (a), 구성성분 (b) 및 구성성분 (c)로 구성된다. 아크릴 압력 민감성 접착제 조성물은 예를 들어 전자 빔(beam)으로 동일한 것을 조사함으로서 중합될 수 있다.
본 발명의 아크릴 압력 민감성 접착제 조성물은 함유된 모노머가 중합될 때 우수한 점착성을 나타낸다. 따라서 중합 개시제가 아크릴 압력 민감성 접착제 조 성물 내에 첨가되는 것이 바람직하다. 열중합 개시제 또는 광중합 개시제가 중합 개시제로 사용될 수 있다. 특히, 압력 민감성 접착제는 바람직하게는 본 발명의 아크릴 압력 민감성 접착제 조성물로 서포트 표면을 코팅하고, 자외선광과 같은 에너지 방사에 동일한 것을 노출시킴으로서 형성된다. 따라서 광중합 개시제가 본 발명의 아크릴 압력 민감성 접착제 조성물 내에 첨가되는 것이 바람직하다.
일반적으로 광중합 개시제는 상기 구성성분 (a), 구성성분 (b) 또는 구성성분 (c)의 총합의 0.01∼3 중량부, 바람직하게는 0.05∼2 중량부로 첨가된다.
본 발명에 이용되는 광중합 개시제는 4-(2-하이드록시에톡시)페닐 (2-하이드록시-2-프로필) 케톤(ketone)[즉, Ciba-Geigy에서 제조된 상품명: Darocur 2959], α-하이드록시-α,α'-다이메틸아세토페논(dimethylacetophenone)[즉, Ciba-Geigy에서 제조된 상품명: Darocur 1173], 메톡시아세토페논, 2,2-다이메톡시-2-페닐아세톤[즉, Ciba-Geigy에서 제조된 상품명: Irgacure 184]와 같은 아세토페논 광중합 개시제; 벤질다이메틸케탈(bebzyldimethylketal)과 같은 케탈 광중합 개시제; 및 할로겐화된 케톤, 아실포스핀 옥사이드(acylphosphine oxide) 및 아실 포스포네이트(acyl phosphonate)와 같은 다른 광중합 개시제의 어느 하나가 될 수 있는 광중합 개시제 광-유도 라디칼 중합 개시제 및/또는 광-유도 양이온성 중합 개시제가 될 수 있다.
가교제가 본 발명의 아크릴 압력 민감성 접착제 조성물 내에 첨가되는 것이 바람직하다.
본 발명에 이용되는 가교제는 구성성분 (a), 구성성분 (b) 및 구성성분 (c)를 중합함으로서 형성된 유니트가 가교결합된 구조를 생성하도록 유발할 수 있는 화합물이다.
일반적으로 이러한 가교제는 상기 구성성분 (a), 구성성분 (b) 또는 구성성분 (c)의 총합의 100부 당 0.01∼5 중량부, 바람직하게는 0.01∼3 중량부로 첨가된다.
이러한 가교제로서 예를 들어 에폭시 그룹을 지닌 화합물 또는 이소시아네이트 그룹을 지닌 화합물이 논의될 수 있다. 예를 들어 엑폭시 그룹을 지닌 화합물은 비스페놀(bisphenol) A, 에피클로로히드린(epichlorohydrin) 타입의 에폭시 수지, 에틸렌 글리시딜(glycidyl) 에테르, 폴리에틸렌 글리콜 다이글리시딜 에테르, 글리세롤(glycerol) 다이글리시딜 에테르, 글리세롤 트리글리시딜 에테르, 1,6-헥산디올(hexanediol) 글리시딜 에테르, 트리메틸올프로판(trimethylolpropane) 트리글리시딜 에테르, 다이글리시딜라닐린(diglycidylaniline), 다이아미노글리시딜아민(diaminoglycidylamine), N,N,N',N'-테트라글리시딜-m-크실릴렌다이아민(xylylenediamine) 또는 1,3-비스(N,N'-다이아미노글리시딜아미노메틸)시클로헥 산이 될 수 있다.
예를 들어 이소시아네이트 화합물은 토릴렌(tolylene) 다이이소시아네이드, 헥사메틸렌(hexamethylene) 다이이소시아네이트, 이소포론(isophorone) 다이이소시아네이트, 크실릴렌 다이이소시아네이트, 수소화된 크실릴렌 다이이소시아네이트, 다이페닐메탄 다이이소시아네이트, 수소화된 다이페닐메탄 다이이소시아네이트, 테트라메틸크실릴렌 다이이소시아네이트, 나프탈렌 다이이소시아네이트, 트리페닐메탄 트리이소시아네이트, 폴리메틸렌폴리페닐 이소시아네이트 또는 트리메틸올프로판과 같은 폴리올 및 이들 이소시아네이트의 부가 생성물이 될 수 있다.
상기 중합 개시제 및 가교제가 첨가될 때 이들도 또한 실질적으로 어떤 용매도 함유하지 않는 것이 바람직하다.
본 발명의 아크릴 압력 민감성 접착제 조성물은 탄산칼슘, 수산화알루미늄, 실리카(silica), 클레이(clay), 활석 및 산화티타늄과 같은 무기물질, 글래스 발룬(glass balloon), 시라슈(shirasu) 발룬 및 세라믹 발룬과 같은 무기 할로우(hollow) 물질, 나일론 비드(bead), 아크릴 비드 및 실리콘 비드와 같은 유기 물질, 염화폴리비닐리덴 발룬 및 아크릴 발룬과 같은 유기 할로우 물질 등으로부터 선택된 필러(filler)와 함께 더욱 통합된다. 또한 아크릴 압력 민감성 접착제 조성물은 거품제(foaming agent), 염료, 색소, 중합 개시제, 안정화제 및 압력 민감 성 접착제 내에 통상적으로 통합된 첨가제와 함께 더욱 통합된다.
본 발명의 첫 번째 압력 민감성 접착테이프가 기술될 것이다.
본 발명의 첫 번째 압력 민감성 접착테이프는 상기 본 발명의 아크릴 압력 민감성 접착제 조성물로 서포트를 코팅하고, 우수한 끈적거림의 압력 민감성 접착제를 수득하기 위해 아크릴 압력 민감성 접착제 조성물을 중합함으로서 제조될 수 있다.
여기 이용된 서포트는 예를 들어 폴리올레핀 필름, 폴리에스테르 필름, 종이, 금속 포일(foil), 헝겊, 부직포 직물, 실리콘으로 처리된 폴리에스테르 필름 또는 실리콘으로 처리된 종이가 될 수 있다.
이러한 서포트 표면은 본 발명의 아크릴 압력 민감성 접착제 조성물로 코팅된다. 이러한 아크릴 압력 민감성 접착제 조성물의 코팅 두께는 0.01∼1.0㎜의 범위이다.
압력 민감성 접착층은 코팅에 의해 서포트 표면 상에 포개진 아크릴 압력 민감성 접착제 조성물을 중합함으로서 형성될 수 있다. 압력 민감성 접착층을 형성하는 방법은 아크릴 압력 민감성 접착제 조성물에 첨가된 중합 개시제의 타입에 따 라서 달라진다. 즉, 예를 들어 열중합 개시제가 아크릴 압력 민감성 접착제 조성물 내로 첨가될 때 압력 민감성 접착층은 코팅에 의해 포개진 아크릴 압력 민감성 접착제 조성물을 가열시킴으로서 형성된다. 광중합 개시제가 아크릴 압력 민감성 접착제 조성물 내에 첨가될 때 압력 민감성 접착층은 자외선광과 같은 에너지 방사로 코팅에 의해 포개진 아크릴 압력 민감성 접착제 조성물을 조사하여 중합 반응을 진행시킴으로서 형성된다. 본 발명에서 라디칼 광중합 개시제와 함께 통합된 아크릴 압력 민감성 접착제 조성물로 서포트 표면을 코팅하여 코팅층을 제공한 후 자외선광으로 코팅층을 조사하여 중합을 일으키도록 하는 것이 특히 바람직하다. 코팅층의 두께에 따라 자외선 조사의 지속시간은 일반적으로 10초∼5분, 바람직하게는 30초∼3분이다.
코팅층 내에 포함된 구성성분 (c)는 예를 들어 자외선광으로의 코팅층의 상기 조사에 의해 중합된다. 가교제가 포함될 때 더욱 가교결합된 구조가 형성된다. 일반적으로 포함된 구성성분 (c)의 실질적인 전체 양이 자외선광 또는 그와 유사한 것으로의 상기 코팅층 조사에 의해 중합된다. 따라서 실질적으로 어떤 모노머도 압력 민감성 접착층 내에 포함되지 않는다.
이러한 중합의 결과로서, 실질적으로 완전하게 유지된 그들의 원래의 형태를지닌 높은 분자량의 접착성 폴리머 (a) 및 낮은 분자량의 점착제 수지 (b)는 본 발명의 첫 번째 압력 민감성 접착테이프의 압력 민감성 접착층 내의 구성성분 (c)로 서의 모노머의 (공)중합으로부터 유발된 구성성분 내에 포함된다. 따라서 구성성분 (a), 구성성분 (b) 및 구성성분 (c)로부터의 (코)폴리머는 그들의 개별적인 우수한 성질을 유지하면서 함께 협력하여 개별적인 구성성분 단독 각각에 의해 발휘될 수 없는 특성을 실현한다. 본 발명의 조성물로부터 수득된 압력 민감성 접착제에 의해 발휘된 두드러진 효과는 예를 들어 폴리프로필렌과 같은 폴리올레핀처럼 본딩이 어려운 어드헤런드(adherend)에 우수한 본드 강도를 나타낸다는 것이다. 특히, 폴리올레핀은 접착제에 낮은 친화력을 나타낸다. 폴리올레핀 및 또다른 어드헤런드가 접착증을 통해 서로 본딩될 때 일반적으로 본드 강도는 접착층과 폴리올레핀의 경계면에서 가장 낮다. 이것이 폴리올레핀과 다른 합성 수지 사이의 가장 분명한 차이점 중의 하나이다. 그러나 본 발명의 아크릴 압력 민감성 접착제 조성물로부터의 접착제는 아크릴 압력 민감성 접착제 조성물 내로의 낮은 분자량의 점착제 수지 (b)의 첨가에 의한 현저하게 강화된 폴리올레핀에 대한 본드 강도를 나타낸다. 낮은 분자량의 점착제 수지 (b)가 40℃ 또는 그 이상의 글래스 트랜지션 온도를 지니고, 상온에서 점착성을 나타내지 않더라도 아크릴 압력 민감성 접착제 조성물 내로의 낮은 분자량의 점착제 수지 (b)의 첨가는 낮은 분자량의 점착제 수지 (b)가 첨가되지 않을 때 나타나는 것 보다 2배 또는 그 이상으로 폴리올레핀에 대한 본드 강도를 달성할 수 있게 한다.
따라서 본 발명의 첫 번째 압력 민감성 접착테이프는 예를 들어 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌과 같이 강한 본딩이 어려운 폴리올레핀에 대해 우수한 접착성을 나타낸다. 예를 들어 본 발명의 압력 민감성 접착테이프는 폴리프로필렌에 대해 일반적으로 1000g/20㎜ 또는 그 이상으로 본드 강도(180-정도 필(peel) 강도)를 나타낸다.
본 발명의 두 번째 아크릴 압력 민감성 접착테이프가 하기에 상세히 기술될 것이다.
본 발명의 두 번째 아크릴 압력 민감성 접착테이프는 특정화된 부분적 중합체, 가교제 및 광중합 개시제로 구성된 압력 민감성 접착제로 서포트 표면을 코팅하고, 서포트 표면상에서 압력 민감성 접착제를 광중합함으로서 제조된다.
중합가능한 불포화 본드를 지닌 모노머는 본 발명에 사용되는 부분적 중합체의 제조시 모노머로서 이용된다. 중합가능한 불포화 본드를 지닌 모노머는 주요한 구성성분이 아크릴산 알킬 에스테르인 모노머에 의해 제공된다. 중합가능한 불포화 본드를 지닌 모노머의 예로서 하기의 화합물이 논의될 수 있다, 즉 :
메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 프로필 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 펜틸 아크릴레이트, 헥실 아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, 옥틸 아크릴레이트, 노닐 아크릴레이트, 데실 아클릴레이트 및 도데실 아크릴레이트와 같은 아크릴산 알킬 에스테르;
페닐 아크릴레이트 및 벤질 아크릴레이트와 같은 아크릴산 아릴 에스테르;
메톡시에틸 아크릴레이트, 에톡시에틸 아크릴레이트, 프로폭시에틸 아크릴레이트, 부톡시에틸 아크릴레이트 및 에톡시프로필 아크릴레이트와 같은 알콕시알킬 아크릴레이트;
아크릴산 및 아크릴산의 알칼리 금속염과 같은 염;
메타크릴산 및 메타크릴산의 알카리 금속염과 같은 염;
메틸 메타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, 프로필 메타크릴레이트, 부틸 메타크릴레이트, 펜틸 메타크릴레이트, 헥실 메타크릴레이트, 2-에틸헥실 메타크릴레이트, 옥틸 메타크릴레이트, 노닐 메타크릴레이트, 데실 메타크릴레이트 및 도데실 메타크릴레이트와 같은 메타크릴산 알킬 에스테르;
페닐 메타크릴레이트 및 벤질 메타크릴레이트와 같은 메타크릴산 아릴 에스테르;
메톡시에틸 메타크릴레이트, 에톡시에틸 메타크릴레이트, 프로폭시에틸 메타크릴레이트, 부톡시에틸 메타크릴레이트 및 에톡시프로필 메타크릴레이트와 같은 알콕시알킬 메타크릴레이트;
에틸렌글리콜의 다이아크릴산 에스테르, 다이에틸렌글리콜의 다이아크릴산 에스테르, 트리에틸렌글리콜의 다이아크릴산 에스테르, 폴리에틸렌글리콜의 다이아크릴산 에스테르, 프로필렌글리콜의 다이아크릴산 에스테르, 다이프로필렌글리콜의 다이아크릴산 에스테르 및 트리프로필렌글리콜의 다이아크릴산 에스테르와 같은 (폴리)알킬렌글리콜의 다이아크릴산 에스테르;
에틸렌글리콜의 다이메타크릴산 에스테르, 다이에틸렌글리콜의 다이메타크릴 산 에스테르, 트리에틸렌글리콜의 다이메타크릴산 에스테르, 폴리에틸렌글리콜의 다이메타크릴산 에스테르, 프로필렌글리콜의 다이메타크릴산 에스테르, 다이프로필렌글리콜의 다이메타크릴산 에스테르 및 트리프로필렌글리콜의 다이메타크릴산 에스테르와 같은 (폴리)알킬렌글리콜의 다이메타크릴산 에스테르;
트리메틸올프로판의 트리아크릴산 에스테르와 같은 폴리아크릴산 에스테르;
트리메틸올프로판의 트리메타크릴산 에스테르와 같은 폴리메타크릴산 에스테르;
아크릴로니트릴; 메타크릴로니트릴; 비닐아세테이트; 비닐리덴 클로라이드;
2-클로로에틸 아크릴레이트 및 에테르 2-클로로에틸 메타크릴레이트와 같은 할로겐화된 비닐 화합물;
시클로헥실 아크릴레이트와 같은 알리시클릭 알코올의 아크릴산 에스테르;
시클로헥실 메타크릴레이트와 같은 알리시클릭 알코올의 메타크릴산 에스테르;
2-비닐-2-옥사졸린, 2-비닐-5-메틸-2-옥사졸린 및 2-이소프로필-2-옥사졸린과 같은 옥사졸린 그룹을 지닌 중합가능 화합물;
아크릴로일아지리딘, 메타크릴로일아지리딘, 2-아지리디닐에틸 아크릴레이트 및 2-아지리디닐에틸 메타크릴레이트와 같은 아지리딘 그룹을 지닌 중합가능 화합물;
알릴 글리시딜 에테르, 아크릴로일 글리시딜 에테르, 메타크릴로일 글리시딜 에테르, 아크릴로일 2-에틸글리시딜 에테르 및 메타크릴로일 2-에틸글리시딜 에테 르와 같은 에폭시 그룹을 지닌 비닐 모노머;
2-하이드록시에틸 아크릴레이트, 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트, 2-하이드록시프로필 아크릴레이트, 아크릴산 또는 메타크릴산 및 폴리프로필렌그리콜 또는 폴리에틸렌글리콜로부터의 모노에스테르 및 락톤의 부가 생성물 및 2-하이드록시에틸 (메트)아크릴레이트와 같은 하이드록실 그룹을 지닌 비닐 화합물;
불소화된 메타크릴산 알킬 에스테르 및 불소화된 아크릴산 알킬 에스테르와 같은 불소화된 비닐 모노머;
이타콘산, 크로톤산, 말렌산 및 퓨마르산, 그의 염 및 이러한 산으로부터의 (부분적) 에스테르 화합물 및 이들 산으보터의 산 무수물과 같은 불포화된 카르복실산((메트)아크릴산은 제외);
2-클로로에틸 비닐 에테르 및 비닐 모노클로로아세테이트와 같은 반응적 할로겐화된 비닐 모노머;
메타크릴아마이드, N-메틸올메타크릴아마이드, N-메톡시에틸메타크릴아마이드 및 N-부톡시메틸메타크를아마이드와 같은 아마이드 그룹을 지닌 비닐 모노머;
비닐트리메톡시실란, γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 알릴트리메톡시실란, 트리메톡시실릴프로필알릴아민 및 2-메톡시에톡시트리메톡시실란과 같은 올가노실리콘 그룹을 지닌 비닐 모노머; 및
스티렌 및 메틸스티렌과 같은 비닐 그룹을 지닌 방향성 화합물 및 분자 말단에서 라디칼-중합가능 비닐 그룹을 지닌 마크로모노머(즉, 불소화된 마크로모노머 및 실리콘-함유 마크로모노머)의 어느 하나가 될 수 있다.
이들 중합가능한 불포화 화합물은 개별적으로 또는 조합하여 사용될 수 있다. 중합가능한 불포화 화합물의 조성은 Fox 포뮬라(formula)에 따른 그의 글래스 트랜지션 온도가 일반적으로 0℃ 또는 그 이하, 바람직하게는 -85∼0℃의 범위가 되도록 구성된다.
상기 화합물 중에서 벌크 중합이 어려운 높은 반응 속도를 나타내는 모노머 조차도 본 발명의 방법을 이용함으로서 안정하게 벌크-중합된다. 본 발명에서 이용된 부분적 중합 반응은 예를 들어 2-에틸헥실 아크릴레이트와 아크릴산의 혼합물과 같이 높은 반응 속도의 모노머의 조합에도 효과적으로 이용될 수 있다. 이러한 벌크 중합 과정에 이용되는 중합가능한 불포화 본드를 지닌 모노머 내의 아크릴산 알킬 에스테르의 함량이 특정하게 제한적이지 않더라도 본 발명에서는 아크릴산 알킬 에스테르를 함유한 주 모노머는 벌크 중합의 모든 모노머의 중량에 대해 0.1∼100 중량부, 바람직하게는 1∼100 중량부인 것이 가장 적당하다.
본 발명에 사용되는 부분적 중합을 제조하기 위한 벌크 중합에서 상기 중합가능한 불포화 본드를 지닌 모노머는 반응 용매의 실질적인 이용없이 반응된다.
벌크 중합에서 하기의 특정화된 중합 개시제의 어느 하나의 존재하에서 중합가능한 불포화 본드를 지닌 모노머를 중합하는 것이 바람직하다.
중합 개시제는 41.0℃ 또는 그 이하의, 특히 20∼37.0℃ 범위의 10-시간 반감기 온도를 지니며, 하기에 나타난 그의 예는 이러한 벌크 중합 내에 바람직하게 이용된다.
중합 개시제들에 적합한 예들은 다음을 포함한다 :
이소부틸 퍼옥사이드 (10시간 반감기 온도 : 32.7℃),
α, α'- 비스(네오데카노일퍼옥시)디이소프로필벤젠 (10시간 반감기 온도 : 35.9℃),
쿠밀 퍼옥시네오데카노에이트 (10시간 반감기 온도 : 36.5℃),
디-n-프로필 퍼옥시디카보네이트 (10시간 반감기 온도 : 40.3℃),
디이소프로필 퍼옥시디카보네이트 (10시간 반감기 온도 : 40.5℃),
디-세크-부틸 퍼옥시디카보네이트 (10시간 반감기 온도 : 40.5℃)
1,1,3,3-테트라메틸부틸 퍼옥시네오데카노에이트 (10시간 반감기 온도 : 40.7℃),
비스(4-부틸시클로헥실)퍼옥시디카보네이드 (10시간 반감기 온도: 40.8℃), 및
2,2'-아조비스(4-메톡시-2, 4-디메틸발레로니트릴) (10시간 반감기 온도 : 30.0℃)
이러한 중합 개시제들은 개별적으로 혹은 결합하여 사용될 수 있다.
이러한 중합 개시제들 중에서 바람직한 사용의 제조는 하기 ;
이소부틸 퍼옥사이드 (10시간 반감기 온도 : 32.7℃),
α, α'- 비스(네오데카노일퍼옥시)디이소프로필벤젠 (10시간 반감기 온도 : 35.9℃),
쿠밀 퍼옥시네오데카노에이트(10시간 반감기 온도 : 36.5℃), 및
2,2'-아조비스(4-메톡시-2, 4-디메틸발레로니트릴)(10시간 반감기 온도 : 30.0℃). 2,2'-아조비스(4-메톡시-2, 4-디메틸발레로니트릴)(10시간 반감기 온도 : 30.0℃)이 특히 바람직하다.
이러한 중합 개시제들은 열중합 개시제이고 극도의 낮은 10시간 반감기 온도를 가지는 것으로 특징지어진다. 예를 들면, 일반적으로 사용되는 중합 개시제들의 10시간 반감기 온도는 즉, 터셔리-부틸 퍼옥시이소부티레이트, 벤조일 퍼옥사이드와 2,2'-아조비스이소부티로니트릴은 각각 72.12℃, 74℃ 및 66℃ 이다. 높은 10시간 반감기 온도의 이러한 열중합 개시제들을 사용할 때, 벌크 중합 반응에서, 그 반응은 반응의 개시로부터 극도로 빨리 진행되므로 반응의 조절이 극도로 어렵다.
본 발명의 두 번째 아크릴 압력 민감성 접착성 테이프에서의 사용을 위한 부분적인 중합의 반응의 제조에서, 중합 반응은 상기 10시간 반감기 온도의 열중합 개시제들을 대신해 극도로 낮은 10시간 반감기온도의 적은 양의 열중합 개시제의 존재로 진행된다.
즉, 본 발명에서, 낮은 10시간 반감기 온도의 중합 개시제는 불포화 그룹에의 중합 가능한 모노머를 가진 중량으로 100 부당 0.0001∼0.5 중량부가 사용되고, 0.0005∼0.1 중량부가 바람직하고, 0.001∼0.05 중량부가 더욱 바람직하다. 중합 개시제에 사용된 이러한 양들은 반응 개시제의 사용과 비교하면 극도로 적은 양이다. 예를 들면, 통상적으로 벌크 중합에서, 그리고 중합 개시제에 의해 반응되는 모노모의 양은 적다. 이에 따라, 중합의 열은 비교적 작다. 그러나, 일반적으로 외부의 열 반응 체계의 공정은 초기상태에서 열 반응 체계에 의해 반응이 개시되는 반응은 한번에 수행되지 않는다. 한번 반응이 개시되면, 열은 중합 개시제의 소모에 의해 이 반응 체계에서 일어난다. 그러나 본 발명에서는, 사용되는 중합 개시제들의 양은 적고, 그래서 열발생의 양도 적어서 반응의 탈주(runaway)를 야기시키는 것에 관한 반응 체계의 온도의 급격한 증가 같은 것을 피할 수 있다. 게다가, 낮은 10시간 반감기 온도의 중합 개시제는 사용되고, 그래서 중합 개시제는 극도의 짧은 시간 동안에 소모된다. 따라서, 한번에 중합 개시제는 완전하게 반응물 온도의 급격한 증가의 결과처럼 소모되고, 반응물의 온도는 더 이상의 증가는 없을 것이다. 그러나, 중합 개시제의 양이 상기 최저 한계 보다 더 적을 때, 중합 개시제는 일반적으로 원료의 저장 동안 모노머들의 반응의 진행을 방해하기 위해 첨가된 중합 개시제에 의해 소모될 것이고 그래서 중합 반응의 효과적인 진행 은 지연될 것이다.
반응의 개시 후에, 반응물들의 최대 온도는 증가가 야기되어 100∼140℃ 온도 범위 내에서 떨어지고, 중합 개시제의 소모에 의해 영향을 받은 반응 체계의 자가-발열 능력의 사용에 의해 100∼130℃가 바람직하나 온도 범위의 위쪽으로의 한계를 넘어서는 것을 야기하지는 않는다. 일반적으로, 중합 반응의 개시를 위한 가열 후, 가열과 가온 공정은 중합 반응의 진행과 일치하여 영향을 받은 자가-발열 능력의 사용에 의해 종결되고, 반응 체계의 온도는 증가되고 100∼140℃의 온도범위 내에서 떨어지고, 100∼130℃ 이하의 온도가 바람직하다.
반응 체계의 온도가 140℃를 넘어서는 온도일 때 열중합에 의한 반응의 탈주가 시작할 것이고 열 급등 반응은 조절하기 어려울 것이다. 또 한편으로는, 최대 온도가 100℃ 보다 낮을 때, 중합은 중합이 반응 생성물의 저장 동안 더 진행되는 결과를 가진 반응 체계에서 중합 개시제가 남는 것을 야기시키므로 벌크 중합 온도에 의한 바람직한 중합 온도로 진행 될 수 없는 문제가 생겨날 것이다. 반응의 정도가 클 때에는, 특히 1000㎏을 초과하는 반응 원료 양의 장치 수준의 도입에서, 예를 들면, 약 150℃ 정도까지의 반응 체계 온도의 증가에서 통상적인 냉각 장치들에 의해서 반응의 급등은 실질적으로 멈추기가 어려울 것이다. 그 때, 반응의 급등을 멈추는 것은, 예를 들어, 중합 개시제의 많은 양의 공급 방법이 이용되지 않는다면, 어려울 것이다. 더욱이 180℃를 초과하는 반응 온도일 때에는, 반응 급 등을 멈추는 것이 불가능할 것이다. 이것은, 통상적으로 이용되는 높은 10시간 반감기 온도의 중합 개시제들의 제조된 것을 사용할 때, 중합 개시제는 100∼140℃ 에서 완전하게 소모될 것이고, 반응 체계의 온도는 증가할 것이므로 열중합의 더 많은 진행을 야기하고, 반응 체계의 온도를 계속적으로 더욱 증가시키는 것을 야기한다. 이와 같이, 마침내, 반응의 조절은 불가능하게 될 것이다. 이것은 벌크 중합에서 반응의 탈주를 의미한다.
본 발명의 두 번째 아크릴 압력 민감성 접착성 테이프에서 사용을 위한 부분적인 중합의 도입에서, 반응 체계의 온도는 대개 낮은 10시간 반감기 온도의, 더욱 상세히는, 41.0℃ 또는 그 이하의, 중합 개시제의 적은 양의 사용으로 유도되는 중합반응에 의해 발생된 반응열의 사용에 의해 100∼140℃의 온도 범위 내에서 떨어질 정도로 급격하게 증가하고 중합 개시제는 짧은 시간 내에 소모된다. 그러므로, 반응 최대 온도는 반응 조절이 실시가능 한 140℃ 또는 그 이하에서 조절된다.
최대 온도에 도달한 이 반응의 더 짧은 지속은 100∼140℃의 온도 범위 내에서 유지하는데 더 많은 이점이 있다. 이것은 최대 온도에 도달한 반응이 30초에서 2분 동안 상기의 범위 내에서 유지하는 것이 바람직하다. 상기의 온도 범위에 도달한 최대 온도가 지속될 때는 상기의 낮은 쪽의 한계보다 더 짧고 중합 반응은 효과적으로 진행할 수 없다. 또 한편으로는, 그 지속이 상기의 위쪽으로의 한계보다 더 길게될 때는, 역방향의 열중합이 일어날 수 있다.
중합 원료가 중합되어 상기의 선택된 중합 개시제를 사용한 한번의 중합 반응에 의해 얻을 수 있는 원료로써 모노머들의 첨가된 5∼50 중량%에서 부분적으로 중합된다.
이 과정이 필요에 의해 중합 개시제들의 더 많은 첨가에 의해 반복될 때, 각각의 시간에, 중합가능한 불포화 그룹들을 지니는 폴리머와 모노머들의 합의 5∼50 중량%가 반응을 할 것이다. 이 공정의 반복은 부분적인 중합에서 폴리머의 비율 증가를 가능하게 한다. 더욱이 각각의 단계는 온화한 조건에서 수행할 때의 반응은 벌크 중합 급등의 생성물들에서 만나지는 것처럼 짧은 체인 폴리머들의 다양성이 일어날 수 없고 분자량이 일정한 균일한 폴리머는 생성될 수 없다.
본 발명의 과정에서는, 모노머들은 중합 개시제가 첨가될 때 중합 반응이 진행할 수 있는 그러한 온도로 가열되거나 가온된다. 중합 반응은 상기의 한정된 모노머들에 중합 반응 개시제의 상기의 한정된 양의 첨가에 의해 진행된다. 중합 개시제를 첨가할 때의 모노머들의 온도는 일반적으로 20∼80℃의 온도범위이며, 바람직하게는 35∼70℃이고, 더욱 바람직하게는 40∼65℃이다. 중합 개시제는 일반적으로 교반하에서 이와 같이 가열되거나 가온된 모노머들에게 첨가된다.
상기의 과정은 첫 번째 가열 모노머들과 이어서 바로 첨가된 중합 개시제들 의 구성 과정의 형태를 제공한다. 모노머들과 중합 개시제의 혼합과 가열은 임의의 순서로 수행된다. 예를 들면, 모노머들과 중합 개시제들의 혼합은 반응 개시를 위한 온도까지 가열한 다음에 올 수 있다. 반대로, 전술한 것처럼, 반응 개시를 위한 온도까지의 모노머들의 가열은 중합 개시제의 혼합과 첨가 후에 뒤이어 올 수 있다.
상기의 중합반응이 효과적인 개시를 위해 요구되는 모노머 가열 온도는 일반적으로 20∼80℃ 온도 범위이며, 바람직하게는 35∼70℃이고, 더욱 바람직하게는 40∼65℃이다. 그러한 온도까지 가열하면, 중합 개시제는 효과적으로 행동하고, 중합 반응은 효과적으로 진행된다.
한번 중합 반응이 개시되면, 중합 개시제는 반응의 진행을 위해 끊임없이 분해된다. 따라서 반응 체계의 온도는 즉시 100∼140℃ 내에서 떨어진다. 그러므로, 일반적으로, 가열과 가온은 반응의 개시 후에는 필요하지 않다. 더욱이 상기의 중합 개시제들은 상기의 조건에서 사용되는 한 최대 온도는 140℃ 를 넘지 않는다. 그러므로, 어떤 특별한 냉각은 필요하지 않다. 그러나, 본 발명에서는 이 상태에서 반응 체계의 온도의 조절을 위해 가열, 가온, 냉각 같은 온도 조절 공정을 포함하지 않는다.
중합 반응의 개시에서, 반응 체계의 온도는 자기-발열 특성에 의해 급격하게 증가된다. 최대의 온도에 도달했을 때에는 100∼140℃ 의 온도 범위 내에서 떨어지고, 첨가된 중합 개시제는 발생된 열보다 더 큰 반응 체계로부터 제거되는 열은 그러한 온도로 감소하는 반응의 과정과 일치하여 온도 발생의 양의 결과를 가지고 즉시 완전하게 소모된다.
그러므로, 반응 체계의 온도는 더 이상 증가하지 않을 것이고, 만약 반응 체계가 영향을 받지 않고 견디는 것이 허락된다면, 반응 체계의 온도는 100℃ 보다 낮아 질 것이다. 본 발명에서는, 최대 온도에 도달한 반응 혼합물이 영향을 받지 않고 견디는 것이 허락되는 것에 의해 냉각될 수 있고 가능하다면 즉시 100℃ 이하의 반응 체계의 온도에서 낮아지는 것이 바람직하다. 그러므로 한번 최대 온도에 도달한 반응 체계의 온도는 반응물로 인스톨되는 냉각 기구의 제조에 이용한다. 즉, 반응 체계에 열을 가하지 않고 모노머들을 첨가하는 방법(monomer thinning)은 그러므로 이용될 수 있는 짧은 시간 내에 100℃ 이하로 반응 체계의 온도가 낮아진다. 또한, 그것의 결합으로 제조할 수 있어 사용한다. 이와 같이, 반응 체계의 온도는 알려진 냉각 조작 또는 방법에 의해 100℃ 이하로 낮아질 수 있다. 모노머 씨닝(monomer thinning)에서, 반응 체계에 포함된 모노머들을 사용하는 것이 바림직하다. 모노머 씨닝(monomer thinning)에 사용에서 사용되는 모노머들의 양은 일반적으로 초기의 포화된 모노머들의 중량 100 부당, 10∼50 중량부의 범위이고, 바람직하게는 20∼30 중량부이다.
상기 반응의 결과로써, 중합된 포화 모노머들의 15∼50 중량%에서 부분적인 중합의 시럽(sysrup)을 얻을 수 있다. 그렇게 얻어진 부분적인 중합 시럽은 일반적으로 0.1∼50 Pa·S (23℃에서 브루크필드(Brookfield type) 타입 점도계에 의해 측정됨) 점성도를 갖는 점성 있는 액체의 형태 안에 있다. 서포트의 코팅 사용에 있어서, 상기의 방법으로 측정된 점성도 0.1∼50 Pa·S를 갖는 부분적인 중합의 이용이 바람직하다.
본 발명에서 있어서, 100℃ 이하에서 얻어진 부분적인 중합 시럽의 냉각을 포함하는 조작은 부분적인 중합시럽에서 41℃ 또는 그 이하의 10시간 반감기 온도의 중합 개시제의 적은 양의 혼합과 그 혼합물의 가열은 중합의 재개를 수행할 수 있다. 이러한 조작의 반복은 부분적인 중합 시럽의 중합의 온도를 점진적인 증가로 이르게 한다.
상기에 나타난 바와 같이, 본 발명에서는, 한정된 중합 개시제의 한정된 양 외에도 중합 가능한 불포화 결합을 갖는 모노머들로 제조된 것을 사용한다. 이 혼합물은 n-도데실머캡탄, 부틸머캡탄, 3-머캡토프로피온산, 티오글리콜 산 또는 티오글리콜 산 에스테르 같은 체인 트랜스퍼 에이전트로 더 채워질 수 있다. 이러한 체인 트랜스퍼 에이전트는 일반적으로 사용된 모노머의 100 중량부 당 0.001∼10 중량부, 바람직하게는 0.01∼0.5 중량부의 양이 첨가된다.
본 발명에서는, 중합 반응은 교반(agitation)하에서 수행되는 것을 선호한다. 더욱이 중합 반응은 예를 들면 질소 가스 같은 불활성 가스 안에서 수행되는 것을 선호한다. 또한 산소는 반응의 진행이 지연될 수 있는 사용된 원료 안에서 용해된다. 따라서 그러한 사용 전에 이용된 원료에서 용해된 산소를 제거하는 것을 선호한다.
본 발명의 두 번째 아크릴 압력 민감성 점착성 테이프는 최소한 상기 방법으로 제조된 부분적인 중합을 포함하는 압력 민감성 점착성 구성을 갖는 지지대의 한 개의 표면의 코팅에 의해서 얻어지고, 가교 결합 시약과 광중합 개시제와 압력 민감성 점착성 구성의 광중합은 압력 민감성 점착성 층의 지지표면 위에 첨가된다.
에폭시 가교 결합 시약과 이소시아네이트 가교 결합 시약은 가교 결합 시약으로써 개별적으로 혹은 결합해서 사용된다. 유용한 에폭시 가교 결합 시약은 예를 들면 1,3-비스(N,N-디글리시딜아미노메틸)시클로헥산 또는 N,N,N',N'-테트라글리시딜-m-크실렌디아민 같은 것들이 될 수 있다. 이소시아네이트 가교 결합 시약은 예를 들면 트리메틸헥사메틸렌디아민 또는 이소포론 디이소시아네이트 같은 것들이 될 수 있다.
광중합 개시제는 예를 들면 4-(2-하이드록시에톡시)페닐 (2-하이드록시-2-프로필)케톤, α-하이드록시-α,α'-디메틸아세토페논, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페 논, 2-하이드록시-2-시클로헥실아세토페논, 벤질디메틸케탈, 할로겐화된 케톤, 아실포스핀 옥사이드와 아실 포스포네이트 같은 것들이 될 수 있다. 이러한 광중합 개시제들은 개별적으로 혹은 결합하여 사용될 수 있다.
가교 결합 시약은 상기 부분적인 중합의 100 중량부 당 일반적으로 0.001∼10 중량부, 바람직하게는 0.005∼5 중량부가 사용된다. 광중합 개시제는 일반적으로 상기 모노머들의 100 중량부 당 0.001∼10 중량부, 바람직하게는 0.001∼6 중량부의 양이 사용된다. 이러한 구성물들을 포함하는 압력 민감성 점착성은 교반하에 상기 조성의 균일한 혼합에 의해 제조될 수 있다.
이러한 압력 민감성 점착성은 필요에 의해 점착성 첨가제, 산화 방지제, 무기물 충진제, 유기물 충진제, 색소 등을 더 포함할 수 있다.
상기 압력 민감성 점착성으로 코팅된 서포트로써 예를 들면 종이, 플라스틱필름(PET 필름, 폴리아마이드 필름 또는 폴리올레핀 필름), 짜여지지 않은 직물, 또는 릴리즈-처리된 종이 또는 플라스틱 필름 등으로 사용될 수 있다. 유동성 있는 서포트를 선호한다.
이 서포트의 적어도 하나의 표면은 상기 압력 민감성 접착제로 코팅되어 있다. 압력 민감성 접착제 코팅의 두께는 예를 들면 아크릴 압력 민감성의 적용의 구역에 의존하여 적합하게 사용될 수 있지만 일반적으로 0.01∼3mm, 바람직하게는 0.02∼1mm의 범위이다.
본 발명의 두 번째 아크릴 압력 민감성 접착테이프의 제조에서, 상기 지지대의 최소한 한 개의 표면은, 예를 들면 롤 코터(roll coater), 다이 코터(die coater), 바 코터(bar coater), 콤마 코터(comma coater), 그라비어 코터(gravure coater) 또는 메이어 바 코터(Mayor bar coater)의 사용에 의한 압력 민감성 접착제로 코팅된다. 실제로 적용된 압력 민감성 접착제의 점성도는 1∼50 Pa·S 의 범위가 바람직하고, 1∼30 Pa·S 이 더욱 바람직하다. 필요에 의해 코팅은 가열하는 동안 수행될 수 있다.
압력 민감성 점착성을 갖는 서포트 표면의 코팅 후에 지지대위에 실제로 적용된 압력 민감성 점착성은 자외선 같은 빛을 발산해서 압력 민감성 점착성의 중합 가능한 조성들의 중합을 야기한다. 특히, 부분적 중합에서 함유하는 가교 결합 시약과 모노머 구성은 광중합된다. 자외선 같은 빛을 갖는 압력 민감성 점착성 광 조사의 지속시간은 1∼300초, 바람직하게는 1∼180초이다.
이 빛 발산의 결과로써 거의 모든 모노머 구성물은 중합되고 그 이후로 가교 결합된 구조는 가교제에 의해 형성된다. 압력 민감성 접착제의 겔 비율은 아크릴 압력 민감성 접착테이프의 압력 민감성 접착층의 조건은 일반적으로 5∼95 중량%의 범위이다.
본 발명에서 두 번째 아크릴 압력 민감성 접착제의 압력 민감성 접착층은 빛을 통과시키고 노란색 변색으로의 저항의 특성을 갖는다.
본 발명의 제조된 아크릴 압력 민감성 접착테이프는 예를 들면 필요에 의한 릴리즈 페이퍼의 사용에 손상을 입는다.
압력 민감성 접착테이프와 본 발명에 따른 아크릴 압력 민감성 접착테이프의 두께에 관해서는 특별한 제한은 없다. 압력 민감성 접착테이프와 본 발명에 따른 아크릴 압력 민감성 접착테이프는 테이프의 형태뿐만 아니라 시트(sheet)형태도 포함한다.
본 발명의 두 번째 아크릴 압력 민감성 접착테이프는 용매를 포함하지 않고 반응하지 않은 모노머들의 중합의 광으로 코팅된 서포트 상에 형성된 압력 민감성 접착제의 조사 받은 한정된 부분적인 중합을 포함하는 압력 민감성 접착제 조성물을 지닌 서포트의 코팅에 의해 제조되고 있다. 그래서 수득된 아크릴 압력 민감성 접착테이프는 우수한 점착성과 열 안정성을 나타낸다.
이하, 본 발명을 실시예를 통해 더욱 상세히 설명한다. 그러나 이러한 실 시예들로 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
(실시예)
(1) 점착성 폴리머인 부분적인 중합 시럽 A의 제조
중합 가능한 모노머들로써 700g의 부틸 아크릴레이트(BA), 255g의 2-에틸헥실 아크릴레이트(2-EHA), 40g의 아크릴 산(AA) 및 5g의 2-하이드록시에틸 아크릴레이트(2-HEA)를 교반, 온도계, 튜브에 채운 질소가스 및 콘덴서(condenser)로 설비된 2리터의 목이 네 개인 플라스크 안에 채워진다. 게다가 한정된 분자량으로써 0.2g의 n-도데실머캡탄(NDM)은 모노머들에 첨가되었다. 혼합물은 질소 증기로 60℃ 까지 가열되고 가열은 그 온도에서 멈춰졌다.
그 이후에 중합 개시제로써 0.2g의 아조비스이소부티로니트릴은 교반하에 혼합물에 첨가되었고 반응은 30분 동안 수행되었다. 그래서 부분적인 중합 시럽A는 얻어졌다.
이렇게 얻어진 부분적인 중합 시럽A는 5 Pa·S 의 점성도를 갖는 폴리머 함유량의 22 중량% 의 점성 있는 수지 용액이었다. 부분적인 중합에서 나머지 모노머들은 78 중량% 의 양을 함유한다.
형성된 코폴리머(copolmyer)는 얻어진 부분적인 중합 시럽A로부터 분리되었고 코폴리머의 중량평균분자량(Mw)은 겔 퍼미에이션 크로마토그래피(GPC)에 의해 측정되었다. 중량평균분자량은 620,000이었다. 코폴리머의 글래스 트랜지션 온도(Tg)는 -59℃이었다.
(2) 점착성 폴리머인 부분적인 시럽 B 제조
중합 가능한 모노머들로써 915g의 2-에틸헥실 아크릴레이트(2-EHA), 80g의 아크릴 산(AA) 및 5g의 2-하이드록시에틸 아크릴레이트(2-HEA)는 교반, 온도계, 튜브에 채운 질소가스 및 콘덴서(condenser)로 설비된 2리터의 목이 네 개인 플라스크 안에 채워진다. 또한 한정된 분자량의 n-도데실머캡탄(NDM)이 모노머들에 첨가되었다. 혼합물은 질소 증기로 60℃까지 가열되고 그 온도에서 가열은 멈춰졌다.
그 이후에 중합 개시제로써 0.2g의 아조비스이소부티로니트릴이 교반하에 혼합물에 첨가되었고 반응은 30분 동안 수행되었다. 그래서 부분적인 중합 시럽B가 얻어졌다.
이렇게 얻어진 부분적인 중합 시럽B는 9 Pa·S 의 점성도를 갖는 폴리머 함 유량의 25 중량%의 점성 있는 수지 용액이었다. 부분적인 중합에서 나머지 모노머들은 75 중량%의 양을 함유한다.
형성된 코폴리머는 얻어진 부분적인 중합 시럽A로부터 분리되었고 코폴리머의 중량평균분자량(Mw)은 겔 퍼미에이션 크로마토그래피(GPC)에 의해 측정되었다. 중량평균분자량은 690,000이었다. 코폴리머의 글래스 트랜지션 온도(Tg)는 -77℃이었다.
(점착성 부여제 수지의 제조)
표 1에 나타난 점착성 부여제 수지의 조성과 특성은 점착성 폴리머와 100% 중합의 정도에 의한 더 큰 중합의 제조와 같은 방법으로 부분적인 중합 시럽의 제조에 의해 제조되어 진 것이다.
모노머 조성 (wt.%) 분자량 글래스 트랜지션 온도(℃)
IBOA MMA NBMA IBMA CHMA IBOMA MAA HEMA
(1) - - - 100 - - - - 5000 48
(2) - - - 30 70 - - - 9000 60
(3) 100 - - - - - - - 1700 94
(4) - - 100 - - - - - 5000 20
(5) - - - 97 - - - 3 5000 48
(6) - - - - - 97 3 - 3000 180
※IBOA : 이소보닐 아크릴레이트 CHMA : 시클로헥실 메타크릴레이트
MMA : 메틸 메타크릴레이트 IBOMA : 이소보닐 메타크릴레이트
NBMA : n-부틸 메타크릴레이트 MAA : 메타크릴산
IBMA : 이소부틸 메타크릴레이트
HEMA : 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트
(1)∼(6)번은 사용된 점착성 부여제 수지의 형태를 식별하기 위한 식별번호이다.
(실시예 1∼8)
얻어진 부분적인 중합 시럽 A와 B는 표 2에서 한정된 양에서 얻어진 점착성 부여제 수지들로 혼합되었다. 그래서 본 발명에 따라서 비용매 형태의 아크릴 압력 민감성 점착성 조성을 얻는다. 각각의 아크릴 압력 민감성 점착성 조성은 100 중량부 당 이소시아네이트 가교 결합 시약 또는 에폭시 가교 결합 시약과 균일하게 혼합된 광중합 개시제로써 0.5 중량부의 벤조페논으로 포함되어 있었다.
폴리에스테르 필름의 표면은 0.05mm의 두께에서 얻어진 각각의 혼합물로 코팅되었으며 중합의 영향으로 1분 동안 자외선으로 조사되었다. 그래서 본 발명에 따른 압력 민감성 접착테이프가 얻어졌다.
수득된 압력 민감성 접착테이프에 있어서 폴리프로필렌(PP)에 유지 내구력과 180-디그리 필 강도(degree peel strength)가 측정되었다.
(실시예 1과 2와의 비교)
압력 민감성 접착테이프는 점착성 부여제 수지가 첨가되지 않은 실시예 1∼8과 같은 방법으로 제조된다. 수득된 압력 민감성 접착테이프에 있어서, 폴리프로필렌(PP)에 유지 내구력과 180-디그리 필 강도(degree peel strength)가 측정되었다.
(실시예 3과의 비교)
압력 민감성 점착성 테이프는 점착성 부여제 수지로써 사용된 로지네이트 유도체를 제외하고는 실시예1∼8에서와 같은 방법으로 제조된다.
(실시예 4∼6과의 비교)
본 발명의 범주의 밖의 비용매 형 붕괴의 아크릴 압력 민감성 점착성 구성이 제조되었고 압력 민감성 점착성 테이프는 상기 실시예에서와 같은 방법으로 제조된다. 수득된 압력 민감성 접착 테이프에 있어서, 폴리프로필렌(PP)에 유지 내구력과 180-디그리 필 강도(degree peel strength)가 측정되었다.
(3) 점착성 폴리머인 부분적인 중합 시럽 C의 제조
부분적인 중합 시럽 C의 중합 가능한 모노머 중량비는 부틸 아크릴레이트(BA)/2-에틸헥실 아크릴레이트(2-EHA)/아크릴 산(AA)/2-하이드록시에틸 아크릴레이트(2-HEA)=70/25.5/4/0.5이었고 부분적인 중합 시럽 A와 같은 방법으로 제조되었다. 이렇게 수득된 부분적인 중합 시럽C는 0.2 Pa·S의 점성도를 갖는 폴리머 함유량의 30 중량%의 점성 있는 수지 용액이었다. 형성된 폴리머에 관해 중량평균분자량은 46,000이고 글래스 트랜지션 온도는 -59℃이었다.
상기 실시예 1∼8과 실시예 1∼6과의 비교는 표2와 표3에 나타나 있다. 결합 세기와 유지 내구력은 아래의 방법에 따라 측정되었다.
(결합 세기)
각각의 압력 민감성 점착성 테이프의 180-디그리 필 강도(g/20mm 두께)는 접착면으로 폴리프로필렌 판의 사용으로 일본 공업제품 기준(JIS) Z 0237에 따라 측정되었다.
(유지 내구력)
각각의 압력 민감성 점착성 테이프의 말단 부분은 SUS 판으로 충돌되어서 접착(adhesion) 부분은 20mm x 20mm 이다. 압력은 한번 그 위에 2kg 롤러(roller)의 회전에 의해 접착 부분으로 적용되었고 압력 민감성 접착테이프를 지니는 SUS 판은 충돌하였고 20분 동안 80℃의 대기에서 여전히 견디는 것이 허락되었다. 그 이후에 1kg은 압력 민감성 접착테이프의 다른 말단에 장치되었고 1시간 후에 일어난 슬립(slip)의 거리 또는 중량이 떨어질 때까지 측정되었다.
압력 민감성 접착제 조성물 PP에 180-디 그리 필 강도 (g/20mm 두께) 유지 내구력
부분적인 중합 시럽 점착성 부여제 수지 첨가된 양 (조성의 중량%)
실시예 1 A (1) 17 1000 0.6mm 슬립
실시예 2 A (1) 33 1100 0.6mm 슬립
실시예 3 A (2) 17 1200 0.6mm 슬립
실시예 4 A (3) 17 850 0.6mm 슬립
실시예 5 A (4) 17 800 0.6mm 슬립
실시예 6 A (5) 17 1200 0.6mm 슬립
실시예 7 B (6) 17 1000 0.6mm 슬립
실시예 8 A (2)+(5) 9+8 1200 0.6mm 슬립
실시예 1과의 비교 A 존재하지 않음 - 550 0.6mm 슬립
실시예 2와의 비교 B 존재하지 않음 - 500 0.6mm 슬립
실시예 3과의 비교 A 로지네이트 유도체 17 중합이 완전히 진행되지 않음 -
압력 민감성 접착제 조성물 발명의 범주 밖의 폴링(falling) PP에 180-디그리 필강도 (g/20mm두께) 유지 내구력
부분적인 중합 시럽 점착성 부여제 수지
모노머 조성 분자량(Mw) 글래스 트랜지션 온도(℃) 첨가된 양 (조성의 중량%)
실시예 4와 비교 A IBMA 100 중량% 25000 48℃ 17 X X
실시예 5와 비교 A 점착성 부여제 수지(1) 45 O X
실시예 6과 비교 C 점착성 부여제 수지(1) 17 O X
※ 결합 세기 X : 500g/20mm 보다 작다.
결합 세기 O : 500g/20mm 또는 더 크다.
유지 내구력 X : 조절된 가교 결합 시약의 양이 첨가될 때 유지 내구력의 측정에서 떨어짐
(부분적인 중합 D의 제조)
91.5g의 2-에틸헥실 아크릴레이트(2-EHA), 8g의 아크릴 산(AA), 0.5g의 2-하이드록시에틸 아크릴레이트(2-HEA) 및 0.06g의 n-도데실머캡탄(NDM)은 교반, 온도계, 튜브에 채운 질소가스 및 콘덴서(condenser)로 설비된 2리터의 목이 네 개인 플라스크 안에 채워진다. 혼합물은 질소 증기에서 50℃로 가열되고 그 온도에서 가열은 멈춰졌다.
그 후에 중합 개시제로 0.0025g의 2,2'-아조비스(4-메톡시-2,4-디메틸발레로니트릴) (10시간 반감기 온도 : 30℃/톨루엔에서)가 교반하에 혼합물에 첨가되었고 균일하게 섞였다.
교반은 중합 개시제가 첨가된 후에도 계속 되었다. 비록 온도 증가가 3분 후에 관찰된 중합의 열 때문이지만 그 열은 플라스크의 냉각 없이 반응의 진행에 도달하는 과정이 허락된다. 반응 체계의 온도는 118℃에 다다랐다. 더욱이 교반은 반응체계에 첨가된 중합 개시제가 완전하게 소모되었고 더 이상의 반응체계의 온도 증가도 일어나지 않는 결과로 계속 되었다. 반응의 급등도 없었다. 반응 생산물에 대해 중합 개시제는 분해되었다. 결과로써 첨가된 중합 개시제의 모든 양이 비활성된 것이 발견되었다.
냉각제로써 25℃ 의 2-EHA 22.8g, 25℃ 의 AA 2g 및 0.2g의 2-HEA가 첨가된 것 뿐 아니라 외부에서 냉각 유닛(unit)이 사용되어서 반응 체계의 온도는 재빨리 100℃ 또는 그 이하로 냉각되었다. 외부에서 냉각이 계속되는 동안 게다가 160g의 2-EHA, 14g의 AA 및 1g의 2-EHA가 첨가되었다. 그래서 부분적이 중합 D가 얻어졌다.
얻어진 부분적인 중합 D에 대해 폴리머 함유량은 10% 이었고 점성도는 1Pa·S 이었다.
(부분적인 중합 E의 제조)
91.5g의 2-에틸헥실 아크릴레이트(2-EHA), 8g의 아크릴 산(AA), 0.5g의 2-하이드록시에틸 아크릴레이트(2-HEA) 및 0.06g의 n-도데실머캡탄(NDM)은 교반, 온도계, 튜브에 채운 질소가스 및 콘덴서(condenser)로 설비된 2리터의 목이 네 개인 플라스크 안에 채워진다. 혼합물은 질소 증기에서 50℃ 로 가열되고 그 온도에서 가열은 멈춰졌다.
그 후에 중합 개시제로 0.0025g의 2,2'-아조비스(4-메톡시-2,4-디메틸발레로니트릴)가 교반하에 혼합물에 첨가되었고 균일하게 섞였다.
교반은 중합 개시제가 첨가된 후에도 계속 되었다. 비록 온도 증가가 3분 후에 관찰된 중합의 열 때문이지만 그 열은 플라스크의 냉각 없이 반응의 진행에 도달하는 과정이 허락된다. 반응 체계의 온도는 118℃ 에 다다랐다. 게다가 교반은 반응체계에 첨가된 중합 개시제가 완전하게 소모되었고 더 이상의 반응체계의 온도 증가도 일어나지 않는 결과로 계속 되었다. 반응의 급등도 없었다. 반응 생산물에 대해 중합 개시제는 분해되었다. 결과로써 첨가된 중합 개시제의 모든 양이 비활성된 것이 발견되었다.
냉각제로써 25℃ 의 2-EHA 22.8g, 25℃ 의 AA 2g 및 25℃ 의 2-HEA 0.2g이 첨가된 것 뿐 아니라 외부에서 냉각 유닛(unit)이 사용되어서 반응 체계의 온도는 재빨리 50℃ 또는 그 이하로 냉각되었다. 그 이후에 0.03g의 NDM 과 0.005g의 2,2'-아조비스(4-메톡시-2,4-디메틸발레로니트릴)이 교반하에 혼합물에 첨가되었고 균일하게 섞였다.
교반은 중합 개시제가 첨가된 후에도 계속 되었다. 비록 온도 증가가 3분 후에 관찰된 중합의 열 때문이지만 그 열 발생은 플라스크의 냉각 없이 반응의 진행에 도달하는 과정이 허락된다. 반응 체계의 온도는 117℃ 에 다다랐다. 게다가 교반은 반응체계에 첨가된 중합 개시제가 완전하게 소모되었고 더 이상의 반응체계의 온도 증가도 일어나지 않는 결과로 계속 되었다. 반응의 급등도 없었다. 반응 생산물에 대해 중합 개시제는 분해되었다. 결과로써 첨가된 중합 개시제의 모든 양이 비활성된 것이 발견되었다.
냉각제로써 25℃ 의 2-EHA 22.5g, 25℃ 의 AA 2g 및 25℃ 의 2-HEA 0.2g이 가 첨가된 것 뿐 아니라 외부에서 냉각 유닛(unit)이 사용되어서 반응 체계의 온도는 재빨리 100℃ 또는 그 이하로 냉각되었고 부분적이 중합 E가 얻어졌다.
얻어진 부분적인 중합 E에 대해 폴리머 함유량은 50% 이었고 점성도는 1Pa·S 이었다.
(실시예 9)
0.08g의 에폭시 가교 결합 시약 (상품명 : 테트라드-X, 미쯔비시 가스 케미칼 Co., Inc.에서 생산된)이 부분적인 중합 D에 첨가되었다. 게다가 광개시제(상품명 : 이르가큐어 500, 시바-게이지 제팬에서 생산된)가 모노머 100 파츠 중량 당 0.5파트의 양으로 혼합물에 첨가되었다. 그래서 압력 민감성 점착성 조성이 얻어졌다.
25㎛ 두께의 폴리에스테르 필름(지지대)의 표면은 닥터 블래이드(doctor blade)에 의해 얻어진 압력 민감성 접착제 조성물로 코팅되어 30㎛ 두께의 층을 형성한다. 이 층은 60초 동안 높은 압력의 수은 램프의 사용으로 자외선으로 조사되어 압력 민감성 접착층을 형성한다. 그 이후에 그 위에 형성된 압력 민감성 접착층을 지닌 서포트는 10일 동안 23℃ 에서 견딜 수 있도록 허락되어 가교 결합을 촉진한다.
수득된 압력 민감성 접착테이프의 접착능력이 측정된다. 그 결과로써 압력 민감성 접착테이프는 매우 훌륭한 점착성 능력을 갖는 것으로 밝혀졌다. 압력 민감성 접착층의 겔 비율은 66%이었다.
아크릴 압력 민감성 접착테이프의 특성은 표 4에 나타내었다.
(실시예 10)
압력 민감성 접착테이프는 에폭시 가교제 대신에 0.8g의 이소시아네이트 가교제 (상품명 : 코로네이트 L, 니폰 폴리우레탄 주식회사에 의해 제조된)로 제조된 것을 사용한 것을 제외하고는 실시예 9와 같은 방법으로 생성된다.
얻어진 압력 민감성 접착테이프의 점착성 능력은 측정되어졌다. 그 결과로써, 압력 민감성 접착테이프는 매우 훌륭한 점착성 능력을 갖는 것으로 밝혀졌다. 압력 민감성 접착층의 겔 비율은 62%이었다.
아크릴 압력 민감성 접착테이프의 특성은 표 4에 나타나 있다.
(실시예 11)
압력 민감성 접착테이프는 압력 민감성 접착제 조성물 E가 이용되었던 것을 제외하고는 실시예 9와 동일한 방법으로 제조되었다.
수득된 압력 민감성 접착테이프의 점착성 능력은 측정되어졌다. 그 결과로써, 압력 민감성 접착테이프는 매우 훌륭한 점착성 능력을 갖는 것으로 밝혀졌다. 압력 민감성 접착층의 겔 비율은 66%이었다.
아크릴 압력 민감성 접착테이프의 특성은 표 4에 나타나 있다.
(실시예 7과의 비교)
압력 민감성 접착테이프는 에폭시 가교제를 대신해 가교 결합 조성 폴리펑셔널 모노머(polyfunctional monomer)(상품명 : 라이트-아크릴레이트 TMP-A, 교에이샤 케미칼 주식회사에 의해 제조)의 제조의 사용을 제외하고는 실시예 11과 같은 방법으로 제조되었다. 폴리펑셔널 모노머는 부분적인 중량의 100 중량부 당 0.1 중량부의 양이 첨가되었다.
그렇게 수득된 압력 민감성 접착테이프의 점착성 능력은 측정되어졌다. 그 결과로써, 아크릴 압력 민감성 접착테이프의 열 안정성 성능은 좋지 않았다. 그 이유는 압력 민감성 접착제 조성물에 함유된 폴리머가 가교 결합된 구조를 갖는 것이 어려웠기 때문일 것이다.
아크릴 압력 민감성 접착테이프의 특성은 표 4에 나타내었다.
(실시예 8과의 비교 : 용매 형태의 압력 민감성 접착제의 제조)
91.5g의 2-EHA, 8g의 AA, 0.5g의 2-EHA 및 80g의 톨루엔은 교반, 온도계, 튜브에 채운 질소가스 및 콘덴서(condenser)로 설비된 2리터의 목이 네 개인 플라스크 안에 채워진다. 0.1g의 아조비스이소부티로니트릴은 70℃의 질소 증기에서 혼합물에 첨가되었고 반응은 5분 동안 수행되었다. 희석제로써 톨루엔이 첨가되었다. 그래서 30% 폴리머 조성의 점성의 수지 용액이 얻어졌다. 폴리머의 분자량은 200,000이었다.
0.08g의 에폭시 가교제(상품명 : 테트라드-X, 미쯔비시 가스 케미칼 Co., Inc.에서 생산된)로 수득된 수지 용액 333g(폴리머 함유 : 100g)에 첨가되었다.
25㎛ 두께의 폴리에스테르 필름(서포트)의 표면은 닥터 블래이드(doctor blade)에 의해 수득된 압력 민감성 접착제 혼합물로 코팅되어 2분 동안 80℃의 온도로 설정된 건조기에 의해서 건조된다. 그래서 의도된 압력 민감성 접착테이프는 수득되었다. 압력 민감성 접착층의 두께는 조절되어서 30㎛로 된다.
수득된 압력 민감성 접착테이프의 점착성 능력은 측정되어졌다. 그 결과로 압력 민감성 접착테이프는 좋은 점착성 능력을 갖는 것으로 밝혀졌다. 그러나 기체 크로마토그래피(Gas Chromatography)에 의한 잔여 용매의 양의 측정에서 잔여 용매의 양은 100ppm 만큼이나 되어서 압력 민감성 접착테이프의 강한 냄새를 갖는 것으로 밝혀졌다. 압력 민감성 접착제의 겔 비율은 67%이었다.
아크릴 압력 민감성 접착테이프의 특성은 표4에 나타내었다.
압력 민감성 접착제 조성물 가교결합 조성 열안정성 지속 강도 점착성 강도(N/m) 겔 비율 (%) 잔여 용매 (ppm)
실시예 9 D 에폭시 가교제 0.3mm 슬립 490 65 -
실시예 10 D 이소시아네이트 가교제 0.3mm 슬립 480 62 -
실시예 11 E 에폭시 가교제 0.3mm 슬립 470 66 0
실시예 7과의 비교 E 폴리펑셔널 모노머 2.0mm 슬립 470 53 -
실시예 8과의 비교 용매 형태 0.1파트 에폭시 가교제 0.3mm 슬립 480 67 100
※ 표 4는 아래의 방법들에 의해서 측정되어졌다.
열 안정성 지속 강도 : 압력 민감성 접착테이프의 시험방법과 관련하여 일본 공업제품 기준(JIS) Z 0237 대로 80℃ 에서 1㎏의 무게의 적용 위에 60분 후에 발생하는 슬립을 갖는 길이는 접착면으로써 SUS를 사용하여 25㎜ x 25㎜ 의 충돌구역을 지니는 것에 의해 측정되었다.
점착성 강도의 측정 : SUS에서 180°필 강도는 압력 민감성 점착성 테이프들의 시험 방방과 관련하여 일본 공업제품 기준(JIS) Z 0237에 의해 측정되었다.
겔 분율의 측정 : 0.2g의 압력 민감성 접착제가 계량되었고 50g의 테트라하이드로퓨란에 오버나이트로 담가 놓고 200-그물 금속 망(mesh metal net)을 통해 걸러내었다. 금속 망의 잔여물은 5분 동안 110℃ 로 설정된 건조기에 의해 건조되었고 그렇게 무게는 측정되었다. 겔 비율은 수집된 표본의 질량 비율로부터 계산되었다.
본 발명의 효과는 높은 분자량의 점착성 폴리머 (a)와 한정된 부분에서 주된 구성이 (메트)아크릴 에스테르인 모노머(c)와 낮은 분자량의 점착제 수지 (b)로 구성된 아크릴 압력 민감성 접착제 조성물을 제공하는 것이다. 또한 본 발명에서 수득된 압력 민감성이 결합이 어려운 폴리올레핀의 점착성에서 매우 우수하고 본 발명의 첫 번째 압력 민감성 접착테이프의 형태일 때 나타나는 치료가능성이 매우 높은 아크릴 압력 민감성 접착제를 제공하는 것이다.

Claims (20)

  1. 서포트 및 그의 하나 이상의 표면에 포개진 압력 민감성 접착층으로 구성되며, 상기 압력 민감성 접착층은 서포트 표면을 압력 민감성 접착제 조성물로 코팅하고, 압력 민감성 접착제 조성물을 광중합함으로서 형성된 아크릴 압력 민감성 접착테이프에 있어서, 상기 압력 민감성 접착제 조성물은 각각 주요 구성성분이 아크릴산 알킬 에스테르인 중합가능한 불포화 본드를 지닌 모노머의 부분적 중합체로 구성되고, 상기 부분적 중합체는 5 중량% 이상의 양의 모노머를 지닌 중합체이고, 가교제 및 광중합 개시제를 함유함을 특징으로 하는 아크릴 압력 민감성 접착테이프
  2. 제 1항에 있어서, 상기 부분적 중합체 내의 폴리머 함량은 5∼60 중량% 범위이고, 폴리머는 각각 주요 구성성분이 아크릴산 알킬 에스테르인 중합가능한 불포화 본드를 지닌 모노머들의 적어도 하나 이상의 벌크 중합에 의해 수득된 것이고, 상기 벌크 중합은 열중합 개시제의 존재 하에서 어떠한 용매의 사용없이 수행됨을 특징으로 하는 아크릴 압력 민감성 접착테이프
  3. 제 1항에 있어서, 상기 가교제는 에폭시 가교제 또는 이소시아네이트 가교제 임을 특징으로 하는 아크릴 압력 민감성 접착테이프
  4. 제 1항에 있어서, 상기 서포트 표면을 코팅하기 위한 압력 민감성 접착제 조성물에서 가교제는 부분적 중합체의 100 중량부 당 0.0001∼10 중량부의 양으로 함유되고, 광중합 개시제는 모노머들의 100 중량부 당 0.0001∼10 중량부의 양으로 함유됨을 특징으로 하는 아크릴 압력 민감성 접착테이프
  5. 제 1항에 있어서, 상기 압력 민감성 접착층의 압력 민감성 접착제는 가교제에 의해 형성된 교차결합 구조를 지님을 특징으로 하는 아크릴 압력 민감성 접착테이프
  6. 제 1항에 있어서, 상기 압력 민감성 접착층의 압력 민감성 접착제는 5∼90 중량%의 겔 프랙션을 지님을 특징으로 하는 아크릴 압력 민감성 접착테이프
  7. 제 1항에 있어서, 상기 압력 민감성 접착층는 0.01∼3mm의 평균 두께를 지니고, 아크릴 압력 민감성 접착테이프는 0.012∼3mm의 평균 두께를 지님을 특징으로 하는 아크릴 압력 민감성 접착테이프
  8. 제 1항에 있어서, 상기 광중합 개시제는 자외선 중합 개시제임을 특징으로 하는 아크릴 압력 민감성 접착테이프
  9. 제 1항에 있어서, 상기 부분적 중합체는 41.0℃ 이하의 10-시간 반감기 온도를 지닌 중합 개시제의 0.0001∼0.5 중량부를 각각 주요 구성성분이 아크릴산 알킬 에스테르인 중합가능한 불포화 본드를 지닌 모노머의 100 중량부와 혼합하고, 각각 중합가능한 불포화 본드를 지닌 모노머의 중합 반응을 개시하고, 중합 반응의 개시 후, 중합 개시제를 소비함으로서 발휘된 반응 시스템의 자가-발열성을 이용하여 반응 혼합물의 최대 온도를 100∼140℃까지 증가시켜 각각 중합가능한 불포화 본드를 지닌 모노머의 5∼50 중량%를 중합시키는 단계를 통해 수득된 부분적 중합체임을 특징으로 하는 아크릴 압력 민감성 접착테이프
  10. 제 1항에 있어서, 상기 부분적 중합체는 41.0℃ 이하의 10-시간 반감기 온도를 지닌 중합 개시제의 0.0001∼0.5 중량부를 각각 주요한 구성성분이 아크릴산 알킬 에스테르인 중합가능한 불포화 본드를 지닌 모노머의 100 중량부와 혼합하고, 각각 중합가능한 불포화 본드를 지닌 모노머의 중합 반응을 개시하고, 중합 반응의 개시 후, 중합 개시제를 소비함으로서 발휘된 반응 시스템의 자가-발열성을 이용하여 반응 혼합물의 최대 온도를 100∼140℃까지 증가시키고, 각각 반응 혼합물의 온도를 100℃이하로 급속히 낮추는 냉각 실시로서 중합 가능한 불포화된 본드를 지닌 모노머를 부가적으로 도입하여 각각 중합가능한 불포화 본드를 지닌 모노머의 5∼50 중량%를 중합시키는 단계를 통해 수득된 부분적 중합체임을 특징으로 하는 아크릴 압력 민감성 접착테이프
  11. 제 9항 또는 제 10항에 있어서, 상기 부분적 중합체 각각 중합가능한 불포화 본드를 지닌 모노머를 20∼80℃로 가온 또는 가열하고, 각각 중합가능한 불포화 본드를 지닌 가열된 모노머에 중합 개시제를 첨가하고, 중합 개시제의 첨가후, 가온 또는 가열을 중단하고, 중합 개시제의 소모에 의해 발휘된 반응 시스템의 자가-발열성을 사용하여 100∼140℃까지 반응 혼합물의 최대 온도를 증가시켜 중합을 완성하는 것으로 구성된 과정을 통해 수득된 부분적 중합체임을 특징으로 하는 아크릴 압력 민감성 접착테이프
  12. 제 9항 또는 제 10항에 있어서, 상기 41.0℃ 이하의 10-시간 반감기 온도를 지닌 중합 개시제는 이소부티릴 퍼옥사이드, α, α'- 비스(네오데칸오일퍼옥시)다 이이소프로필벤젠, 쿠밀 퍼옥시네오데카노에이트, 다이-n-프로필 퍼옥시디카보네이트, 다이이소프로필 퍼옥시디카보네이트, 다이-세크-부틸 퍼옥시디카보네이트, 1,1,3,3-테트라메틸부틸 퍼옥시네오디카보네이트, 비스(4-부틸시클로헥실)퍼옥시디카보네이드 및 2,2'-아조비스(4-메톡시-2, 4-디메틸발레로니트릴)로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나 이상의 중합 개시제임을 특징으로 하는 아크릴 압력 민감성 접착테이프
  13. 제 9항 또는 제 10항에 있어서, 상기 중합 개시제의 10-시간 반감기 온도는 20∼41.0℃의 범위임을 특징으로 하는 아크릴 압력 민감성 접착테이프
  14. 제 9항 또는 제 10항에 있어서, 상기 중합 개시제는 각각 중합가능한 불포화 본드를 지닌 모노머의 100 중량부 당 0.0001∼0.1 중량부의 양으로 사용됨을 특징으로 하는 아크릴 압력 민감성 접착테이프
  15. 제 9항 또는 제 10항에 있어서, 상기 부분적 중합체는 반응의 개시 후, 반응 시스템의 외부로부터 반응 시스템을 가열하거나 냉각함이 없이 중합 개시제의 소모에 의해 발생된 반응열의 사용으로 반응 시스템의 온도를 100∼140℃로 증가시키는 것으로 구성된 과정을 통해 수득된 부분적인 중합체임을 특징으로 하는 아크릴 압력 민감성 접착테이프
  16. 제 9항 또는 제 10항에 있어서, 상기 부분적 중합체는 중합 개시제의 소비의 결과로서 반응 시스템의 온도를 100℃ 이하가 되게 하고, 41.0℃의 10-시간 반감기 온도를 지닌 중합 개시제의 0.0001∼0.5 중량부를 각각 반응 시스템 내에 남아있어서 한번 더 반응 혼합물을 제조하는 중합가능한 불포화 본드를 지닌 모노머 100 중량부와 혼합하고, 중합 반응을 한번 더 개시하고, 중합 반응 개시 후, 중합 개시제의 소비에 의해 발휘된 반응 시스템의 자가-발열성을 이용하여 반응 시스템의 최대 온도를 100∼140℃로 증가시켜 각각 중합가능한 불포화 본드를 지닌 폴리머 및 모노머의 5∼50 중량%가 중합을 더욱 지속하게 하는 것으로 구성된 과정을 적어도 한번 이상 수행함으로서 수득된 부분적 중합체임을 특징으로 하는 아크릴 압력 민감성 접착테이프
  17. 제 9항 또는 제 10항에 있어서, 상기 부분적 중합체는 100∼140℃ 이하에서 자기-발열성의 이용으로 달성된 반응 시스템의 온도를 유지하는 것으로 구성된 과정을 통해 수득된 부분적인 중합체임을 특징으로 하는 아크릴 압력 민감성 접착테이프
  18. 제 9항 또는 제 10항에 있어서, 상기 부분적 중합체는 10-시간 반감기 온도가 20∼37.0℃ 범위 내에 있는 중합 개시제의 이용으로 형성된 부분적 중합체임을 특징으로 하는 아크릴 압력 민감성 접착테이프
  19. 제 9항 또는 제 10항에 있어서, 상기 부분적 중합체는 100∼140℃ 범위 내에서 반응 혼합물의 온도가 최대가 된 후, 반응 혼합물에 비가열된 모노머를 첨가하여 반응 혼합물의 온도를 100℃ 또는 그 이하로 급속하게 낮추는 것으로 구성된 과정을 통해 수득된 부분적 중합체임을 특징으로 하는 아크릴 압력 민감성 접착테이프
  20. 코팅층을 형성하기 위해 압력 민감성 접착제 조성물로 하나 이상의 서포트 표면을 코팅하고, 광을 코팅층에 조사하여 압력 민감성 접착제 조성물이 서포트 표면 상에 포개진 압력 민감성 접착층이 수득되도록 광중합시켜 아크릴 압력 민감성 접착테이프를 제조하는 방법에 있어서, 상기 압력 민감성 접착제 조성물은 주요 구성성분이 아크릴산 알킬 에스테르인 각각 중합가능한 불포화 본드를 지닌 모노머의 부분적 중합체로 구성되고, 상기 부분적 중합체는 5 중량% 이상의 양의 모노머를 지닌 중합체이고, 가교제 및 광중합 개시제를 함유함을 특징으로 하는 아크릴 압력 민감성 접착테이프의 제조방법
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