KR20100017178A

KR20100017178A - 양면 감압 테이프

Info

Publication number: KR20100017178A
Application number: KR1020097024200A
Authority: KR
Inventors: 마르크 휴제만; 마르쿠스 페터스
Original assignee: 테사 소시에타스 유로파에아
Priority date: 2007-04-20
Filing date: 2008-04-04
Publication date: 2010-02-16
Also published as: DE102007019131A1; US20100065185A1; EP2139965B1; CN101679814B; CN101679814A; TW200907010A; EP2139965A1; WO2008128869A1; JP2010525089A

Abstract

액정 디스플레이 시스템의 후방조명 장치에서 반사 필름을 접합시키기 위해 사용되며, 캐리어 필름 층 및 두 개의 감압성 접착제 층을 구비하는 접착 테이프로서, 30㎛ 미만의 전체 두께(평균) 및 1.25㎛ 미만의 전체 두께에서의 표준 편차를 특징으로 하는 접착 테이프가 기술된다.

Description

양면 감압 테이프{DOUBLE-SIDED PRESSURE-SENSITIVE TAPE}

본 발명은 LC 디스플레이의 후방조명 장치(backlighting unit)에서 반사 필름을 접합시키기 위한 양면 감압성 접착 테이프에 관한 것이다.

산업 시대에서 감압성 접착(PSA) 테이프는 가공 보조성분으로서 널리 보급되고 있다. 더욱 구체적으로 전자 산업에서 사용하기 위해, PSA 테이프에 대해 매우 엄격한 요건이 부과되고 있다. 이들은 가스배출 특성(outgassing behavior)을 거의 나타내지 않아야 하며, 넓은 온도 범위에 걸쳐 사용할 수 있어야 하고, 낮은 제작 공차(manufacturing tolerance)를 나타내야 하며, 매우 얇은 전체 두께에 대해서도 매우 높은 접합 강도를 보장해야 한다.

사용 분야 중 하나는, 컴퓨터, TV, 랩탑, PDA, 휴대폰, 디지털 카메라 등에 필요한 액정 데이터 디스플레이 시스템(액정 디스플레이, LC 디스플레이, LCD)이다. 이러한 적용 분야에 대한 하나의 매우 널리 보급된 유형의 LCD 모듈이 도 1에 예시되어 있으며, 여기서의 도면 부호는 하기와 같다:

1: LCD 유리 10: 접착 테이프의 검은색 흡수 면

2: 양면의 검은색-흰색 접착 테이프 11: 반사 면

3: PSA 12: 가시 영역

4: 광원(LED) 13: 비가시 영역

5: 광 빔

6: 양면 접착 테이프

7: 광 도파관

8: 반사 필름

9: LCD 하우징

LC 디스플레이의 생산을 위해, 후방조명 장치가 실제 LC 디스플레이에 접합된다. 진행되고 있는 소형화의 일부분으로서, 전체 LC 디스플레이 구성을 점점 더 얇게 제조하도록 설계자들에 대한 요구가 점점 더 증가되고 있다.

후방조명 장치의 하우징 내에는 발광 다이오드 유닛(LED unit)에 의해 LC 디스플레이로 방출된 빛을 균일하게 반사시키는 기능을 수행하는 반사 필름이 설치되어 있다. 여기서는 후에 디스플레이에서 어떠한 밝은 빛의 스폿(spot)도 확인될 수 없도록 매우 균일한 빛 분산이 이루어져야 한다. 이를 위한 하나의 필수요건은 반사 필름의 일부 상의 매우 평탄한 놓임이며, 그 이유는 그렇지 않으면 빛 반사가 비평탄성(unevenness)에 의해 파괴되기 때문이다. 결과적으로, 이 반사 필름은 (예를 들어, 이 반사 필름과 하우징 사이에 공기가 혼입되는 것을 방지하기 위해서) 바람직하게는 양면 접착 테이프를 이용하여 고정된다.

하우징 내에 후방조명 장치를 고정시키는 것은 종종 양면 접착 테이프에 의해 이루어지며, 이 양면 접착 테이프는 평탄한 놓임에 대한 상기 언급한 요건을 충족해야 한다. 따라서, 현재까지 이러한 접착 테이프는 충분한 안정성을 지녀야 했 었고 그 결과 충분히 강하고 안정한 캐리어 필름을 구비한 양면 접착 테이프만이 이러한 목적으로 사용될 수 있었던 것으로 추정되었다. 그러나, 상기한 캐리어 필름의 단점은, 이들이 항상 두께에 대한 공차(thickness tolerance)를 지니고 있다는 것, 즉 이들이 이들의 전체 영역에 대해 정확한 두께를 갖지 못한다는 것이다. 한편, 매우 얇은 필름은 충분한 안정성을 갖지 않을 수 있어 파동치는 형태(wavy)가 될 것이므로 평탄성을 보장할 수 없을 것임이 예측되었다. 접착제 층의 강한 희석 또한 고려되지 않았는데, 그 이유는 예상대로 강한 희석이 불량한 접합 강도를 야기하고, 따라서 하우징 상의 반사 필름의 접합 구조의 요구되는 강도가 보장되는 것으로 보이지 않았기 때문이다.

따라서, 본 발명의 과제는 더욱 구체적으로 LC 디스플레이의 후방조명 장치에서 반사 필름을 접합시키는데 사용하기 위한, 두께 공차가 최소화되고 선행 기술의 접착 필름에 대해 개선된 대안을 특징으로 하는 양면 감압성 접착 테이프를 제공하는 것이다.

상기 용도에서는 더욱 구체적으로 매우 낮은 전체 두께, 매우 낮은 두께 공차, 및 접착제 접합 조작에서 효과적인 가공 품질을 갖는 양면 접착 테이프가 요구된다.

이러한 발명의 상황에서, 놀랍게도 매우 얇은 캐리어 필름을 갖는 양면 PSA 테이프가, 가공 조작에 대해 필수적인 안정성을 지니며, 얇은 전체 두께에 대해서 높은 접합 강도를 허용하므로, 후방조명 장치에서 반사 필름을 접합시키는데 매우 적합하다는 것이 확인되었다.

따라서 본 발명은 다중층 구성을 지니며 30㎛ 미만의 전체 두께(평균)를 갖는 양면 감압성 접착 테이프를 제공한다. 본 발명에 의해 제기된 문제를 해소하는데 더욱 특히 적합한 PSA 테이프는 전체 두께(평균)가 25㎛ 미만, 바람직하게는 20㎛ 미만, 더욱 바람직하게는 10㎛ 미만, 매우 바람직하게는 5㎛ 미만인 것들이다.

본 명세서의 목적을 위한 전체 두께는 개별 측정 값의 산술 평균이다(실험 부분 참조).

본 발명의 PSA 테이프에 대한 다른 기준은 이들의 평탄성, 즉 (전체 두께의) 접착 테이프 두께의 균일성이다. 이것은 하기 식에 따른 표준 편차 s에 의해 표시될 수 있다:

상기 식에서, n은 측정된 데이터 값의 수이고, x_i는 개별 측정 값을 나타내며,

는 모든 측정 값의 평균을 나타낸다. s값이 작을수록, 접착 테이프는 두께의 측면에서 더욱 균일하다.

4s의 값(즉, 표준 편차 s의 4배)은 종종 층 두께 공차, 규격 한계 또는 두께 공차에서의 최대 편차로 지칭된다.

본 발명의 접착 테이프는 더욱 구체적으로 5㎛ 미만; 바람직하게는 3㎛ 미만, 더욱 바람직하게는 2.5㎛ 미만, 매우 바람직하게는 2㎛ 미만의 층 두께 공차 4s를 지니므로, 전체 두께에서 매우 높은 균일도를 갖는다.

이러한 관계식에서, 낮은 표준 편차는 특히 (상응하게는 작은 층 두께 공차) 얇은 전체 두께와 상관된다. 개별적인 예로는 본 발명의 접착 테이프, 더욱 구체적으로는 5㎛ 미만, 더욱 바람직하게는 3㎛ 미만의 공차를 갖는 20㎛ 미만의 두께를 갖는 3층 테이프, 및 3㎛ 미만, 더욱 바람직하게는 2.5㎛ 미만의 공차를 갖는 10cm 미만의 두께를 갖는 3층 테이프가 있다. 특히 우수한 제품은 전체 두께가 5㎛ 미만인 3층 접착 테이프(캐리어 필름 두께 1 ㎛ 미만, 각 경우에 캐리어 필름 층의 양면 상의 감압성 접착제 층의 두께는 2㎛ 미만임)임이 밝혀졌고, 여기서 층 두께 공차(4s 규격 한계)는 3㎛ 미만으로 감소되었고, 더욱 바람직한 구체예에서는 2.5㎛ 미만으로 감소되었고, 추가의 개선된 구체예에서는 1㎛ 미만으로 감소되었다.

본 발명의 PSA 테이프의 예시적인 제품의 구성이 도 2에 예시되어 있다. 이 도면에서, (a)는 캐리어 필름 층을 나타내고, (b) 및 (b')는 접착제 층을 나타낸다.

제품 구성

본 발명의 PSA 테이프는 캐리어 필름 층(a) 및 2개의 감압성 접착제 층 (b) 및 (b')으로 구성되며, PSA는 이들의 층 두께에서 뿐만 아니라 이들의 화학적 조성의 측면에서 동일하거나 서로 상이할 수 있다.

양면 PSA 테이프의 가공 특성을 향상시키기 위해서, 하나의 매우 바람직한 구체예에서는 하나 이상의 릴리즈 라이너(release liner)가 구비된다. 이에 의해 양면 접착 테이프는 풀려질 수 있고 또한 다이컷팅 조작에서 추가로 가공되어 시트 형태로 존재할 수 있다. 또한, 양면 PSA 테이프에는 2개의 릴리즈 라이너가 구비될 필요가 있을 수 있다; 즉 접착제의 양면은 하나의 또는 상이한 릴리즈 라이너로 라이닝되어 있다. 이것은 이들 제품의 다이컷팅에서, 더욱 구체적으로는 다이컷팅 조작이 매우 얇은 PSA 테이프의 경우에 강화된 요건을 부과할 수 있다는 사실의 측면에서 매우 유리할 수 있다.

본 발명의 양면 PSA 테이프의 전체 두께는 30㎛ 이하이다(도면은 존재할 수 있는 어떠한 릴리즈 라이너도 포함하고 있지 않다). 하나의 바람직한 구체예에서, 양면 PSA 테이프의 층 두께는 2 내지 29㎛, 매우 바람직하게는 3 내지 21㎛이다.

얇은 캐리어 필름 층 두께의 결과로, 양면 PSA 테이프는 매우 양호한 가요성을 지니고, 이는 또한 이 PSA 테이프가 기판 상에서(예를 들어, 반사 필름 상에서 또는 플라스틱 하우징 상에서) 매우 취약한 미세구조(microstructuring)가 형성되는 것을 보상할 수 있게 해주며, 접착제의 효과적인 웨팅(wetting) 특성의 결과로 높은 접합 성능을 달성할 수 있다. 이러한 특성에도 불구하고, 놀랍게도 필수적인 안정성이 보장될 수 있었다.

캐리어 필름 (a)

캐리어 필름 (a)은 바람직하게는 0.5 내지 12㎛, 더욱 바람직하게는 0.9 내지 8㎛, 매우 바람직하게는 0.9 내지 2㎛의 층 두께를 갖는다.

필름 캐리어로서, 원칙적으로 모든 얇은(filmy) 중합체 캐리어를 사용할 수 있다. 따라서, 예를 들어 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에테르 설폰, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리에테르이미드, 폴리에스테르, 폴리페닐 설파이드, 폴리아미드이미드, 폴리에테르이미드, 폴리메타크릴레이트, 스티렌 기재 필름, 폴리카보네이트, 폴리에테르 케톤, 폴리아릴, 폴리우레탄, 폴리아크릴레이트, 폴리부티랄, 폴리에틸렌-비닐 아세테이트, 폴리에틸렌 나프틸레이트 및 불소화된 중합체를 사용할 수 있다. 이러한 유형의 중합체는 단독으로 또는 서로 조합하여 사용될 수 있다. 하나의 특히 바람직한 과정에서 폴리에스테르 필름이 사용되며, 특히 바람직하게는 PET 필름(폴리에틸렌 테레프탈레이트)이 사용된다. 본 발명의 유리한 사용을 위해서, PET 필름은 높은 인장 강도를 지니며, 또한 매우 양호한 두께 공차를 지닌다. 이러한 맥락에서, 절대 두께 공차는 더욱 더 얇은 필름을 사용함으로써 더욱 더 개선된다.

본 발명에 따라 특히 적합한 것으로 확인된 필름은 커패시터(capacitor) 필름, 즉 일반적으로 둘 또는 그 초과 더미(pile)의 금속 호일 및 고분자 필름("유전체 필름")으로 구성되는 고분자 필름 커패시터에 대해 사용된 종류의 그러한 고분자 필름이다. 본 발명의 PSA 테이프에 대한 캐리어 필름으로 사용하기 위해서, 이러한 커패시터 필름은 바람직하게는 비-금속화된 형태로 사용된다(커패시터에 적용하기 위해서 상기 필름은 전형적으로 예를 들어 증기 증착 또는 스퍼터링에 의해 금속화된다). 특히 바람직하게 사용될 수 있는 커패시터 필름은 예를 들어 폴리에스테르로 구성된다.

적합한 필름은 예를 들어 상표명 호스타판(Hostaphan)^TM으로 미츠비시 폴리에스테르 필름즈(Mitsubishi Polyester Films)로부터 입수가능하다. 더욱 구체적으로는 명칭 RE SMD, RE, TT 및 RNK의 등급의 것들이 적합하다.

두께 공차에 대해서, 필름은 바람직하게는 0.5㎛의 최대 편차(규격 한계 4s), 가장 바람직하게는 0.2㎛을 갖는다.

캐리어는 유리하게는 단일층 구성을 가지지만, 이는 또한 다중층으로 구성될 수도 있다.

캐리어 두께 (a)는 양면 접착 테이프의 양면 상에 감압성 접착제 (b) 또는 (b')가 구비될 수 있도록 양면 접착 테이프의 전체 두께 미만이다. 접착 테이프의 두께는 캐리어 층, 2개의 PSA 층 및 적합한 경우에 임의적으로 존재하는 추가 층의 두께의 총합이다.

바람직한 하나의 구체예에서, 더욱 구체적으로 3층 접착 테이프의 경우에, 캐리어 (a)의 층 두께와 PSA (b) 및 (b')의 층 두께의 합 사이에서의 차는 29㎛ 이하, 매우 바람직하게는 20㎛ 미만, 가장 바람직하게는 15㎛ 미만이다.

접착제 층의 두께는 양면 접착 테이프의 접합 강도에 영향을 미친다. 유리하게는, 접착 테이프가 구체적인 최종 용도에 대해, 더욱 구체적으로는 본 명세서에 설명된 방식으로 전자 부품에 적용하기에 충분한 접합 강도를 갖도록 접근방법이 취해진다. 이를 위해, 접착제 층은 각 경우에 적어도 0.5㎛의 두께, 바람직하게는 각각 1㎛의 두께를 갖는 것이 매우 유리하다.

캐리어 필름 (a)은 이완(detension)될 수 있거나 하나 또는 그 초과의 선택 방향(preferential direction)을 지닐 수 있다. 선택 방향은 한 방향, 두 방향 또는 둘 또는 그 초과의 방향, 더욱 구체적으로는 필름 평면 내에 위치한 방향들로 잡아당김으로써 얻어지며, 더욱 구체적으로 2회 잡아당기는 경우에 취해질 수 있는 접근방법은 잡아당기는 방향이 서로에 대해 예각에서 선택된다는 것이다. 이완된 형태가 본 발명의 적용에 대해 선호되는데, 그 이유는 일반적으로 코팅 조작 동안에 그리고 최종적인 적용에서, 이완된 형태에서는 가능한 후속적인 기후 변화의 경우에 캐리어 필름에서 어떠한 치수 변화가 더 이상 일어날 수 없기 때문이다.

유리하게는, 블록킹 방지제, 예컨대 실리콘 디옥사이드, 규산함유 물질(siliceous) 또는 다른 초크, 제올라이트 등이 생산 조작(예를 들어 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름(PET 필름)의 생산에서와 같이)에서 필름에 첨가된다.

본 발명의 PSA 테이프에서는, 최소 거칠기를 갖는 필름을 사용하는 것이 매우 바람직하다. 이들 필름은 바람직하게는 블록킹 방지제를 거의 포함하지 않는데, 다시 말해서 적은 함량의 블록킹 방지제를 함유한다.

또한, 캐리어 필름 (a)를 착색시키거나 전처리하는 것이 본 발명에 유리할 수 있다. 착색은 예를 들어, 실제적인 다이컷팅이 일어난 후에(특히 유리하게는 매우 얇은 필름의 경우에) 다이컷팅 조작에서 검출 특성을 개선시키기 위해 바람직할 수 있다. 이를 위해, 캐리어 필름은 "마스터배치" 공정 자체에 의해 착색될 수 있거나(예를 들어, PET는 이미 필름 압출 전에 색 안료를 포함하고 있다), 니스 코팅 또는 착색된 프라이머를 포함할 수 있었다. 또한, 캐리어 필름 상의 PSA (b) 및 (b')의 고정력(anchoring)을 개선시키기 위해 캐리어 필름 (a)를 전처리하는 것이 유리할 수도 있다. 전처리에 있어서는, 물리적 및/또는 화학적 방법을 사용할 수 있다. 적합한 예로는 플라즈마, 코로나 및/또는 플레임 전처리, 접합 촉진제(프라이머)의 적용 및/또는 화학적 에칭 공정이 있다.

PSA (b) 및 (b')

PSA (b) 및 (b')는 유리하게는 PSA 테이프의 양면 상에서 동일하다. 다르게는, 용도에 따라 다르나, PSA (b) 및 (b')는 더욱 구체적으로는 이들의 층 두께 및/또는 이들의 화학적 조성에 있어서 서로 상이한 것이 유리할 수 있다. 이와 관련하여, 예를 들어 상이한 접합 특성을 부여하는 것이 가능하다. 본 발명의 양면 PSA 테이프에 대해 특히 바람직하게 사용되는 PSA 시스템은 아크릴레이트 접착제, 천연 고무 접착제, 합성 고무 접착제, 실리콘 접착제 또는 EVA 접착제이다.

그러나, 원칙적으로 당업자에게 공지된 다른 모든 PSA를 가공할 수 있다[당해 기술 분야에 대해서는 예를 들어, "Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology" by Donatas Satas (van Nostrand, New York 1989) 참조].

천연 고무 접착제에 있어서, 천연 고무는 약 100,000 달톤 이상, 바람직하게는 500,000 달톤 이상의 분자량(중량 평균)으로 분쇄되어 첨가된다.

첨가제에 대한 출발 물질로서의 고무/합성 고무의 경우에는, 광범위한 변화 가능성이 존재한다. 천연 고무 또는 합성 고무, 또는 천연 고무 및/또는 합성 고무의 임의의 목적하는 배합물이 사용될 수 있으며, 천연 고무 또는 천연 고무들은 원칙적으로 입수가능한 모든 등급의 것들, 예컨대 요구되는 순도 수준 및 점도 수준에 따라 크레페(crepe), RSS, ADS, TSR 또는 CV 유형로부터 선택될 수 있으며, 합성 고무 또는 합성 고무들에 대해서는 무작위적으로 공중합된 스티렌-부타디엔 고무(SBR), 부타디엔 고무(BR), 합성 폴리이소프렌(IR), 부틸 고무(IIR), 할로겐화된 부틸 고무(XIIR), 아크릴레이트 고무(ACM), 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체(EVA) 및 폴리우레탄 및/또는 이들의 배합물의 군으로부터 선택될 수 있다.

추가로 바람직하게는, 고무의 가공 특성을 개선시키기 위해, 이들 고무에 전체 엘라스토머 분율을 기준으로 하여 10 내지 50중량%의 중량 분율로 열가소성 엘라스토머를 첨가할 수 있다. 대표적으로, 이와 관련하여 구체적으로, 특히 상용성인 스티렌-이소프렌-스티렌(SIS) 및 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS) 유형이 언급될 수 있다.

본 발명의 바람직한 하나의 과정에서, (메트)아크릴레이트 PSA(이 용어는 본 명세서의 목적상 폴리아크릴레이트 및/또는 폴리메타크릴레이트 기재의 PSA를 포함함)가 사용된다.

자유 라디칼 첨가 중합에 의해 얻어질 수 있는 (메트)아크릴레이트 PSA는 바람직하게는, 하기 일반식의 화합물의 군으로부터 선택된 하나 이상의 아크릴 단량체 50중량% 이상으로 구성된다:

상기 식에서, R₁은 H 또는 CH₃이고, 라디칼 R₂는 H 또는 CH₃이거나, 분지형 또는 비분지형의 포화된 탄소수 1 내지 30개의 알킬 기의 군으로부터 선택된다.

단량체는 바람직하게는 생성되는 중합체가 실온 또는 그보다 높은 온도에서 PSA로 사용될 수 있도록 선택된다. PSA로 사용하기 위해서, 상응하는 단량체의 분율은 중합 생성물이 더욱 구체적으로 15℃ 이하의 유리 전이 온도(T_g)를 갖도록 선택된다. 단량체는 바람직하게는 생성되는 중합체가 실온에서 PSA로 사용될 수 있도록, 더욱 구체적으로는 생성되는 중합체가 문헌("Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology" by Donatas Satas (van Nostrand, New York, 1989, pages 444-514))에 따른 감압성 접착제 특성을 갖도록 선택된다. PSA에 대한 기초를 형성하는 중합체의 유리 전이 온도는 무정형 시스템에 대한 동적 유리 전이 온도의 측면에서 15℃ 미만인 것이 유리하며, 반-결정형 시스템에 대한 융점은 낮은 주파수에서 동적-기계적 분석(DMA)에 의해 측정할 수 있다.

본 발명의 추가의 구체예에서, 공단량체 조성물은 PSA가 열 활성화가능한 PSA로 사용될 수 있도록 선택된다. 열 활성화가능한 PSA(또는 이의 핫멜트 접착제), 즉 가열 시에만 점착성이 되는 물질의 사용에 있어서, 단량체의 분율은, 무정형 시스템에 대한 동적 유리 전이 온도의 측면에서 더욱 구체적으로는 공중합체가 15℃ 내지 100℃, 바람직하게는 30℃ 내지 80℃, 더욱 바람직하게는 40℃ 내지 60℃의 유리 전이 온도(T_g)를 갖도록 선택되며, 반-결정형 시스템에 대한 융점은 낮은 주파수에서 동적-기계적 분석(DMA)에 의해 측정할 수 있다.

중합체는 바람직하게는, 화학식 CH₂=C(R₁)(COOR₂)(여기서, R₁은 H 또는 CH₃이고, R₂는 탄소수 1 내지 20개의 알킬 사슬이거나 H이다)의, 아크릴산 에스테르 및/또는 메타크릴산 에스테르 및/또는 이의 유리 산으로 구성되는 단량체 혼합물을 중합시킴으로써 얻을 수 있다.

사용된 폴리아크릴레이트의 몰 질량 M_w(겔 투과 크로마토그래피로 측정됨; 실험 부분 참조)은 바람직하게는 200,000g/mol 이상에 이른다.

매우 바람직한 하나의 방법에서, 탄소수 4 내지 14개를 포함하며 바람직하게는 탄소수 4 내지 9개를 포함하는 알킬 기를 갖는 아크릴산 및 메타크릴산 에스테르로 구성되는 아크릴산 또는 메타크릴산 단량체가 사용된다. 하기 열거로 한정하길 원치 않으나 구체적인 예로는 메틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, n-부틸 아크릴레이트, n-부틸 메타크릴레이트, n-펜틸 아크릴레이트, n-헥실 아크릴레이트, n-헵틸 아크릴레이트, n-옥틸 아크릴레이트, n-옥틸 메타크릴레이트, n-노닐 아크릴레이트, 라우릴 아크릴레이트, 스테아릴 아크릴레이트, 베헤닐 아크릴레이트, 및 이의 분지된 이성질체, 예컨대 이소부틸 아크릴레이트, 2-에틸-헥실 아크릴레이트, 2-에틸헥실 메타크릴레이트, 이소옥틸 아크릴레이트, 및 이소옥틸 메타크릴레이트가 있다.

사용될 수 있는 추가 부류의 화합물은, 6개 이상의 탄소원자로 구성되는 가교된 시클로알킬 알콜의 일작용성 아크릴레이트 및/또는 메타크릴레이트이다. 시클로알킬 알콜은 또한 예를 들어 탄소수 1 내지 6개의 알킬 기, 할로겐 원자 또는 시아노 기로 치환될 수 있다. 구체적인 예로는 시클로헥실 메타크릴레이트, 이소보르닐 아크릴레이트, 이소보르닐 메타크릴레이트, 및 3,5-디메틸어데맨틸 아크릴레이트가 있다.

하나의 과정에서, 극성 기, 예컨대 카르복실 라디칼, 설폰산 및 포스폰산, 히드록실 라디칼, 락탐 및 락톤, N-치환된 아미드, N-치환된 아민 또는 카바메이트, 에폭시, 티올, 알콕시 또는 시아노 라디칼, 에테르 등을 보유하는 단량체가 사용된다.

적절한 염기성 단량체는 예를 들어 N,N-디알킬-치환된 아미드, 예컨대 N,N-디메틸메타아크릴아미드, N,N-디메틸메틸메타크릴아미드, N-3차-부틸아크릴아미드, N-비닐피롤리돈, N-비닐락탐, 디메틸아미노에틸 메타크릴레이트, 디메틸아미노에틸 아크릴레이트, 디에틸아미노에틸 메타크릴레이트, 디에틸아미노에틸 아크릴레이트, N-메틸올메타크릴아미드, N-(부톡시메틸)메타크릴아미드, N-메틸올아크릴아미드, N-(에톡시메틸)아크릴아미드, 및 N-이소프로필아크릴아미드이며, 이러한 열거로 총망라되지 않는다.

추가로 바람직한 예로는 히드록시에틸 아크릴레이트, 히드록시프로필 아크릴레이트, 히드록시에틸 메타크릴레이트, 히드록시프로필 메타크릴레이트, 알릴 알콜, 말레산 무수물, 이타콘산 무수물, 이타콘산, 글리세리딜 메타크릴레이트, 페녹시에틸 아크릴레이트, 페녹시에틸 메타크릴레이트, 2-부톡시에틸 메타크릴레이트, 2-부톡시에틸 아크릴레이트, 시아노에틸 메타크릴레이트, 시아노에틸 아크릴레이트, 글리세릴 메타크릴레이트, 6-히드록시헥실 메타크릴레이트, 비닐아세트산, 테트라히드로퍼푸릴 아크릴레이트, β-아크릴로일옥시프로피온산, 트리클로로아크릴산, 푸마르산, 크로톤산, 아코니트산, 및 디메틸아크릴산이 있으며, 이러한 열거로 총망라되지 않는다.

추가의 매우 바람직한 하나의 과정에서, 비닐 에스테르, 비닐 에테르, 비닐 할라이드, 비닐리덴 할라이드, 및 α-위치에 방향족 고리 및 헤테로사이클을 갖는 비닐 화합물의 단량체가 사용된다. 여기서도 몇몇의 예가 비제한적으로 언급될 수 있다: 비닐 아세테이트, 비닐포름아미드, 비닐피리딘, 에틸 비닐 에테르, 비닐 클로라이드, 비닐리덴 클로라이드 및 아크릴로니트릴.

또한, 하나의 추가의 과정에서, 공중합가능한 이중 결합을 갖는 광개시제가 사용된다. 적합한 광개시제에는 노리쉬(Norrish) I(α-분리되는, 광단편화되는) 및 노리쉬 II(분자사이에서 수소가 제거되는) 광개시제가 포함된다. 그 예에는 벤조인 아크릴레이트 및 아크릴화된 벤조페논, 예컨대 UCB로부터 판매되는 것(에베크릴(Ebecryl) P 36^®)이 포함된다. 원칙적으로 당업자에게 공지되고 UV 조사 하에 자유 라디칼 메커니즘에 의해 중합체를 가교시킬 수 있는 임의의 광개시제를 공중합시킬 수 있다. 사용될 수 있고 이중 결합으로 작용화될 수 있는 가능한 광개시제에 대한 개관이 문헌에 주어져 있다[참조: Fouassier: "Photoinitiation, Photopolymerization and Photocuring: Fundamentals and Applications," Hanser-Verlag, Munich 1995. Carroy et al. in "Chemistry and Technology of UV and EB Formulation for Coatings, Inks and Paints," Oldring (Ed.) 1994, SITA, London].

다른 바람직한 과정에서, 기술된 공단량체는 높은 정적 유리 전이 온도를 갖는 단량체와 혼합된다. 적합한 성분에는 방향족 비닐 화합물이 포함되는데, 그 예로는 방향족 핵이 바람직하게는 탄소수 4 내지 18개의 단위로 구성되며 헤테로원자를 또한 포함할 수 있는 스티렌이 있다. 특히 바람직한 예로는 4-비닐피리딘, N-비닐프탈이미드, 메틸스티렌, 3,4-디메톡시스티렌, 4-비닐벤조산, 벤질 아크릴레이트, 벤질 메타크릴레이트, 페닐 아크릴레이트, 페닐 메타크릴레이트, t-부틸페닐 아크릴레이트, t-부틸페닐 메타크릴레이트, 4-비페닐릴 아크릴레이트, 4-비페닐릴 메타크릴레이트, 2-나프틸 아크릴레이트, 2-나프틸 메타크릴레이트 및 이들 단량체의 혼합물이 있으며, 이러한 열거로 총망라되는 것은 아니다.

추가 발전을 위해, 수지를 PSA에 혼합할 수 있다. 첨가를 위한 점착성 수지로서 종래 공지되고 문헌에 기술된 모든 점착성 수지를 예외없이 사용할 수 있다. 언급될 수 있는 대표예에는 피넨 수지, 인덴 수지 및 로진, 이들의 변형되고(disproportionated), 수소화되고, 중합되고, 에스테르화된 유도체 및 염, 지방족 및 방향족 탄화수소 수지, 테르펜 수지 및 테르펜-페놀 수지, 및 또한 C5, C9 및 다른 탄화수소 수지가 포함된다. 이들 수지 및 추가 수지의 임의의 목적하는 조합물이 요건에 따라 생성되는 접착제의 특성을 조정하기 위해 사용될 수 있다. 일반적으로, 당해 폴리아크릴레이트와 상용성(가용성)이 있는 임의의 수지를 사용할 수 있으며; 특히 모든 지방족, 방향족 및 알킬방향족 탄화수소 수지, 순수 단량체 기재의 탄화수소 수지, 수소화된 탄화수소 수지, 작용성 탄화수소 수지, 및 천연 수지를 참조할 수 있다. 당해 기술 상태에 대해서는 문헌("Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology" by Donatas Satas (van Nostrand, 1989))을 참조한다.

여기서 또한, 바람직하게는 중합체와 매우 상용성인 투명한 수지를 사용하여 투명도를 개선시킨다. 수소화되거나 부분적으로 수소화된 수지는 빈번하게 이러한 특성을 특성결정한다.

또한, 선택적으로, 가소제, 추가 충전제(예컨대 섬유, 카본 블랙, 아연 옥사이드, 초크, 솔리드 또는 중공 유리 비드, 다른 물질 재질의 마이크로비드, 실리카, 실리케이트), 핵형성제, 전기 전도성 물질, 예컨대 공역화된 중합체, 도핑되고 공역화된 중합체, 금속 안료, 금속 입자, 금속 염, 흑연 등, 팽창제, 배합제 및/또는 예를 들어 1차 및 2차 항산화제 형태 또는 광안정화제 형태의 에이징 억제제를 첨가할 수 있다.

또한, 가교를 위해 가교제 및 촉진제를 혼합할 수 있다. 전자 빔 가교 및 UV 가교를 위한 적합한 가교제의 예에는 이작용성 또는 다작용성 아크릴레이트, 이작용성 또는 다작용성 이소시아네이트(블록화된 형태의 것들을 포함하여), 및 이작용성 또는 다작용성 에폭사이드가 포함된다. 또한, 열 활성화가능한 가교제, 예컨대 루이스산, 금속 킬레이트 또는 다작용성 이소시아네이트를 첨가할 수 있다.

UV 광을 사용하여 선택적으로 가교시키기 위해서, UV 흡수성 광개시제를 PSA에 첨가할 수 있다. 사용이 매우 효과적인 유용한 광개시제는 벤조인 에테르, 예컨대 벤조인 메틸 에테르 및 벤조인 이소프로필 에테르, 치환된 아세토페논, 예컨대 2,2-디에톡시아세토페논[시바 게이지(Ciba Geigy^®)로부터 이르가큐어(Irgacure) 651^®로 입수가능함], 2,2-디메톡시-2-페닐-1-페닐에타논, 디메톡시히드록시아세토페논, 치환된 α-케톨, 예컨대 2-메톡시-2-히드록시프로피오페논, 방향족 설포닐 클로라이드, 예컨대 2-나프틸설포닐 클로라이드, 및 광활성 옥심, 예컨대 1-페닐-1,2-프로판디온 2-(O-에톡시카르보닐)옥심이다.

상기 언급한 광개시제 및 사용될 수 있는 기타 것들은 바람직하게는 하기 라디칼을 함유할 수 있다: 벤조페논, 아세토페논, 벤질, 벤조인, 히드록시알킬페논, 페닐 시클로헥실 케톤, 안트라퀴논, 트리메틸벤조일포스핀 옥사이드, 메틸티오페닐모르폴린 케톤, 아미노케톤, 아조벤조인, 티옥산톤, 헥사아릴비스이미다졸, 트리아진 또는 플루오레논. 상기 라디칼 각각은 하나 또는 그 초과의 할로겐 원자에 의해 및/또는 하나 또는 그 초과의 알킬옥시 기에 의해 및/또는 하나 또는 그 초과의 아미노 기 또는 히드록시 기에 의해 추가로 치환될 수 있다. 이에 대한 대표적인 개관은 문헌(Fouassier: "Photoinitiation, Photopolymerization and Photocuring: Fundamentals and Applications," Hanser-Verlag, Munich 1995. Carroy et al. in "Chemistry and Technology of UV and EB Formulation for Coatings, Inks and Paints," Oldring (Ed.), 1994, SITA, London)에 주어져 있다.

아크릴레이트 PSA의 생산 방법

제조 중인 폴리아크릴레이트(PSA; 열 밀봉 화합물 등)의 특성은 더욱 구체적으로는 개개 단량체의 다양한 중량 분율에 의해 중합체의 유리 전이 온도를 변화시킴으로써 영향받을 수 있다.

융점 T_m에서 순수하게 결정형인 시스템에 있어서, 결정과 액체 사이에 열 평형이 존재한다. 이와는 달리 무정형 또는 부분 결정형 시스템은 다소 경질의 무정형 상 또는 부분적으로 결정형 상이 더욱 연질의 (고무와 유사한 점도에서 높은 점도로) 상으로 변형됨을 특징으로 한다. 특히 고분자 시스템의 경우에 유리 전이점에서, 상대적으로 장쇄 단편의 브라운 분자 운동의 "해동(thawing)"(냉각시에는 "동결")이 일어난다.

따라서 융점 T_m("용융 온도"; 단지 순수하게 결정형인 시스템에 대해서만 실제로 정의됨; "중합체 결정")에서 유리 전이점 T_g("유리 전이 온도")으로의 추이는 분석중인 샘플에서의 부분 결정화도의 비율에 따라 다르나, 유체인 것으로 간주될 수 있다.

본 명세서의 목적상, 상기 설명의 측면에서, 유리 전이점에 대한 기준은 융점을 포함한다: 다르게는, 상응하는 "용융" 시스템에 대해서, 융점은 또한 유리 전이점(또는 유리 전이 온도와 동의어임)으로서 이해된다. 유리 전이 온도의 기록은 낮은 주파수에서의 동적-기계적 분석(DMA)에 의한 측정을 기초로 한다.

중합체, 예컨대 목적하는 유리 전이 온도를 갖는 PSA 또는 열 밀봉 화합물을 얻기 위해서, 단량체 혼합물의 정량적 조성은, 유리하게는 폭스 방정식(참조: T.G. Fox, Bull. Am. Phys. Soc.1 (1956) 123)과 유사한 하기 방정식 (E1)에 따라 중합체에 대해 목적하는 T_g가 얻어지도록 하는 방식으로 선택된다:

상기 식에서, n은 사용된 단량체의 시리얼 넘버이고, W_n은 각 단량체 n의 질량 분율(중량%)이고, T_g,n은 각 단량체 n의 동종중합체의 각각의 유리 전이 온도(K 단위)이다.

폴리(메트)아크릴레이트 PSA를 제조하기 위해, 종래의 자유 라디칼 중합을 실시하는 것이 유리하다. 자유 라디칼에 의해 진행되는 중합에 있어서, 중합을 위해 추가의 자유 라디칼 개시제, 특히 열 분해되는, 자유 라디칼을 형성하는 아조 또는 퍼옥소 개시제를 함유하는 개시제 시스템을 사용하는 것이 바람직하다. 그러나 원칙적으로 아크릴레이트에 대해 당업자에게 친숙한 모든 통상의 개시제가 적합하다. C 중심의 라디칼을 생산하는 것은 문헌(Houben Weyl, Methoden der Organischen Chemie, Vol. E 19a, pp. 60-147)에 기재되어 있다. 이러한 방법이 유사하게 우선적으로 사용된다.

자유 라디칼 공급원의 예로는 퍼옥사이드, 히드로퍼옥사이드 및 아조 화합물이 있다: 여기서 언급될 수 있는 전형적인 자유 라디칼 개시제의 몇몇의 비제한적인 예에는 칼륨 퍼옥소디설페이트, 디벤조일 퍼옥사이드, 쿠멘 히드로퍼옥사이드, 시클로헥사논 퍼옥사이드, 디-t-부틸 퍼옥사이드, 아조디이소부티로니트릴, 시클로헥실설포닐 아세틸 퍼옥사이드, 디이소프로필 퍼카보네이트, t-부틸 퍼옥토에이트 및 벤즈피나콜이 포함된다. 하나의 매우 바람직한 버전에서, 사용된 자유 라디칼 개시제는 1,1'-아조비스(시클로헥산-카보니트릴)(듀퐁으로부터의 바조(Vazo) 88^TM) 또는 바조디이소부티로니트릴(AIBN)이다.

자유 라디칼 중합으로 형성된 PSA의 평균 분자량 M_w은 이들이 200,000 내지 4,000,000g/mol의 범위 내에 위치하도록 매우 바람직하게 선택된다; 특히 추가의 본 발명의 용도에 있어서, 400,000 내지 1,400,000g/mol의 평균 분자량 M_w을 갖는 PSA가 제조된다. 몰 질량 분포는 또한 양쪽모드(bimodal) 또는 다중모드(multimodal)일 수 있다. 평균 분자량은 크기 배제 크로마토그래피(GPC; 실험 부분 참조)에 의해 결정된다.

중합은 용매없이, 하나 또는 그 초과의 유기 용매의 존재하에서, 물의 존재하에서, 또는 유기 용매와 물의 혼합물 중에서 수행될 수 있다. 이는 사용된 용매의 양을 최소화하기 위한 것이다. 적합한 유기 용매는 순수 알칸(예를 들어, 헥산, 헵탄, 옥탄, 이소옥탄), 방향족 탄화수소(예를 들어, 벤젠, 톨루엔, 크실렌), 에스테르(예를 들어, 에틸, 프로필, 부틸 또는 헥실 아세테이트), 할로겐화된 탄화수소(예를 들어, 클로로벤젠), 알칸올(예를 들어, 메탄올, 에탄올, 에틸렌 글리콜, 에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르), 및 에테르(예를 들어, 디에틸 에테르, 디부틸 에테르) 또는 이의 혼합물이다. 수혼화성 또는 친수성 공용매가 반응 혼합물이 단량체 전환 동안에 균일한 상의 형태로 존재하도록 하기 위해서 수성 중합 반응물에 첨가될 수 있다. 본 발명에 대해 이롭게 사용될 수 있는 공용매는 지방족 알콜, 글리콜, 에테르, 글리콜 에테르, 피롤리딘, N-알킬피롤리디논, N-알킬피롤리돈, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 아미드, 카르복실산 및 이의 염, 에스테르, 유기 설파이드, 설폭사이드, 설폰, 알콜 유도체, 히드록시 에테르 유도체, 아미노 알콜, 케톤 등, 및 이들의 유도체 및 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택된다.

전환율 및 온도에 따라 다르나 중합 시간은 바람직하게는 2 내지 72시간이다. 선택될 수 있는 반응 온도가 높아질수록 반응 혼합물의 열 안정성도 높아지고, 선택된 반응시간이 더 짧아질 수 있다.

중합 개시에 관하여, 열 도입은 열분해되는 개시제에 필수적이다. 열 분해되는 개시제에 있어서, 중합은 개시제 유형에 따라 다르나 50 내지 160℃로 가열시킴으로써 개시될 수 있다.

제조에 있어서, 용매없이 (메트)아크릴레이트 PSA를 중합시키는 것이 유리할 수 있다. 이 경우에 사용되는 특히 적합한 기술은 예비중합 기술이다. 중합은 UV 광을 사용하여 개시되나 약 10 내지 30%의 낮은 전환율이 얻어질 뿐이다. 생성되는 중합체 시럽은 이후 예를 들어 막(가장 간단한 경우에 아이스 큐브)으로 밀착된(welded) 다음, 물에서 높은 전환율로 중합된다. 이러한 펠릿은 후속하여 아크릴레이트 핫-멜트 접착제로 사용될 수 있으며, 용융 조작을 위해서는 폴리아크릴레이트와 상용성이 있는 필름 물질을 사용하는 것이 특히 바람직하다. 이 제조 방법을 위해, 또한 중합 전 또는 후에 열 전도성 물질을 첨가할 수 있다.

폴리(메트)아크릴레이트 PSA에 대한 다른 유리한 제조 방법은, 음이온성 중합 방법이다. 이 경우에, 사용된 반응 매체는 바람직하게는 불활성 용매, 예컨대 지방족 및 시클로지방족 탄화수소, 또는 방향족 탄화수소를 포함한다.

리빙 중합체(living polymer)는 이 경우에 일반적으로 구조식 P_L(A)-Me으로 표시되는데, 이 식에서 Me는 제 I족 금속, 예컨대 리튬, 나트륨 또는 칼륨이며, P_L(A)는 아크릴레이트 단량체로부터 성장하는 중합체이다. 제조중인 중합체의 몰 질량은 단량체 농도에 대한 개시제 농도의 비로 조절된다. 적합한 중합 개시제의 예에는 n-프로필리튬, n-부틸리튬, 2차-부틸리튬, 2-나프틸리튬, 시클로헥실리튬 및 옥틸리튬이 포함되며, 이러한 열거로 완결되는 것은 아니다. 또한, 사마륨 착물 기재의 개시제가 아크릴레이트의 중합을 위해 공지되어 있고(참조: Macromolecules, 1995, 28, 7886), 여기서 사용될 수 있다.

또한 이작용성 개시제, 예컨대 1,1,4,4-테트라페닐-1,4-디티오부탄 또는 1,1,4,4-테트라페닐-1,4-디티오이소부탄을 사용할 수 있다. 공개시제(coinitiator)가 마찬가지로 사용될 수 있다. 적합한 공개시제에는 리튬 할라이드, 알칼리 금속 알콕사이드, 및 알킬알루미늄 화합물이 포함된다. 하나의 매우 바람직한 양태에서, 리간드 및 공개시제는 아크릴레이트 단량체, 예컨대 n-부틸 아크릴레이트 및 2-에틸헥실 아크릴레이트가 직접 중합될 수 있고, 상응하는 알콜과의 트랜스에스테르화에 의해 중합체 내에서 발생되지 않도록 선택된다.

좁은 분자량 분포를 갖는 폴리(메트)아크릴레이트 PSA를 제조하기에 적합한 방법에는 또한 조절된 자유 라디칼 중합 방법이 포함된다. 이 경우에, 중합을 위해서는 하기 화학식의 조절 시약을 사용하는 것이 바람직하다:

상기 식에서, R 및 R¹은 서로 독립적으로 또는 동일하게 선택되며, 이들은

- 분지형 및 비분지형 C₁ 내지 C₁₈ 알킬 라디칼; C₃ 내지 C₁₈ 알케닐 라디칼; C₃ 내지 C₁₈ 알키닐 라디칼;

- C₁ 내지 C₁₈ 알콕시 라디칼;

- C₃ 내지 C₁₈ 알키닐 라디칼; C₃ 내지 C₁₈ 알케닐 라디칼; 하나 이상의 OH 기 또는 할로겐 원자 또는 실릴 에테르로 치환된 C₁ 내지 C₁₈ 알킬 라디칼;

- 탄소 사슬 중에 하나 이상의 산소 원자 및/또는 하나의 NR^* 기(여기서, R^*는 임의의 라디칼(특히 유기 라디칼)이다)를 갖는 C₂ 내지 C₁₈헤테로알킬 라디칼;

- C₃ 내지 C₁₈ 알키닐 라디칼, C₃ 내지 C₁₈ 알케닐 라디칼, 하나 이상의 에스테르 기, 아민 기, 카보네이트 기, 시아노 기, 이소시아노 기 및/또는 에폭시 기 및/또는 황으로 치환된 C₁ 내지 C₁₈ 알킬 라디칼;

- C₃ 내지 C₁₂ 시클로알킬 라디칼;

- C₆ 내지 C₁₈ 아릴 또는 벤질 라디칼;

- 수소를 포함하는 치환기의 군으로부터 선택된다.

유형 (I)의 조절 시약은 바람직하게는 하기한 추가 제한된 화합물로 구성된다:

ㆍ 그 내에서 할로겐 원자는 바람직하게는 F, Cl, Br 또는 I, 더욱 바람직하게는 Cl 및 Br이다. 다양한 치환기 중의 특히 적합한 알킬, 알케닐 및 알키닐 라디칼은 선형 및 분지형 사슬 모두를 포함한다.

ㆍ 탄소수 1 내지 18개의 알킬 라디칼의 예로는 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸, t-부틸, 펜틸, 2-펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸, 2-에틸헥실, t-옥틸, 노닐, 데실, 운데실, 트리데실, 테트라데실, 헥사데실 및 옥타데실이 있다.

ㆍ 탄소수 3 내지 18개의 알케닐 라디칼의 예로는 프로페닐, 2-부테닐, 3-부테닐, 이소부테닐, n-2,4-펜타디에닐, 3-메틸-2-부테닐, n-2-옥테닐, n-2-도데세닐, 이소도데세닐 및 올레일이 있다.

ㆍ 탄소수 3 내지 18개의 알키닐 라디칼의 예로는 프로피닐, 2-부티닐, 3-부티닐, n-2-옥티닐 및 n-2-옥타데시닐이 있다.

ㆍ 히드록시-치환된 알킬 라디칼의 예로는 히드록시프로필, 히드록시부틸, 및 히드록시헥실이 있다.

ㆍ 할로겐 치환된 알킬 라디칼의 예로는 디클로로부틸, 모노브로모부틸 및 트리클로로헥실이 있다.

ㆍ 탄소 사슬 중에 하나 이상의 산소 원자를 갖는 적합한 C₂ 내지 C₁₈ 헤테로라디칼의 예로는 -CH₂-CH₂-O-CH₂-CH₃이 있다.

ㆍ C₃ 내지 C₁₂ 시클로알킬 라디칼의 예에는 시클로프로필, 시클로펜틸, 시클로헥실 및 트리메틸시클로헥실이 포함된다.

ㆍ C₆ 내지 C₁₈ 아릴 라디칼의 예에는 페닐, 나프틸, 벤질, 4-3차-부틸벤질 및 다른 치환된 페닐, 예컨대 에틸페닐, 톨루엔, 크실렌, 메시틸렌, 이소프로필벤젠, 디클로로벤젠 또는 브로모톨루엔이 포함된다.

상기 열거는 화합물의 각 기에 대한 예시를 제공할 뿐이며 완결됨을 의미하지 않는다.

조절 시약으로 사용될 수 있는 다른 화합물에는 하기 유형의 것들이 포함된다:

상기 식에서, R²는 R 및 R¹과 독립적으로, 이들 라디칼에 대해 상기 인용된 기로부터 선택될 수 있다.

종래의 "RAFT" 공정의 경우에, 중합은 일반적으로 매우 좁은 분자량 분포를 얻기 위해 낮은 전환율까지로만 수행된다(WO 98/01478 A1). 그러나, 낮은 전환율의 결과로, 이들 중합체는 PSA로 사용될 수는 없고, 특히 핫멜트 PSA로는 사용될 수 없는데, 그 이유는 잔류 단량체의 높은 분율이 접착제의 기술적 특성에 유해한 영향을 미치며; 잔류 단량체가 농축 조작에서 재이용되는 용매를 오염시키며; 상응하는 자가 접착 테이프가 매우 높은 가스배출 특성을 나타낼 것이기 때문이다. 낮은 전환율의 이러한 단점을 회피하기 위해서는, 하나의 특히 바람직한 과정에서 중합이 둘 또는 그 초과의 횟수로 개시된다.

추가의 조절된 자유 라디칼 중합 방법으로서, 니트록사이드-조절된 중합을 수행할 수 있다. 자유 라디칼 안정화에 있어서, 하나의 바람직한 과정에서는 하기 유형 (Va) 또는 (Vb)의 니트록사이드가 사용된다:

상기 식에서, R³, R⁴, R⁵, R⁶, R⁷, R⁸, R⁹ 및 R¹⁰은 서로 독립적으로 하기 화합물 또는 원자를 나타낸다:

i) 할라이드, 예컨대 염소, 브롬 또는 요오드,

ii) 포화, 불포화 또는 방향족일 수 있는 탄소수 1 내지 20개의 선형, 분지형, 고리형 및 헤테로시클릭 탄화수소,

iii) 에스테르 -COOR¹¹, 알콕사이드 -OR¹² 및/또는 포스포네이트 -PO(OR¹³)₂(여기서 R¹¹, R¹² 또는 R¹³은 그룹 ii)로부터의 라디칼을 나타낸다).

화학식 (Va) 또는 (Vb)의 화합물은 또한 임의 종류의 중합체 사슬에 부착될 수 있으며(주로 상기 언급한 라디칼 중 하나 이상이 이러한 종류의 중합체 사슬을 구성하도록), 따라서 폴리아크릴레이트 PSA의 합성을 위해 사용될 수 있다.

하기 유형의 조절된 중합 조절제가 매우 바람직하게 선택된다:

ㆍ2,2,5,5-테트라메틸-1-피롤리디닐옥실(RROXYL), 3-카르바모일-PROXYL, 2,2-디메틸-4,5-시클로헥실-PROXYL, 3-옥소-PROXYL, 3-히드록실이민-PROXYL, 3-아미노메틸-PROXYL, 3-메톡시-PROXYL, 3-t-부틸-PROXYL, 3,4-디-t-부틸-RROXYL,

ㆍ2,2,6,6-테트라메틸-1-피페리디닐옥실(RPOXYL), 4-벤조일옥시-TEMPO, 4-메톡시-TEMPO, 4-클로로-TEMPO, 4-히드록시-TEMPO, 4-옥소-TEMPO, 4-아미노-TEMPO, 2,2,6,6-테트라에틸-1-피페리디닐옥실, 2,2,6-트리메틸-6-에틸-1-피페리디닐옥실,

ㆍN-3차-부틸 1-페닐-2-메틸프로필 니트록사이드,

ㆍN-3차-부틸 1-(2-나프틸)-2-메틸프로필 니트록사이드,

ㆍN-3차-부틸 1-디에틸포스포노-2,2-디메틸프로필 니트록사이드,

ㆍN-3차-부틸 1-디벤질포스포노-2,2-디메틸프로필 니트록사이드,

ㆍN-(1-페닐-2-메틸프로필) 1-디에틸포스포노-1-메틸에틸 니트록사이드,

ㆍ디-3차-부틸 니트록사이드,

ㆍ디페닐 니트록사이드,

ㆍ3차-부틸 3차-아밀 니트록사이드.

PSA가 대안적인 과정에 의해 제조될 수 있는 일련의 추가 중합 방법은 하기한 선행 기술로부터 선택될 수 있다.

US 4,581,429 A는 개시제로 화학식 R'R"N-O-Y의 화합물(여기서, Y는 불포화된 단량체를 중합시킬 수 있는 자유 라디칼 종이다)을 사용하는 조절된-성장 자유-라디칼 중합 방법을 개시하고 있다. 그러나, 일반적으로 상기 반응은 낮은 전환율을 갖는다. 구체적인 문제는 단지 매우 낮은 수율과 몰 질량으로 일어나는 아크릴레이트의 중합이다. WO 98/13392 A1은 대칭적인 치환 패턴을 갖는 개방된 사슬의 알콕시아민 화합물을 기술하고 있다. EP 735 052 A1은 좁은 몰 질량 분포를 갖는 열가소성 엘라스토머의 제조 방법을 개시하고 있다. WO 96/24620 A1은 매우 특이적인 자유 라디칼 화합물, 예컨대 이미다졸리딘 기재의 인 함유 니트록사이드가 사용되는 중합 방법을 기재하고 있다. WO 98/44008 A1은 모르폴린, 피페라지논 및 피페라진디온 기재의 특정 니트록실을 개시하고 있다. DE 199 49 352 A1은 조절된-성장 자유-라디칼 중합에서 조절제로서 헤테로시클릭 알콕시아민을 기술하고 있다. 알콕시아민 또는 상응하는 유리 니트록사이드의 상응하는 추가의 발전예는 폴리아크릴레이트의 제조에 대한 효율성을 개선시킨다.

추가의 조절된 중합 방법으로서, 원자 전달 라디칼 중합(ATRP)이 폴리아크릴레이트 PSA를 합성시키기 위해 유리하게 사용될 수 있는데, 여기서는 바람직하게는 일작용성 또는 이작용성의 2차 또는 3차 할라이드의 개시제로서 그리고 할라이드(들)를 추출(abstracting)하기 위해서, Cu, Ni, Fe, Pd, Pt, Ru, Os, Rh, Co, Ir, Ag 또는 Au의 착물이 사용된다(EP 0 824 111 A1; EP 826 698 A1; EP 824 110 A1; EP 841 346 A1; EP 850 957 A1). ATRP의 다양한 가능성은 명세서 US 5,945,491 A1, US 5,854,364 A 및 US 5,789,487 A에 추가로 기재되어 있다.

릴리즈 라이너

양면 PSA 테이프의 한 면 또는 양면 상에는 릴리즈 라이너가 구비될 수 있다. 상기 릴리즈 라이너 또는 라이너들은 접착 테이프가 감겨지는 경우에 PSA (b) 및 (b')가 서로 달라붙는 것을 방지한다. 양면 PSA 테이프의 본 발명의 용도에 있어서, 릴리즈 라이너는 가능한한 평탄해야 한다. 따라서, 고분자 필름, 종이, 직물 및/또는 금속 호일 기재의 릴리즈 라이너를 사용할 수 있다. 사용될 수 있는 종이의 예에는 글라신 지 또는 "점토-코팅된" (카올린-코팅된) 종이가 포함된다. 베이스 물질의 두께는 후속하는 가공 기술에 따라 다르나 바람직하게는 10 내지 500㎛이다.

하나의 매우 바람직한 구체예에서, 릴리즈 라이너에 대해 사용된 베이스 물질은 고분자 막이다. 이들은 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에테르 설폰, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리에테르이미드, 폴리에스테르, 폴리페닐 설파이드, 폴리아미드이미드, 폴리에테르이미드, 폴리메타크릴레이트, 스티렌 기재 필름, 폴리카보네이트, 폴리에테르 케톤, 폴리아릴, 폴리우레탄, 폴리아크릴레이트, 폴리부티랄, 폴리에틸렌-비닐 아세테이트 또는 폴리에틸렌 나프틸레이트를 기재로 할 수 있다. 이 고분자 필름은 이완되거나 일축 또는 이축으로 배향될 수 있다.

양면 PSA 테이프의 제조를 위해서는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 기재의 폴리에스테르 필름이 특히 바람직하다.

분리 기능을 위해서, 베이스 기판에는 하나 이상의 릴리즈 코트(release coat)가 구비된다. 상기 릴리즈 코트는 바람직하게는 실리콘, 불소화된 실리콘 또는 불소화된 중합체를 기재로 한다. 장쇄 지방족을 기재로 한 화합물이 릴리즈 코트로 사용될 수 있다.

코팅 방법, 캐리어 물질의 처리

양면 PSA 테이프의 생산을 위해 하나의 바람직한 구체예에서 PSA는 용액으로부터 캐리어 물질 상으로 코팅된다. 원칙적으로 접착제는 또한 용융물로부터 적용될 수 있지만, 이는 접착 테이프에 대해 더 높은 두께 공차를 초래한다.

용융물로부터 코팅하기 위해서, 생산 공정에서 PSA로부터 용매를 제거하는 것이 필요할 수 있다. 이 경우에, 원칙적으로 당업자에게 공지된 기술 중 임의의 것을 사용할 수 있다. 하나의 매우 바람직한 기술은 단일축 또는 이축 압출기를 사용하여 농축시키는 기술이다. 이축 압출기는 동일한 방향으로 회전하거나 반대 방향으로 회전하도록 작동될 수 있다. 용매 또는 물은 바람직하게는 둘 또는 그 초과의 진공 단계에 걸쳐 증류되어 제거된다. 역가열(counterheating)이 또한 용매의 증류 온도에 따라 다르게 수행된다. 잔류하는 용매 분율은 바람직하게는 1% 미만, 더욱 바람직하게는 0.5% 미만, 및 매우 바람직하게는 0.2% 미만이다. 핫멜트의 추가 가공은 용융물로부터 일어난다.

핫멜트로서 코팅하기 위해, 다양한 코팅 방법을 사용할 수 있다. 하나의 양태에서, PSA는 롤 코팅 방법에 의해 코팅된다. 다양한 롤 코팅 방법이 문헌("Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology," by Donatas Satas(van Nostrand, New York 1989))에 기재되어 있다. 다른 양태에서, 코팅은 용융물 다이를 통해 일어난다. 추가의 바람직한 방법에서, 코팅은 압출에 의해 일어난다. 압출 코팅은 바람직하게는 압출 다이를 사용하여 수행된다. 사용된 압출 다이는 유리하게는 하기한 3개의 카테고리 중 하나의 것일 수 있다: T-다이, 물고기꼬리형 다이(fishtail die) 및 옷걸이형 다이. 개개의 유형은 이들의 흐름 채널의 디자인에서 다르다. 코팅을 통해 PSA가 배향될 수 있다.

또한, PSA를 가교시키는 것이 필요할 수 있다. 하나의 바람직한 양태에서, 가교는 전자 빔 및/또는 UV 조사로 일어난다.

UV 가교를 위한 조사는 사용된 UV 광개시제에 따라 다르나 200 내지 400nm의 파장 범위에 있는 단파장 자외선의 조사로 수행된다; 특히 조사는, 80 내지 240W/cm의 출력을 갖는 고압 또는 중압의 수은 랩프를 사용하여 수행된다. 조사 강도는 UV 광개시제의 각각의 양자 생산량 및 설정되어야 하는 가교도에 대해 적합화된다.

또한, 하나의 구체예에서, PSA는 전자 빔을 이용하여 가교될 수 있다. 사용될 수 있는 전형적인 조사 장치에는 선형 캐소드 시스템, 스캐너 시스템 및 분할된 캐소드 시스템이 포함되며, 여기서 전자 빔 가속화기가 사용된다. 당해 기술 및 가장 중요한 공정 파라미터에 대한 상세 설명은 문헌(Skelhorne, Electron Beam Processing, in Chemistry and Technology of UV and EB formulation for Coatings, Inks and Paints, Vol. 1, 1991, SITA, London)에서 확인된다. 전형적인 가속화 전압은 50kV 내지 500kV, 바람직하게는 80kV 내지 300kV의 범위에 위치한다. 사용된 스캐너 조사량 범위는 5 내지 150kGy, 특히 20 내지 100kGy이다.

둘 모두의 가교 방법, 또는 고에너지 조사를 가능케하는 다른 방법을 사용할 수 있다.

하나의 매우 바람직한 양태에서, 접착제는 용액으로부터 코팅된다. 이 경우에 매우 다양한 코팅 방법을 사용할 수 있다. 여기서 코팅은 또한 다이로부터, 또는 블레이드 코터에 의해 또는 분무 코팅에 의해 또는 롤 도포기(roll applicator) 또는 프린팅에 의해 일어날 수 있다. 매우 얇은 코팅을 위해서는 분무 코팅 방법 또는 롤 도포 방법이 특히 적합하다. 용매를 사용한 상대적으로 다량의 희석에 의해 코팅의 두께 공차가 개선되는데, 그 이유는 용매가 이후에 증발되기 때문이다. 이와 관련하여, 특정의 코팅 어셈블리에 대한 두께 공차는 기계기술자에 의해 결정된다. 코팅이 용액으로부터 일어나는 경우에, 이러한 기계기술자들은 용액으로부터 코팅된 PSA 필름에 대해 규정된 공차를 생성해내지만, 이러한 공차는 후속하여 증발에 의한 용매의 손실에 의해 다시 감소된다.

용제형(solvent-borne) PSA의 코팅 후에, 용매가 제거된다. 이것은 매우 긴 체류 시간을 갖는 건조 터널 중에서 특히 바람직하게 수행된다. 전형적으로, 가열은 버블 형성을 방지하기 위해 다양한 온도 단계에서 높은 수준으로 실시된다. 또한, 최종 건조 온도는 양면 PSA 테이프의 후속적인 가스배출을 최소화하기 위해서 용매의 비등점을 초과해야 한다.

제 1 단계에서, PSA가 릴리즈 라이너 상으로 코팅된다. 이것은 바람직하게는 매우 묽은 용액으로부터 실시된다. 하나의 바람직한 구체예에서, 용액의 고형물 함량은 각 경우에 용매 중의 PSA의 분율을 기초로 25% 미만, 매우 바람직하게는 15% 미만이다. 코팅은 4 내지 10g/㎡의 피복중량(coat weight)(건조 후 고체)을 위해 블레이드 공정으로 수행될 수 있다. 1 내지 3g/㎡의 매우 낮은 피복중량을 위해서는, 분무 코팅 방법 또는 5-롤 도포기를 사용하는 것이 바람직하다. 매우 낮은 고형물 함량(15% 미만의 고형물 함량)을 사용하면 PSA 테이프 필름의 코팅을 위한 층 두께의 공차를 낮출 수 있다.

5개 롤 도포기를 사용함으로써, 예를 들어 1g/㎡(건조 후 고체)의 피복 중량에 대해 ±30%의 층 두께 공차를 달성할 수 있는데, 이것은 절대 조건(absolute terms)에서 0.3g/㎡의 변동률에 상응한다.

PSA의 제 1 코팅 단계 후에, 접착제를 건조 터널에서 건조시키고 용매로부터 제거한다. 도입된 열은 또한 열 가교 반응을 개시하는데 사용될 수 있다. UV 및/또는 전자 빔을 사용하여 조성물을 가교시키는 것이 추가로 필요할 수 있다. 이를 위해, 핫멜트 공정에서 이미 설명된 기술을 사용할 수 있다.

감압성 접착제의 코팅 및 건조 후에, 캐리어 필름을 접착제 상으로 라미네이트시킨다. 이를 위해, 예를 들어 코로나에 의해 캐리어 필름을 전처리하는 것이 필요할 수 있다. 라미네이트는 버블없이 실시되어야 한다. 인장 응력(특히 매우 얇은 캐리어 필름의 경우에)은 또한 캐리어 필름의 파단시 장력(breaking tension) 미만으로 선택된다. 하나의 바람직한 구체예에서 인장 응력은 캐리어 필름의 파단시 장력의 적어도 50% 아래이다.

양면 PSA 테이프를 생산하기 위해서, 또한 제 2 PSA 층을 적용하는 것이 필요하다. 이것은 이미 이상에서 설명된 방법으로 실시될 수 있다. 원칙적으로, 제 2 코트 내의 PSA는 캐리어 필름(릴리즈 라이너, PSA 층 및 캐리어 필름으로부터 형성된 어셈블리) 상으로 직접 코팅될 수 있다. 그러나, 이것은, 이 경우에 열 도입의 결과로 하류 건조 터널에서 응력이 발생할 수도 있기 때문에 바람직한 구체예는 아니다. 훨씬 더 바람직한 변형예는 제 2 PSA를 릴리즈 라이너 상으로 먼저 코팅시킨 다음 이것을 건조 터널에서 건조시키고 나서, 이것을 릴리즈 라이너, PSA 및 캐리어 필름으로부터 형성된 어셈블리로 캐리어 필름 측 상에서 라미네이트시키는 단계를 포함한다. 이것은 캐리어 필름에 열 부하가 가해지는 것을 방지할 수 있으며, 캐리어 필름의 층 두께가 4㎛ 미만, 더욱 바람직하게는 2㎛ 미만인 경우에 유리하다.

이러한 조작 단계에서, PSA 층을 이상에서 확인된 방법에 따라서 UV 및/또는 전자 빔으로 가교시키는 것이 추가로 필요할 수 있다.

하나의 매우 바람직한 변형예에서, 양면 PSA 테이프가 기술된 어셈블리에서 두개의 라이너 제품으로 사용된다. 두개의 라이너 구성에 의해 공기 혼입(물고기 눈) 및 버블이 방지될 수 있는데, 상기 현상들은 그렇지 않은 경우 제품의 두께 공차에 유해한 영향을 미치며 반사 특성에 관해 본 발명의 용도의 측면에서 비평탄성을 일으킨다. 그러나, 릴리즈 라이너를 박리시키고 동일하거나 다른 조작을 위해 이것을 다시 사용하는 것이 유리할 수도 있다. 그러나, 이후 이 단계는 마찬가지로 PSA 테이프가 감기는 경우에 공기 버블 또는 물고기 눈 형태의 임의의 혼입을 일으키지 않도록 해야 한다.

본 발명의 하나의 바람직한 방법에서, 상기 기술된 방법에 따라 얻어진 양면 PSA 테이프의 두께 공차는 6㎛ 미만, 더욱 바람직하게는 3㎛ 미만, 가장 바람직하게는 1㎛ 미만이다. 한계값은 양면 PSA 테이프의 전체 두께를 고려한다. 따라서, 6㎛가 20 내지 29㎛의 양면 PSA 테이프에 대해 바람직한 두께 공차이며, 10 내지 19㎛의 양면 PSA 테이프에 대해서는 3㎛가 바람직한 두께 공차이고, 3 내지 9㎛의 양면 PSA 테이프에 대해서는 1㎛가 바람직한 두께 공차이다.

본 발명의 용도

본 발명은 후방조명 장치의 하우징에서 반사 필름을 접합시키기 위해 사용되는 양면 PSA 테이프의 용도를 제공한다. 이러한 PSA 테이프의 사용을 위해 양면 PSA 테이프가 하나 또는 두 개의 릴리즈 필름 또는 이형지로 라이닝될 수 있다. 제 1 단계에서, 구멍형성된(punched) 제품(다이컷)이 생산되는데, 이를 위해 여기서 전형적인 평면층, 회전 또는 레이저 다이컷팅 공정이 사용될 수 있다. 하나의 매우 바람직한 구체예에서, 양면 PSA 테이프는 먼저 전체 영역에 걸쳐 반사 필름 위로 라미네이트된다. 이를 위해 라미네이트 단계 전에 릴리즈 라이너를 제거하는 것이 필요할 수 있다. 반사 필름의 라미네이트는 비평탄성을 방지하기 위해서 버블 또는 불순물이 포함되지 않도록 실시되어야 한다.

반사 필름은, 한면 또는 양면이 알루미늄 또는 은으로 예를 들어 증기 코팅된 금속화된 필름일 수 있다. 기후 저항성을 증가시키기 위해서, 반사 층에 투명한 보호용 니스를 구비시키는 것이 유리할 수도 있다. 특히 우수한 반사 특성을 얻기 위해서는, 증기 코팅을 위한 스퍼터링 조작을 알루미늄 또는 은이 매우 평탄하게 적용되도록 하는 방식으로 제어하는 것이 필요할 수 있다. 반사 필름은 바람직하게는 10 내지 100㎛의 전체 두께를 지니며, 이는 또한 엠보싱(feature embossing)을 특징으로 한다.

양면 PSA 테이프를 반사 필름으로 전체적으로 또는 부분적으로 접합시킨 후에, 이 필름을 다이컷팅 공정으로 목적하는 형태로 만든다. 이를 위해, 이상에서 확인된 방법들을 사용할 수 있다.

후속하여, 릴리즈 라이너가 반사 필름 및 양면 PSA 테이프를 포함하는 어셈블리로부터 제거된 다음, 이 어셈블리를 후방조명 장치의 하우징 내에 위치시킨다. 이 하우징은 플라스틱 또는 금속 재질일 수 있다. 매우 바람직하게는, 예를 들어 폴리카보네이트와 같은 플라스틱이 사용된다.

적용은 또한 공기 혼입없이 유리하게 실시된다. 또한, 하우징 내에서 반사 필름의 강도를 유지시키는 것과 함께, 추가의 결정적인 기준은 기후 주기 저항성이다. 따라서, 접합 후에, 기후 주기 시험에서 반사 필름은 리프팅(lifting)되지 않아야 한다. 기후 주기 시험은 한편으로는 상승된 온도 및 대기 습도에서 일정한 기후를 포함하며, 다른 한편으로는 낮은 온도와 높은 온도 사이에서 규정된 리듬의 주기를 포함한다. 유리하게는 500시간 및 1000 시간에 걸친 측정 과정 동안 85℃ 및 85% 습도(상대 대기 습도)의 일정한 기후에서 리프팅되지 않아야 한다. 또한, -40℃ 및 +85℃의 기후 주기(-40℃ 내지 +85℃에서 램프: 1시간)에서 24시간 간격으로 4주기로 접합 및 저장한 후에도 마찬가지로 500시간 및 1000 시간의 전체 저장 시간 동안에 리프팅되지 않아야 한다.

실험 부분

겔 투과 크로마토그래피 GPC:

본 명세서에서 중량 평균 분자량 Mw 및 다분산도 PD에 대해 주어진 숫자는 겔 투과 크로마토그래피에 의한 측정치를 의미한다. 정화용 여과가 실시된 100㎕ 샘플(샘플 농도 4g/l)에 대해 측정이 수행되었다. 사용된 용리제는 0.1부피%의 트리플루오로아세트산을 함유하는 테트라히드로푸란이다. 측정은 25℃에서 수행되었다. 사용된 프리-컬럼(pre-column)은 PSS-SDV 컬럼, 5μ, 10³Å, ID 8.0mm ×50mm이었다. 분리는 각각 ID 8.0mm ×300mm을 갖는 PSS-SDV 유형의 컬럼들, 5μ, 10³Å 및 10⁵Å 및 10⁶Å(폴리머 스탠다즈 서비스(Polymer Standards Service)로부터의 컬럼; 쇼덱스(Shodex) RI71 시차 굴절계에 의해 검출)을 사용하여 수행하였다. 유량은 분당 1.0ml이었다. PMMA 표준에 대해 보정하였다(폴리메틸 메타크릴레이트 보정).

접착 테이프의 전체 두께 및 캐리어 필름 층의 층 두께의 측정:

접착 테이프와 필름 캐리어의 두께 기록은 하기 파라미터를 이용하는 ASTM D 1000-04(2004년 9월 1일), No 21 내지 27에 따른 측정을 의미한다: 디스크 직경 10mm(No. 23.1.2.); 인가된 압력 4N(No. 23.1.3.); 시험 조건: 온도 23℃, 50% 대기 습도; 1시간 내에 측정을 수행함; 측정은 진행하는 접착 테이프에 대해 교차 방향으로 10cm의 거리에서 수행함.

(대안적인 측정 방법으로, 상기 파라미터를 갖는 AFERA 4000/PSTC 33을 그에 따라 사용할 수 있다.)

표준 편차 s는 하기 식으로 주어진다:

상기 식에서, n은 데이터 값의 수이며, x_i는 개별 측정값을 나타내며,

는 모든 측정값의 평균을 나타낸다.

도 1에는, 본 발명의 PSA 테이프의 다양한 용도에 대한 하나의 매우 확산된 유형의 LDC 모듈이 도시되어 있다.

도 2에는, 본 발명의 PSA 테이프의 예시적인 제품의 구성이 도시되어 있다.

본 발명을 하기 실시예로 설명할 것이지만, 이러한 실시예의 선택은 어떠한 불필요한 제한을 의미하는 것은 아니다.

사용된 시험 방법은 다음과 같다.

시험 방법

A. 반사율

반사율 시험은 DIN 표준 5063 파트(part) 3에 따라서 수행하였다. 사용된 장치는 유형 LMT 울브레히트 스피어(Ulbrecht sphere)이었다. 반사율을 입사광과 반사광 분율의 합(%)으로서 기록하였다.

B. 85% 대기 습도 및 85℃에서 기후 시험

기후 챔버에서 접합된 부품을 저장하였다. 기후 챔버는 85℃의 온도 및 85%의 대기 습도(상대 습도)에서 작동되었다. 접합된 부품을 각각의 경우 500 시간 및 1000시간 동안 저장한 후에 빼내어 리프팅의 발생에 대해 검사하였다. 리프팅이 확인되지 않는 경우에 이 시험은 통과된 것이었다.

C. -40℃/85℃에서 기후 주기 시험

한 주기의 기후 챔버에, 접합된 부품을 저장하였다. 기후 챔버는 23℃의 온도 및 50% 대기 습도(상대 습도)에서 시작되었다. 우선, 85℃/50% 습도로 30분의 기간에 걸쳐 가열을 실시하였다. 이 온도를 5시간 동안 유지하였다. 후속하여 1시간의 기간에 걸쳐 -40℃/0% 습도로 냉각을 실시하였다. 이 온도를 다시 5시간 동안 유지하였다. 이후 가열을 85℃/50% 습도로 다시 1시간의 기간에 걸쳐 실시하고, 이 온도 수준을 5시간 동안 유지하였다. 이후 이 주기를 일정하게 유지하였다. 접합된 부품을 각각의 경우 500시간 및 1000시간의 전체 저장 시간 후에 빼내고, 리프팅의 발생에 대해 검사하였다. 리프팅이 확인되지 않는 경우에 이 시험은 통과된 것이었다.

180°접합 강도 시험 (시험 D)

양면 PSA 테이프를 40㎛ 두께의 PVC 필름으로 라이닝하였다. PSA 스트립을 2kg 중량을 이용하여 폴리카보네이트 상으로 2회 눌러서 적용하였다. 직후 접착 테이프를 300mm/min의 속도 및 180°의 각도에서 기재로부터 박리시켰다. 측정 결과를 N/cm로 기록하고 3회의 측정치로부터 평균화하였다. 모든 측정을 기후 조성된(climatized) 조건(23℃/50% 대기 습도) 하의 실온에서 수행하였다.

중합체 1

자유 라디칼 중합에 대해 통상적인 200L 반응기에 2400g의 아크릴산, 64kg의 2-에틸헥실 아크릴레이트, 6.4kg의 N-이소프로필아크릴아미드 및 53.3kg의 아세톤/이소프로판올(95:5)을 충전하였다. 질소 가스를 교반시키면서 45분 동안 반응기로 통과시킨 후에, 반응기를 58℃로 가열시키고, 40g의 2,2'-아조이소부티로니트릴(AIBN)을 첨가하였다. 후속하여 외부 가열 조를 75℃로 가열시키고, 반응을 이 외부 온도에서 일정하게 수행하였다. 1시간의 반응 시간 후에, 추가 40g의 AIBN을 첨가하였다. 5시간 및 10시간 후에, 각 경우 15kg의 아세톤/이소프로판올(95:5)을 사용하여 희석을 실시하였다. 6시간 및 8시간 후에, 각 경우 800g의 아세톤 중의, 각 경우 100g의 디시클로헥실 퍼옥시디카보네이트(퍼카독스(Perkadox) 16^®, 아크조 노벨(Akzo Novel))를 첨가하였다. 24시간의 반응 시간 후에 반응을 중단시키고, 반응 혼합물을 실온으로 냉각하였다. 후속하여, 30중량%의 로진(포랄(Foral) 85, 연화 온도 85℃, 제조업자: 허큘스(Hercules))을 첨가하고, 0.5중량%의 알루미늄(III) 아세틸아세토네이트를 균질하게 교반시켰다. PSA를 톨루엔을 사용하여 15%의 고형물 함량으로 희석하였다.

양면 PSA 테이프의 생산

양면 PSA 테이프의 생산을 위해, 미츠비시 폴리에스테르 필름즈 제품인 폴리 에틸렌 테레프탈레이트 필름을 선택하였다. 이 필름은 0.9㎛, 2㎛ 및 4㎛의 층 두께를 지녔고, 상표명 호스타판(Hostaphan)^TM RE로부터 입수가능하였다.

이들은 이축으로 배향된 것으로, 커패시터 적용을 위해 개발된 높은 순도의 열 경화 PET 필름이었다. 산술적 중간점 거칠기(arithmetic mid-point roughness)(Ra 값; 기준 부분 L 위로의 중간선을 기초로 한, 변형된 거칠기 프로파일의 절대 값(부호 없는)의 평균 값)는 상응하는 두께의 표준 필름의 값보다 약 10nm 더 낮았다.

가이드라인 값(제조업자에 따른):

기계적 값(ISO 527-1-2; 시험 속도 100%/min; 23℃, 50% 상대 습도): 길이방향(along) 인장강도 200N/㎟; 폭방향(across) 인장 강도 200N/㎟; 길이방향 파단시 장력(breaking extension) 100%; 폭방향 파단시 장력 100%; 길이방향 탄성계수 4500N/㎟; 폭방향 탄성계수 5000N/㎟.

밀도(ASTM-D 1505-68, 방법 C; 23℃): 1.395g/㎠

수축율(DIN 40634, 150℃, 15분): 길이방향 2.5% 미만, 폭방향 2% 미만

융점(시차 열분석; 3K/min): 260℃

실시예 1

PSA, '중합체 1'을 용액으로부터 실리콘처리된 PET 필름(층 두께 75㎛, 제조업체 실리코네이쳐(Siliconature), 10% CRA^TM으로 등급구분된 실리콘 시스템) 상으로 코팅하였다. 코팅을 롤 쳐짐(sag)에 대한 보상장치를 구비한 5롤 도포기를 사용하여 실시하였다. 코팅된 PSA 필름을 후속하여 30℃/40℃/50℃/70℃/100℃ 및 110℃의 온도 단계를 갖는 40m 건조 터널 중에서 건조시켰다. 웹 속도는 20m/min이었다. 건조후 피복중량은 1.2g/㎡이었다. 후속 단계에서 미츠비시 제품인 0.9㎛의 PET 필름을 그 위에 라미네이트하였다.

제 2의 생산 작동에서, '중합체 1'을 용액으로부터 실리콘처리된 PET 필름(75㎛ 층 두께, 제조업체: 실리코네이쳐, 이지 릴리즈(easy release)) 상으로 다시 코팅하였다. 코팅을 롤 쳐짐에 대한 보상장치를 구비한 5롤 도포기를 사용하여 실시하였다. 코팅된 PSA 필름을 후속하여 30℃/40℃/50℃/70℃/100℃ 및 110℃의 온도 단계를 갖는 40m 건조 터널 중에서 건조시켰다. 웹 속도는 20m/min이었다. 건조후 피복중량은 1.2g/㎡이었다. 후속하여 이 PSA를 PET 필름/PSA/PET 릴리즈 라이너를 포함하는 제 1 어셈블리 상으로 라미네이트하였다. 이 PSA 테이프의 전체 두께는 3㎛(PET 릴리즈 라이너는 고려하지 않았음)이었다. 공차(50cm/5 샘플의 폭에 걸쳐)의 측정으로부터 1㎛의 최대 편차(4s)가 얻어졌다.

실시예 2

PSA, '중합체 1'을 용액으로부터 실리콘처리된 PET 필름(층 두께 75㎛, 제조업체 실리코네이쳐, 10% CRA^TM으로 등급구분된 실리콘 시스템) 상으로 코팅하였다. 코팅을 쳐짐에 대한 보상장치를 구비한 콤마 바(comma bar)를 사용하여 실시하였다. 코팅된 PSA 필름을 후속하여 30℃/40℃/50℃/70℃/100℃ 및 110℃의 온도 단계를 갖는 40m 건조 터널 중에서 건조시켰다. 웹 속도는 20m/min이었다. 건 조후 피복중량은 5.5g/㎡이었다. 후속 단계에서 미츠비시 제품인 0.9㎛의 PET 필름을 그 위에 라미네이트하였다.

제 2의 생산 작동에서, '중합체 1'을 용액으로부터 실리콘처리된 PET 필름(75㎛ 층 두께, 제조업체: 실리코네이쳐, 이지 릴리즈) 상으로 다시 코팅하였다. 코팅을 쳐짐에 대한 보상장치를 구비한 콤마 바를 사용하여 실시하였다. 코팅된 PSA 필름을 후속하여 30℃/40℃/50℃/70℃/100℃ 및 110℃의 온도 단계를 갖는 40m 건조 터널 중에서 건조시켰다. 웹 속도는 20m/min이었다. 건조후 피복중량은 5.5g/㎡이었다. 후속하여 이 PSA를 PET 필름/PSA/PET 릴리즈 라이너를 포함하는 제 1 어셈블리 상으로 라미네이트하였다. 이 PSA 테이프의 전체 두께는 10㎛(PET 릴리즈 라이너는 고려하지 않았음)이었다. 공차(50cm/5 샘플의 폭에 걸쳐)의 측정으로부터 2.5㎛의 최대 편차(4s)가 얻어졌다.

실시예 3

PSA, '중합체 1'을 용액으로부터 실리콘처리된 PET 필름(층 두께 75㎛, 제조업체 실리코네이쳐, 10% CRA^TM으로 등급구분된 실리콘 시스템) 상으로 코팅하였다. 코팅을 쳐짐에 대한 보상장치를 구비한 콤마 바를 사용하여 실시하였다. 코팅된 PSA 필름을 후속하여 30℃/40℃/50℃/70℃/100℃ 및 110℃의 온도 단계를 갖는 40m 건조 터널 중에서 건조시켰다. 웹 속도는 20m/min이었다. 건조후 피복중량은 4.5g/㎡이었다. 후속 단계에서 미츠비시 제품인 2㎛의 PET 필름을 그 위에 라미네이트하였다.

제 2의 생산 작동에서, '중합체 1'을 용액으로부터 실리콘처리된 PET 필름(75㎛ 층 두께, 제조업체: 실리코네이쳐, 이지 릴리즈) 상으로 다시 코팅하였다. 코팅을 쳐짐에 대한 보상장치를 구비한 콤마 바를 사용하여 실시하였다. 코팅된 PSA 필름을 후속하여 30℃/40℃/50℃/70℃/100℃ 및 110℃의 온도 단계를 갖는 40m 건조 터널 중에서 건조시켰다. 웹 속도는 20m/min이었다. 건조후 피복중량은 4.5g/㎡이었다. 후속하여 이 PSA를 PET 필름/PSA/PET 릴리즈 라이너를 포함하는 제 1 어셈블리 상으로 라미네이트하였다. 이 PSA 테이프의 전체 두께는 10㎛(PET 릴리즈 라이너는 고려하지 않았음)이었다. 공차(50cm/5 샘플의 폭에 걸쳐)의 측정으로부터 2.5㎛의 최대 편차(4s)가 얻어졌다.

실시예 4

PSA, '중합체 1'을 용액으로부터 실리콘처리된 PET 필름(층 두께 75㎛, 제조업체 실리코네이쳐, 10% CRA^TM으로 등급구분된 실리콘 시스템) 상으로 코팅하였다. 코팅을 쳐짐에 대한 보상장치를 구비한 콤마 바를 사용하여 실시하였다. 코팅된 PSA 필름을 후속하여 30℃/40℃/50℃/70℃/100℃ 및 110℃의 온도 단계를 갖는 40m 건조 터널 중에서 건조시켰다. 웹 속도는 20m/min이었다. 건조후 피복중량은 6.5g/㎡이었다. 후속 단계에서 미츠비시 제품인 4㎛의 PET 필름을 그 위에 라미네이트하였다.

제 2의 생산 작동에서, '중합체 1'을 용액으로부터 실리콘처리된 PET 필름(75㎛ 층 두께, 제조업체: 실리코네이쳐, 이지 릴리즈) 상으로 다시 코팅하였다. 코팅을 쳐짐에 대한 보상장치를 구비한 콤마 바를 사용하여 실시하였다. 코팅된 PSA 필름을 후속하여 30℃/40℃/50℃/70℃/100℃ 및 110℃의 온도 단계를 갖는 40m 건조 터널 중에서 건조시켰다. 웹 속도는 20m/min이었다. 건조후 피복중량은 6.5g/㎡이었다. 후속하여 이 PSA를 PET 필름/PSA/PET 릴리즈 라이너를 포함하는 제 1 어셈블리 상으로 라미네이트하였다. 이 PSA 테이프의 전체 두께는 16㎛(PET 릴리즈 라이너는 고려하지 않았음)이었다. 공차(50cm/5 샘플의 폭에 걸쳐)의 측정으로부터 3㎛의 최대 편차(4s)가 얻어졌다.

비교예 1

비교예로서 수지 개질된 아크릴레이트 접착제가 사용되는, LCD 반사 필름의 접착제 접합을 위해 공급되는 상업적인 양면 폴리에스테르 접착 테이프를 사용하였다(이 경우에 테사^TM 4983 (PV0)). 상기 PSA 테이프는 30㎛의 전체 두께 및 6㎛의 층 두께 공차(4s 규격 한계)를 보유하였다. 이것은 수지 개질된 아크릴레이트 PSA 및 12㎛ PET 필름 캐리어를 기재로 한 것이었다.

반사 필름(Al 증기 코팅):

미츠비시 폴리에스테르 필름즈로부터의, 유형 RN의 두께 23㎛의 투명한 PET 필름의 양면을, 전체 면적의 알루미늄 층이 한 면에 적용될 때까지 알루미늄으로 증기 코팅하였다. 이 필름을 스퍼터링 방법으로 300mm의 폭으로 증기 코팅하였다. 이 방법에서, 양으로 하전된 이온화된 아르곤 가스를 고진공 챔버로 통과시켰다. 이후 하전된 이온을 음으로 하전된 Al판과 충돌시키고, 분자 수준에서 알루미늄 입 자를 떼어내고 이후 이 입자들을 폴리에스테르 필름 위에 침착시키고 플레이트 위를 통과시켰다.

결과

실시예 1 내지 2를 비교예 1과 함께, 먼저 시험 방법 D에 따라서 시험하였다. 그 결과가 하기 표 1에 기재되어 있다.

실시예	PC로의 접합 강도 (시험 D)
1	0.5N/cm
2	2.1N/cm
3	2.0N/cm
4	3.7N/cm
비교예 1	5.2N/cm

표 1의 결과로부터, 실시예 1 내지 4가 양면 접착 테이프의 측면에서 모든 특성을 지님이 확인된다. 비교예 1은 가장 높은 피복중량 및 가장 두꺼운 캐리어 필름 층으로 인해 가장 높은 접합 강도를 나타냈다.

후속하는 시험에서, 실시예 1 내지 4 및 비교예 1을 반사 필름 상으로 라미네이트시키고, 3 ×3cm 크기의 정사각형 부분을 구멍낸 다음, PC 하우징에 2kg의 압력을 인가하였다. 24시간 동안 인가한 후에, 후방조명 장치를 전체로 LC 디스플레이에 접합시킨 다음, 시험 방법 B 및 C를 실시하였다. 그 결과가 하기 표 2에 기재되어 있다.

실시예	기후 시험 (시험 B-500시간)	기후 시험 (시험 B-1000시간)	기후 주기 시험 (시험 C-500시간)	기후 주기 시험 (시험 C-1000시간)
1	리프팅 없음	리프팅 없음	리프팅 없음	리프팅 없음
2	리프팅 없음	리프팅 없음	리프팅 없음	리프팅 없음
3	리프팅 없음	리프팅 없음	리프팅 없음	리프팅 없음
4	리프팅 없음	리프팅 없음	리프팅 없음	리프팅 없음
비교예 1	리프팅 없음	리프팅 없음	리프팅 없음	리프팅 없음

어느 경우에도 기후조건으로의 노출 후에 반사 필름의 리프팅이 확인되지 않았다. 비교적 얇은 양면 PSA 테이프가, 반사 필름을 후방조명 장치 내에 유지시키기에 충분히 높은 접합력을 보유하고 있음을 확인할 수 있다. 따라서, 30㎛보다 훨씬 얇은 평탄한 구성이 이러한 적용에 대해 적합하다.

최종적인 시험에서, 반사율 측정을 시험 방법 A에 따라 수행하였다. 측정에 사용된 비교예는 접합되지 않은 반사 필름이었다. 후속하여, 실시예 1 내지 4 및 비교예 1을 반사 필름의 접합을 위해 사용하였고, 반사율 값을 측정하였다(새로운 값 - 접합 직후의 측정치). 이 값들이 하기 표 3에 기재되어 있다.

실시예	반사율 (총계) (시험 A)	반사율 (확산) (시험 A)
반사 필름	86.9%	24.2%
1	86.6%	28.5
2	86.4%	30.2
3	86.4%	30.8
4	86.4%	31.5
비교예 1	85.9%	40.5

상기 측정치로부터, 실시예 1 내지 4가 더욱 평탄한 표면으로 인해 더 높은 빛 반사율을 허용함이 확인된다. 이 값들은 접합되지 않은 고유 필름의 빛 반사율을 단지 약간만 상회할 뿐이다. 비평탄성은 확산되는 부품의 경우에 특히 큰 영향을 미친다. 여기서, 비교예는 확산 부품에서 현저히 더 높은 반사율을 보여준다. 따라서 실시예 1 내지 4의 필름을 이용하여 후방조명 장치의 빛 생산량이 증가될 수 있다.

Claims

액정 디스플레이 시스템의 후방조명 장치(backlighting unit)에서 반사 필름을 접합시키기 위해 사용되며, 캐리어 필름 층 및 두 개의 감압성 접착제 층을 구비하는 접착 테이프로서,

30㎛ 미만의 전체 두께(평균) 및 1.25㎛ 미만의 전체 두께에서의 표준 편차를 특징으로 하는 접착 테이프.
제 1항에 있어서, 전체 두께에서의 표준 편차가 0.75㎛ 미만, 바람직하게는 0.65㎛ 미만, 더욱 바람직하게는 0.5㎛ 미만임을 특징으로 하는 접착 테이프.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 0.5 내지 12㎛, 바람직하게는 0.9 내지 2㎛의 두께를 갖는 필름 물질이 캐리어 층으로서 사용됨을 특징으로 하는 접착 테이프.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 얇은(filmy) 중합체 필름이 캐리어 필름 층으로서 사용됨을 특징으로 하는 접착 테이프.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 커패시터 필름(capacitor film)이 캐리어 층으로서 사용됨을 특징으로 하는 접착 테이프.
제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 캐리어 필름이 0.5㎛ 이하의 두께 공차(tolerance), 바람직하게는 0.2㎛ 이하의 두께 공차를 가짐을 특징으로 하는 접착 테이프.
제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 감압성 접착제 층이 각각 10g/㎡의 단위면적당 중량, 바람직하게는 3g/㎡의 단위면적당 중량을 초과하지 않음을 특징으로 하는 접착 테이프.
제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서, 전체 두께가 2 내지 29㎛, 바람직하게는 3 내지 21㎛임을 특징으로 하는 접착 테이프.
후방조명 장치의 하우징에서 반사 필름을 접합시키기 위해 사용되는, 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 따른 접착 테이프의 용도.