KR20110086572A - 전자빔 경화된 실리콘 이형 물질 - Google Patents

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Abstract

비작용성 폴리실록산 및 실라놀 종결된 폴리실록산을 전자빔 경화시키는 방법이 기술된다. 생성된 이형 물질이 또한 기술된다.

Description

전자빔 경화된 실리콘 이형 물질{ELECTRON BEAM CURED SILICONE RELEASE MATERIALS}
본 출원은 미국 가출원 제61/109,211호(2008년 10월 29일자로 출원됨), 및 미국 가출원 제61/109,213호(2008년 10월 29일자로 출원됨)의 이득을 청구하며, 이들 둘 모두는 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함된다.
본 발명은 실리콘 이형 물질(release material) 및 그러한 이형 물질을 포함하는 이형 라이너(release liner)에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 저분자량 폴리실록산 유체를 포함한, 전자빔 경화된 폴리실록산에 관한 것이다.
간단히 말하면, 일 태양에서, 본 발명은 실리콘 이형 층의 제조 방법을 제공한다. 이 방법은 폴리실록산 물질을 포함하는 조성물을 기재 상(substrate)에 적용하는 단계 및 조성물을 전자빔 경화시켜 폴리실록산 물질을 가교결합시키는 단계를 포함한다.
일부 실시 형태에서, 폴리실록산 물질은 25℃에서의 동점도(kinematic viscosity)가 0.05 ㎡/s (50,000 센티스토크) 이하, 예를 들어 0.005 내지 0.05 ㎡/s (5,000 내지 50,000 센티스토크)인 하나 이상의 폴리실록산 유체로 본질적으로 이루어진다. 일부 실시 형태에서, 폴리실록산 물질은 폴리 다이메틸실록산을 포함한다. 일부 실시 형태에서, 조성물 내의 모든 폴리실록산 물질은 비작용성 폴리실록산이다. 일부 실시 형태에서, 각각의 비작용성 폴리실록산은 25℃에서의 동점도가 0.05 ㎡/s (50,000 센티스토크) 이하, 예를 들어 0.005 내지 0.05 ㎡/s (5,000 내지 50,000 센티스토크)인 폴리실록산 유체이다.
일부 실시 형태에서, 폴리실록산 물질은 25℃에서의 동점도가 0.05 ㎡/s (50,000 센티스토크) 이하, 예를 들어 0.005 내지 0.05 ㎡/s (5,000 내지 50,000 센티스토크)인 실라놀 종결된(terminated) 폴리실록산 유체를 포함한다. 일부 실시 형태에서, 조성물 내의 각각의 폴리실록산 물질은 비작용성 폴리실록산, 실라놀 종결된 폴리실록산, 및 알콕시 종결된 폴리실록산으로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택된다.
일부 실시 형태에서, 조성물에는 촉매 및 개시제가 실질적으로 없다. 일부 실시 형태에서, 조성물은 5 중량% 이하의 용매를 포함한다.
다른 태양에서, 본 발명은 본 발명의 다양한 방법들 중 임의의 것에 따라 제조되는 이형 코팅된 기재를 제공한다. 일부 실시 형태에서, 전자빔 경화된 조성물은 25℃에서의 동점도가 0.05 ㎡/s (50,000 센티스토크) 이하, 예를 들어 0.005 내지 0.05 ㎡/s (5,000 내지 50,000 센티스토크)인 가교결합된 폴리실록산 유체를 포함한다. 일부 실시 형태에서, 조성물은 각각이 25℃에서의 동점도가 0.05 ㎡/s (50,000 센티스토크) 이하, 예를 들어 0.005 내지 0.05 ㎡/s (5,000 내지 50,000 센티스토크)이며 가교결합된 하나 이상의 비작용성 폴리실록산 유체로 본질적으로 이루어진다. 일부 실시 형태에서, 조성물은 25℃에서의 동점도가 0.05 ㎡/s (50,000 센티스토크) 이하, 예를 들어 0.005 내지 0.05 ㎡/s (5,000 내지 50,000 센티스토크)인 가교결합된 실라놀 종결된 폴리실록산 유체를 포함한다. 일부 실시 형태에서, 조성물에는 촉매 및 개시제가 실질적으로 없다.
본 발명의 상기의 개요는 본 발명의 각각의 실시 형태를 설명하고자 하는 것은 아니다. 본 발명의 하나 이상의 실시 형태에 대한 상세 사항이 또한 하기의 상세한 설명에 기술된다. 본 발명의 다른 특징, 목적 및 이점은 하기의 상세한 설명과 특허청구범위로부터 명백하게 될 것이다.
<도 1>
도 1은 본 발명의 일부 실시 형태에 따른 예시적인 이형 라이너를 도시하는 도면.
감압 접착제(PSA)는 중요한 부류의 물질이다. 일반적으로, PSA는 가벼운 압력(예를 들어, 손가락 압력)으로 기재에 점착되며, 그의 최대 접합 강도를 달성하기 위하여 어떠한 후경화(post-curing)(예를 들어, 열 또는 방사선)도 전형적으로 필요로 하지 않는다. 예를 들어, 아크릴계, 고무계, 및 실리콘계 시스템을 비롯한 매우 다양한 PSA 화학적 특성들이 이용가능하다.
PSA를 비롯한 접착제는 흔히 자유 필름으로서 또는 지지된 필름으로서, 예를 들어 단면-코팅 및 양면-코팅 테이프로서 사용된다. 흔히, 이형 라이너는 취급(예를 들어, 가공, 선적, 저장, 및 전환) 및 사용(예를 들어, 기재에의 적용) 동안 접착제 층을 보호하기 위하여 사용된다. 이형 라이너는 전형적으로 이형 물질로 코팅된 기재를 포함한다. 사용시, 이형 라이너가 접착제 층으로부터 제거되어 접착제 층을 노출시켜 원하는 목표 기재에 점착될 수 있게 한다. 그러한 응용에서, 이형 라이너는 재사용될 수 있지만, 자주 폐기된다. 일부 응용에서, 접착 용품은 자가-권취식(self-wound)일 수 있다. 그러한 경우에, 기재는 일 면 상에서 이형 물질로 코팅되고, 이때 기재의 반대 면에 접착제가 접합된다. 용품이 그 자체 상에 권취될 때(즉, 자가-권취식일 때), 노출된 접착제 표면이 기재의 이형 코팅된 면과 접촉하게 된다. 사용시, 롤이 풀리고, 접착제가 원하는 목표 기재에 적용된다.
가교결합된 실리콘이 이형 물질로서 사용되어 왔다. 통상의 실리콘 이형 물질은 특정 유형의 촉매를 이용하는 열 공정에 의해 경화된다. 예를 들어, 백금 촉매가 부가 경화 시스템과 함께 사용되어 왔으며, 과산화물(예를 들어, 벤조일 퍼옥사이드)이 수소-추출 경화 시스템과 함께 사용되어 왔으며, 주석 촉매가 수분/축합 경화 시스템과 함께 사용되어 왔다.
일반적으로, 이들 접근법은 실록산 골격에 부착된 반응성 작용기를 필요로 한다. 예를 들어, 부가-경화 백금-촉매 작용 시스템은 일반적으로 규소 결합된 비닐 작용기와 규소 결합된 수소 사이의 하이드로실릴화 반응에 의존한다. 일반적으로, 촉매의 사용 없이 경화될 수 있는 실리콘 이형 시스템을 갖는 것이 바람직할 수 있다. 또한, 적절한 경화를 위한 특정 작용기를 필요로 하지 않는 이형 코팅을 제공하는 것이 유용할 수 있다.
UV-경화된 실리콘 이형 물질 및 전자-빔 경화된 실리콘 이형 물질이 사용되어 왔다. 이들 시스템은 촉매 및 특정 작용기의 사용을 필요로 한다. 특히, 아크릴레이트-작용성 및 에폭시-작용성 실리콘은 촉매의 존재 하에서 방사선 경화되어 왔다.
본 발명자들은 이형 층 및 그러한 이형 층을 포함하는 이형 용품을 제조하기 위한 신규한 방법을 발견하였다. 일반적으로, 이 방법은 실리콘 물질을 전자빔 경화시켜 가교결합된 폴리실록산 네트워크를 형성하는 단계를 포함한다. 일반적으로, 이 방법은 비작용성 실리콘 물질과 함께 사용될 수 있다. 작용성 실리콘 물질이 또한 사용될 수 있지만, 특정 작용기는 전형적으로 가교결합에 관여하지 않기 때문에, 이들 작용기의 특성 및 존재는 중요하지 않다.
실리콘 물질을 경화시키는 이전의 방법과 대조적으로, 본 발명의 방법은 촉매 또는 개시제의 사용을 필요로 하지 않는다. 따라서, 본 발명의 방법은 그러한 촉매 또는 개시제가 "실질적으로 없는" 조성물을 경화시키는 데 사용될 수 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 조성물이 "유효량"의 촉매 또는 개시제를 포함하지 않는다면, 조성물에는 "촉매 및 개시제가 실질적으로 없다". 잘 이해되는 바와 같이, "유효량"의 촉매 또는 개시제는 촉매 또는 개시제의 유형, 경화성 물질의 조성, 및 경화 방법(예를 들어, 열 경화, UV-경화 등)을 비롯한 다양한 인자에 좌우된다. 일부 실시 형태에서, 특정 촉매 또는 개시제는 촉매 또는 개시제의 양이 조성물의 경화 시간을, 그 촉매 또는 개시제가 없는 동일한 경화 조건에서의 동일한 조성물에 대한 경화 시간에 대하여 적어도 10%만큼 감소시키지 않는다면, "유효량"으로 존재하지 않는다.
일반적으로, 본 발명에 유용한 실리콘 물질은 폴리실록산, 즉 폴리실록산 골격을 포함하는 물질이다. 일부 실시 형태에서, 비작용화된 실리콘 물질은 지방족 및/또는 방향족 치환기를 갖는 실록산 골격을 예시하는 하기의 화학식으로 표현되는 선형 물질일 수 있다:
Figure pct00001
여기서, R1, R2, R3, 및 R4는 알킬 기 및 아릴 기로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되고, 각각의 R5는 알킬 기이고, n 및 m은 정수이고, m 또는 n 중 적어도 하나는 0이 아니다. 일부 실시 형태에서, 알킬 또는 아릴 기들 중 하나 이상은 할로겐 치환기, 예를 들어 불소를 함유할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시 형태에서, 알킬 기들 중 하나 이상은 -CH2CH2C4F9일 수 있다.
일부 실시 형태에서, R5는 메틸 기인데, 즉 비작용화된 폴리실록산 물질은 트라이메틸실록시 기로 종결된다. 일부 실시 형태에서, R1 및 R2는 알킬 기이고, n은 0인데, 즉 이 물질은 폴리(다이알킬실록산)이다. 일부 실시 형태에서, 알킬 기는 메틸 기, 즉 폴리(다이메틸실록산)("PDMS")이다. 일부 실시 형태에서, R1은 알킬 기이고, R2는 아릴 기이고, n은 0인데, 즉 이 물질은 폴리(알킬아릴실록산)이다. 일부 실시 형태에서, R1은 메틸 기이고, R2는 페닐 기인데, 즉 이 물질은 폴리(메틸페닐실록산)이다. 일부 실시 형태에서, R1 및 R2는 알킬 기이고, R3 및 R4는 아릴 기인데, 즉 이 물질은 폴리(다이알킬다이아릴실록산)이다. 일부 실시 형태에서, R1 및 R2는 메틸 기이고, R3 및 R4는 페닐 기인데, 즉 이 물질은 폴리(다이메틸다이페닐실록산)이다.
일부 실시 형태에서, 비작용화된 폴리실록산 물질은 분지될 수 있다. 예를 들어, R1, R2, R3, 및/또는 R4 기들 중 하나 이상은 알킬 또는 아릴(할로겐화된 알킬 또는 아릴을 포함함) 치환기 및 말단 R5 기를 갖는 선형 또는 분지형 실록산일 수 있다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "비작용기"는 탄소, 수소, 및 일부 실시 형태에서는 할로겐(예를 들어, 불소) 원자로 이루어진 알킬 또는 아릴 기이다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, "비작용화된 폴리실록산 물질" 은 R1, R2, R3, R4, 및 R5 기가 비작용기인 것이다.
일반적으로, 작용성 실리콘 시스템은 출발 물질의 폴리실록산 골격에 부착된 특정 반응성 기(예를 들어, 하이드록실 및 알콕시 기)를 포함한다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, "작용화된 폴리실록산 물질"은 화학식 2의 R 기들 중 적어도 하나가 작용기인 것이다.
Figure pct00002
일부 실시 형태에서, 작용성 폴리실록산 물질은 R 기들 중 적어도 2개가 작용기인 것이다. 일반적으로, 화학식 2의 R 기들은 독립적으로 선택될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 모든 작용기는 하이드록시 기 및/또는 알콕시 기이다. 일부 실시 형태에서, 작용성 폴리실록산은 실라놀 종결된 폴리실록산, 예를 들어 실라놀 종결된 폴리 다이메틸실록산이다. 일부 실시 형태에서, 작용성 실리콘은 알콕시 종결된 폴리 다이메틸 실록산, 예를 들어 트라이메틸 실록시 종결된 폴리 다이메틸 실록산이다.
작용성 R 기에 더하여, R 기는 비작용기, 예를 들어 알킬 또는 아릴 기 - 할로겐화(예를 들어, 플루오르화) 알킬 및 아릴 기를 포함함 - 일 수 있다. 일부 실시 형태에서, 작용화된 폴리실록산 물질은 분지될 수 있다. 예를 들어, R 기들 중 하나 이상은 작용성 및/또는 비작용성 치환기를 갖는 선형 또는 분지형 실록산일 수 있다.
일반적으로, 실리콘 물질은 오일, 유체, 검(gum), 탄성중합체, 또는 수지, 예를 들어 잘 부서지는 고체 수지일 수 있다. 일반적으로, 보다 저분자량이며 보다 저점도인 물질은 유체 또는 오일로 불리는 반면, 보다 고분자량이며 보다 고점도인 물질은 검으로 불리지만, 이들 용어 사이에 엄격한 구별은 없다. 탄성중합체 및 수지는 검보다 훨씬 더 높은 분자량을 가지며, 전형적으로 유동하지 않는다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "유체" 및 "오일"은 25℃에서의 역학 점도(dynamic viscosity)가 1,000,000 mPa·sec 이하(예를 들어, 600,000 mPa·sec 미만)인 물질을 말하는 반면, 25℃에서의 역학 점도가 1,000,000 mPa·sec 초과(예를 들어, 적어도 10,000,000 mPa·sec)인 물질은 "검"으로 불린다.
일반적으로 이형 물질을 위해 바람직한 낮은 두께를 얻기 위하여, 고분자량 물질을 기재에 코팅하거나 달리 적용하기 위하여 고분자량 물질을 용매로 희석시키는 것이 흔히 필요하다. 일부 실시 형태에서, 25℃에서의 역학 점도가 200,000 mPa·sec 이하, 100,000 mPa·sec 이하, 또는 심지어 50,000 mPa·sec 이하인 것들을 비롯한 저분자량 실리콘 오일 또는 유체를 사용하는 것이 바람직할 수 있다.
일부 실시 형태에서, 예를 들어 25℃에서의 동점도가 0.05 ㎡/s (50,000 센티스토크) (cSt) 이하, 예를 들어 0.04 ㎡/s (40,000 cSt) 이하, 또는 심지어 0.02 ㎡/s (20,000 cSt) 이하인 것을 비롯한, 통상의 무용매 코팅 작업에 상용가능한 물질을 사용하는 것이 유용할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 실리콘 물질들의 조합을 사용하는 것이 바람직할 수 있는데, 여기서 실리콘 물질들 중 적어도 하나는 25℃에서의 동점도가 적어도 5,000 센티스토크(cSt), 예를 들어 적어도 0.01 ㎡/s (10,000 cSt), 또는 심지어 적어도 1.015 ㎡/s (15,000 cSt)이다. 일부 실시 형태에서, 25℃에서의 동점도가 0.01 (1000 cSt) 내지 0.05 ㎡/s (50,000 cSt), 예를 들어 0.005 (5,000 cSt) 내지 0.05 ㎡/s (50,000 cSt), 또는 심지어 0.01 (10,000 cSt) 내지 0.05 ㎡/s (50,000 cSt)인 실리콘 물질을 사용하는 것이 바람직할 수 있다.
실시예
구매가능한 것을 사용하여 다양한 전자빔 경화된 이형 코팅과 관련된 이형력 및 재점착력 특성을 평가하였다. 이 접착제(ADH)는 가교결합된 아크릴 공중합체였다. ADH는 쓰리엠 컴퍼니(3M Company)로부터 상표명 467MP로 51 마이크로미터(2 밀(mil)) 두께의 전사 테이프로서 입수가능하다.
비작용성 실리콘 물질. 비작용성 실리콘 물질을 전자빔 경화시킴으로써 하기의 실시예들을 제조하였다. DC-200 실리콘 유체(0.30 ㎡/s (30,000 cSt), 다우 케미칼 컴퍼니(Dow Chemical Company)로부터 입수됨)를 헵탄 중에 용해시켜 30 중량% 고형물 용액을 생성함으로써 코팅 물질을 제조하였다. 이 코팅을 70 kPa (10 psi) 압력으로 평탄 강성 블레이드(flat stiff blade)를 사용하여, 폴리코팅된 크라프트지(polycoated kraft paper) 기재(젠코트(Jencoat)로부터의 58# PCK) 상에 적용하였다. 샘플을 실온에서 건조시켰다. 생성된 샘플은 건조 코트 중량이 0.6 내지 0.8 g/제곱미터 (0.14 내지 0.20 그레인(grain)/4 인치 x 6 인치 샘플)였다.
비작용성 실리콘 물질을 하기의 절차에 따라 전자빔 경화시켰다. 다양한 선량 수준에서 4.4 줄(Joule)(280 keV)의 가속 전압을 사용하여 샘플을 경화시켰다.
E-빔 경화 절차. E-빔 경화는 CB-300 전자빔 생성 장치(에너지 사이언시스, 인크.(Energy Sciences, Inc.) (미국 매사추세츠주 윌밍톤 소재)로부터 입수가능함)에서 수행되었다. 일반적으로, 지지 필름(예를 들어, 폴리에스테르 테레프탈레이트 지지 필름)은 상기 장치의 불활성된 챔버를 통과하였다. 비경화된 물질의 샘플을 지지 필름에 부착시키고, 불활성화된 챔버를 통하여 약 6.1 m/min (20 ft/min)의 일정한 속도로 이송하고 전자빔 조사에 노출시켰다. 18 Mrad 미만의 e-빔 선량의 경우, e-빔 챔버를 통한 1회 패스(pass)는 충분하였다. 더 높은 선량, 예를 들어 18 및 20 Mrad를 얻기 위하여, 2회 패스가 필요하였다.
"건식 적층(Dry Lamination)" 및 "습식-캐스트(Wet-Cast)" 절차를 이용하여 접착제를 경화된 이형 표면에 적용하였다. 건식 라미네이션 샘플의 경우, 50 마이크로미터(2.0 밀) 프라이밍된(primed) PET 필름(미쯔비시(Mitsubishi)로부터의 제품 3SAB)을 전사 접착제에 점착시키고 당겨 떼어내어 시험 샘플을 생성하였다. 이어서, 2 ㎏ 고무 롤러의 2회 패스를 이용하여 각각의 샘플의 경화된 실리콘 코팅 상에 테이프의 접착제 면을 건식 적층하였다. 습식 캐스트 샘플의 경우, 접착제를 실시예의 경화된 실리콘 코팅 상에 직접 캐스팅하고 자외 방사선으로 경화시켰다. 이어서, 50 마이크로미터(2.0 밀) 프라이밍된 PET 필름(미쯔비시로부터의 제품 3SAB)을 경화된 접착제에 적층하여 시험 샘플을 형성하였다.
이형력 시험 절차. PET-배킹된 테이프 샘플을 180°의 각도 및 230 ㎝/min (90 인치/min)의 속도로 라이너로부터 박리시켰다. 미국 매사추세츠주 어코드 소재의 아이매스, 인크.(IMASS, Inc.)로부터 입수된 아이매스 모델 SP2000 박리 시험기를 사용하여 박리력을 기록하였다.
재점착력 시험 절차. 재점착력 값을 결정하기 위하여, PET-배킹된 테이프 샘플을 이형력 시험 방법을 이용하여 라이너로부터 박리하였으며, 이어서 테이프를 깨끗한 스테인레스강 패널의 표면에 적용하였다. 61 ㎝/min (24 인치/min)으로 2 ㎏ 고무 롤러를 이용한 (전후로의) 2회 패스에 의해 테이프 샘플을 패널에 대고 눌러 폈다. 재점착력 값은 30.5 ㎝/min (12 인치/min)의 속도로 180°의 각도로 강 표면으로부터 테이프를 당기는 데 필요한 힘의 측정치였다. 아이매스 모델 SP2000 박리 시험기를 사용하여 박리력을 기록하였다.
건식 적층된 샘플에 대한 전자빔 선량, 라이너 이형력 및 재점착력이 표 1A에 요약되어 있다. 유사하게, 습식-캐스트 샘플에 대한 전자빔 선량, 라이너 이형력 및 재점착력이 표 1B에 요약되어 있다. 이형력 및 재점착력은 초기에, 그리고 90℃ 및 90% 상대 습도(90/90)에서 이형 코팅에 대한 접착제의 5일 체류 후에 측정하였다.
[표 1A]
Figure pct00003
[표 1B]
Figure pct00004
작용성 실리콘 물질. 실라놀 종결된 작용성 실리콘 유체를 전자빔 경화시킴으로써 하기의 샘플을 제조하였다. 실라놀 종결된 폴리다이메틸 실록산(DMS-S42, 0.18 ㎡/s (18,000 cSt), 젤레스트(Gelest)로부터 입수됨)을 115 마이크로미터(4.5 밀) 두께의 폴리에틸렌 라이너 - 이는 0.71 줄/제곱센티미터로 질소 코로나 처리되었음 - 상에 1.3 내지 2.3 그램/제곱미터의 코트 중량이 되도록 평탄 강성 블레이드를 사용하여 코팅하였다. 코팅된 샘플을 4.005 줄(250 keV)의 가속 전압을 사용하여 불활성 분위기(50 ppm 미만의 산소) 중에서 전자빔 경화시켰다.
아크릴 폼 테이프(PT1100, 쓰리엠 컴퍼니로부터 입수가능함)를 사용하여 실온에서 3일 체류(3d-RT) 후 및 70℃에서 3일 체류(3d-HT) 후 스테인레스강에 대한 이형력 및 재점착력을 평가하였다. 접착제는 아크릴/고무 블렌드였다. 건식 적층 공정을 사용하여 이형력 및 재점착력을 시험하였다. 먼저, 시판되는 PT1100 아크릴 폼 테이프 상의 라이너를 제거하고 이형력을 기록하였다. 이러한 "제공된 그대로의" 물질의 스테인레스강에 대한 재점착력을 비교 목적을 위해 또한 측정하였다.
다음에, 라이너를 추가의 샘플 PT1100 아크릴 폼 테이프로부터 제거하고, 노출된 접착제를 시험 샘플의 e-빔 경화된 실리콘 표면에 건식 적층하였다. 샘플을 컨디셔닝하고, 이형력 및 재점착력을 측정하였다. 결과가 표 2에 요약되어 있다.
[표 2]
Figure pct00005
알콕시 종결된 작용성 실리콘 유체를 전자빔 경화시킴으로써 하기의 샘플을 제조하였다. 트라이메틸 실록시 종결된 폴리다이메틸 실록산(DMS-T21, 0.0001 ㎡/s (100 cSt), 젤레스트로부터 입수됨)을 115 마이크로미터(4.5 밀) 두께의 폴리에틸렌 라이너 - 이는 0.71 줄/제곱센티미터로 질소 코로나 처리되었음 - 상에 0.70 그램/제곱미터의 코트 중량이 되도록 평탄 강성 블레이드를 사용하여 코팅하였다. 코팅된 샘플을 4.005 줄(250 keV)의 가속 전압을 사용하여 불활성 분위기(50 ppm 미만의 산소) 중에서 전자빔 경화시켰다.
아크릴 폼 테이프(EX4011, 쓰리엠 컴퍼니로부터 입수가능함)를 사용하여 실온에서 7일 체류(7d-RT) 후 스테인레스강에 대한 이형력 및 재점착력을 평가하였다. 접착제는 고무/아크릴 블렌드였다. 건식 적층 공정을 사용하여 이형력 및 재점착력을 시험하였다. 먼저, 시판되는 EX4011 아크릴 폼 테이프 상의 라이너를 제거하고 이형력을 기록하였다. 이러한 "제공된 그대로의" 물질의 스테인레스강에 대한 재점착력을 비교 목적을 위해 또한 측정하였다.
다음에, 라이너를 추가의 샘플 EX4011 아크릴 폼 테이프로부터 제거하고, 노출된 접착제를 시험 샘플의 e-빔 경화된 실리콘 표면에 건식 적층하였다. 샘플을 컨디셔닝하고, 이형력 및 재점착력을 측정하였다. 결과가 표 3에 요약되어 있다.
[표 3]
Figure pct00006
이러한 트라이메틸 실록시 종결된 폴리다이메틸 실록산의 약간의 경화가 있었지만, 낮은 재점착력 값은 덜 경화된(under cured) 시스템임을 나타낸다.
EX4011 아크릴 폼 테이프 접착제를 또한, 115 마이크로미터(4.5 밀) 두께의 폴리에틸렌 라이너 - 이는 0.71 줄/제곱센티미터로 질소 코로나 처리되었음 - 상에 1.8 그램/제곱미터의 코트 중량이 되도록 평탄 강성 블레이드를 사용하여 코팅된 실라놀 종결된 폴리다이메틸 실록산(DMS-S42, 0.018 ㎡/s (18,000 cSt), 젤레스트로부터 입수됨)의 샘플에 건식 적층하였다. 코팅된 샘플을 4.005 줄(250 keV)의 가속 전압 및 16 Mrad를 사용하여 불활성 분위기(50 ppm 미만의 산소) 중에서 전자빔 경화시켰다. 7d-RT 이형력은 221 g/2.54 ㎝였다. 7d-RT 재점착력은 4560 g/2.54 ㎝였다.
다른 작용기
하이드라이드 작용성 실리콘 유체를 전자빔 경화시키려고 시도함으로써 하기의 비교예를 제조하였다. 하이드라이드 종결된 폴리다이메틸 실록산(DMS-H25, 0.0005 ㎡/s (500 cSt), 젤레스트로부터 입수됨)을 115 마이크로미터(4.5 밀) 두께의 폴리에틸렌 라이너 - 이는 0.71 줄/제곱센티미터로 질소 코로나 처리되었음 - 에 평탄 강성 블레이드를 사용하여 코팅하였다. 코팅된 샘플을 4.005 줄(250 keV)의 가속 전압 및 16 Mrad의 선량을 사용하여 불활성 분위기(50 ppm 미만의 산소) 중에서 전자빔 조사에 노출시켰다. 이 샘플은 경화되지 않았다.
비닐 작용성 실리콘 유체를 전자빔 경화시키려고 시도함으로써 하기의 비교예를 제조하였다. 비닐 종결된 폴리다이메틸 실록산(DMS-V42, 0.02 ㎡/s (20,000 cSt), 젤레스트로부터 입수됨)을 115 마이크로미터(4.5 밀) 두께의 폴리에틸렌 라이너 - 이는 0.71 줄/제곱센티미터로 질소 코로나 처리되었음 - 에 평탄 강성 블레이드를 사용하여 코팅하였다. 코팅된 샘플을 4.005 줄(250 keV)의 가속 전압 및 16 Mrad의 선량을 사용하여 불활성 분위기(50 ppm 미만의 산소) 중에서 전자빔 조사에 노출시켰다. 샘플은 경화되었지만 하부의 폴리에틸렌 라이너에 고착되지 않았다. 경화된 실록산을 라이너로부터 문질러 벗겨낼 수 있었다.
카르복시알킬 작용성 실리콘 유체를 전자빔 경화시키려고 시도함으로써 하기의 비교예를 제조하였다. 카르복시알킬 종결된 폴리다이메틸 실록산(DMS-B31, 0.008 내지 0.0012 ㎡/s (800 내지 1200 cSt), 젤레스트로부터 입수됨)을 115 마이크로미터(4.5 밀) 두께의 폴리에틸렌 라이너 - 이는 0.71 줄/제곱센티미터로 질소 코로나 처리되었음 - 에 평탄 강성 블레이드를 사용하여 코팅하였다. 코팅된 샘플을 4.005 줄(250 keV)의 가속 전압 및 16 Mrad의 선량을 사용하여 불활성 분위기(50 ppm 미만의 산소) 중에서 전자빔 조사에 노출시켰다. 이 샘플은 경화되지 않았다.
낮은 동점도 샘플. 저점도이고 저분자량인 실라놀 작용성 실리콘 유체를 전자빔 경화시키려고 시도함으로써 하기의 비교예를 제조하였다. 실라놀 종결된 폴리다이메틸 실록산(DMS-S12, 0.00002 ㎡/s (20 cSt), 젤레스트로부터 입수됨)을 115 마이크로미터(4.5 밀) 두께의 폴리에틸렌 라이너 - 이는 0.71 줄/제곱센티미터로 질소 코로나 처리되었음 - 에 평탄 강성 블레이드를 사용하여 코팅하였다. 코팅된 샘플을 4.005 줄(250 keV)의 가속 전압 및 16 Mrad의 선량을 사용하여 불활성 분위기(50 ppm 미만의 산소) 중에서 전자빔 조사에 노출시켰다. 이 샘플은 경화되지 않았다.
본 발명의 일부 실시 형태에 따른 예시적인 이형 라이너가 도 1에 도시되어 있다. 이형 라이너(100)는 기재(120)와, 기재(120)의 하나의 주 표면(major surface)과 관련된 e-빔 경화된 실리콘 이형 코팅(130)을 포함한다. 일부 실시 형태에서, 제2 e-빔 경화된 이형 층이 제1 e-빔 경화된 실리콘 이형 코팅 반대측의 기재의 제2 주 표면과 관련될 수 있다.
본 발명의 범주 및 사상을 벗어남이 없이 본 발명의 다양한 수정 및 변경이 당업자에게 명백하게 될 것이다.

Claims (14)

  1. 실리콘 이형 층(release layer)의 제조 방법으로서,
    하나 이상의 폴리실록산 물질을 포함하는 조성물을 기재(substrate) 상에 적용하는 단계, 및
    조성물을 전자빔(electron beam) 경화시켜 폴리실록산 물질을 가교결합시키는 단계를 포함하며,
    폴리실록산 물질은 비작용성(nonfunctional) 폴리실록산, 실라놀 종결된(terminated) 폴리실록산, 및 알콕시 종결된 폴리실록산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 폴리실록산 물질은 25℃에서의 동점도(kinematic viscosity)가 0.05 ㎡/s (50,000 센티스토크) 이하인 하나 이상의 폴리실록산 유체로 본질적으로 이루어지는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 폴리실록산 물질은 폴리 다이메틸실록산을 포함하는 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 조성물 내의 모든 폴리실록산 물질은 비작용성 폴리실록산인 방법.
  5. 제5항에 있어서, 각각의 비작용성 폴리실록산은 25℃에서의 동점도가 0.05 ㎡/s (50,000 센티스토크) 이하인 폴리실록산 유체인 방법.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리실록산 물질은 25℃에서의 동점도가 0.05 ㎡/s (50,000 센티스토크) 이하인 실라놀 종결된 그리고/또는 알콕시 종결된 폴리실록산 유체를 포함하는 방법.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 조성물 내의 각각의 폴리실록산 물질은 비작용성 폴리실록산, 실라놀 종결된 폴리실록산, 및 알콕시 종결된 폴리실록산으로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되는 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 조성물에는 촉매 및 개시제가 실질적으로 없는 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 조성물은 5 중량% 이하의 용매를 포함하는 방법.
  10. 제1항 내지 제9항의 방법들 중 어느 하나에 따라 제조되는 이형 코팅된 기재.
  11. 전자빔 경화된 조성물을 포함하며,
    전자빔 경화된 조성물은 25℃에서의 동점도가 0.05 ㎡/s (50,000 센티스토크) 이하인 가교결합된 폴리실록산 유체를 포함하는 이형 코팅.
  12. 제11항에 있어서, 조성물은 각각이 25℃에서의 동점도가 0.05 ㎡/s (50,000 센티스토크) 이하이며 가교결합된 하나 이상의 비작용성 폴리실록산 유체로 본질적으로 이루어지는 이형 코팅.
  13. 제11항에 있어서, 조성물은 25℃에서의 동점도가 0.05 ㎡/s (50,000 센티스토크) 이하인 가교결합된 알콕시 종결된 폴리실록산 및/또는 실라놀 종결된 폴리실록산 유체를 포함하는 이형 코팅.
  14. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 조성물에는 촉매 및 개시제가 실질적으로 없는 이형 코팅.
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