KR20130119445A - 윈도우, 특히 모바일 장치에서 윈도우를 접착시키기 위한 감압 접착 테이프 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 캐리어 층 및 2개의 외부 감압 접착제 화합물 층을 포함하는 양면 접착 테이프로서, 감압 접착제 화합물 중 하나 이상이 적어도
A) 폴리머 성분(성분 A), 및
B) 하나 이상의 공유 가교시키는 이작용성 또는 다작용성 가교제(성분 B)를 포함하는 폴리머 화합물로 구성된 가교 생성물이고,
폴리머 성분(성분 A)이 88 내지 100 중량%의 하나 이상의 폴리아크릴레이트(성분 A1)를 포함하고,
폴리아크릴레이트(성분 A1)가 적어도
a) 성분 A1에 대하여, 1 내지 15 중량%의, 하나 이상의 에틸렌성 불포화 결합을 지니는 하나 이상의 모노머(모노머 a), 및
b) 성분 A1에 대하여, 85 내지 99 중량%의, 아크릴계 에스테르 및 메타크릴계 에스테르의 군으로부터 하나 이상의 모노머(모노머 b)로 구성되는데,
모노머 a는 각각의 모노머로 구성된 상응하는 호모폴리머의 유리 전이 온도(Tg)가 0℃ 이상이 되도록 각각 선택되고, 모노머 a의 적어도 일부가 여전히 하나 이상의 카르복실산 기를 지니는 모노머(모노머 a1)이고,
모노머 b는 각각의 모노머로 구성된 상응하는 호모폴리머의 유리 전이 온도(Tg)가 -30℃ 이하가 되도록 각각 선택되고,
성분 A 및 B가 전체적으로 폴리머 화합물의 95중량% 이상을 차지하며,
하나 이상의 가교제가, 폴리머 성분 A1의 거대분자의 이론적 물질량(nP)에 대한 가교제의 가교-활성 센터의 물질량(nZ)의 양비 V=nZ/nP가 0.15 내지 0.60의 값을 지니게 하는 양으로 첨가되고;
가교제의 가교-활성 센터의 물질량(nZ)이 가교제의 질량(mV)에 가교제 분자 당 가교-활성 센터의 갯수(f)를 곱하고 가교제의 분자량(MV)으로 나눔으로써 얻어지고, 즉, nZ=f·mV/MV이고;
폴리머 성분 A1의 거대분자의 이론적 물질량(nP)이 감압 접착제 화합물 중의 폴리머 성분의 질량(mP)을 이러한 성분의 평균 분자량(Mn ,P)으로 나눔으로써 얻어지고, 즉 nP=mP/Mn ,p인, 양면 접착 테이프에 관한 것이다.

Description

윈도우, 특히 모바일 장치에서 윈도우를 접착시키기 위한 감압 접착 테이프{PRESSURE-SENSITIVE ADHESIVE TAPES FOR GLUING WINDOWS, IN PARTICULAR IN MOBILE DEVICES}
본 발명은 전자 소비자 상품에서 윈도우 유닛의 접착을 위한 양면 접착 테이프, 및 또한 이러한 종류의 접착 테이프를 위한 감압 접착제를 생산하기 위한 폴리머 조성물에 관한 것이다.
현대 소비자 전자 장치에서 실제로 모든 장치가 장치의 작동 상태, 또는 다른 정보의 디스플레이를 위해 시각적 디스플레이 시스템을 지니고 있다. 그러한 디스플레이 시스템에는 비교적 복합한 관계가 나타나야 하고, 디스플레이스의 목적으로 액정 디스플레이(LCD) 또는 유기 발광 다이오드(OLED)를 기반으로 한 디스플레이 모듈을 사용하는 것이 일반적이다. 그러한 종류의 디스플레이는 예를 들어, 디지털 카메라, 휴대용 초소형 컴퓨터, 및 휴대폰에 사용된다.
외부 기계적 노출, 예컨대, 충격으로 인한 어떠한 손상으로부터 디스플레이 모듈을 보호하기 위하여, 예를 들어, 그러한 디스플레이 시스템은 전형적으로 디스플레이 모듈의 외부를 덮는 투명한 보호용 윈도우를 지녀서 직접적인 노출을 겪는 모듈의 위험성을 저하시킨다. 마찬가지로 이러한 종류의 보호는, 예를 들어, 비전자적인 시각적 디스플레이 시스템, 예컨대, 기계적 디스플레이, 예컨대, 저장 용기의 시계 또는 레벨 인디케이터(level indicator)에 필요하다.
사용되는 보호용 윈도우는 전형적으로 폴리머 시트(예를 들어, 폴리카보네이트 (PC) 또는 폴리메틸 메타크릴레이트 (PMMA)로 제조됨) 또는 유리 시트이고, 이러한 각각의 두 시스템들은 이점 및 단점을 지니며 특정 용도에 맞춰서 그에 따라 선택가능하다.
예를 들어, 저렴하면서 가공하기 용이하며 기계적 노출에 대해 효율적인 보호를 제공하는 폴리머 시트는 전형적으로 스크래치-내성이 아니라서 쉽게 손상된다는 단점을 지닌다. 이는 단시간 후에 디스플레이 시스템의 심미적 인상을 나쁘게 할 뿐만 아니라, 또한 디스플레이 모듈의 디스플레이 영역 시야를 좁게 만든다. 더욱이, 많은 일반적인 폴리머들이 자외선(UV 광) 또는 유기 용매에 대하여 단지 제한된 내성을 지닌다.
한 편으로는, 유리로 제조된 보호용 윈도우는 유기 용매에 불활성이며, 이의 높은 경도 때문에 또한 스크래치-내성이라서 고가의 인상을 준다. 그러나, 그러한 경도로 인해 야기되는 이러한 재료의 취성(brittleness) 때문에 유리는 기계적 노출, 예컨대, 충격 또는 충돌에 대한 보호에 단지 제한된 적합성을 지니는데, 왜냐하면 유리 시트의 취성 균열을 부서지게 함으로써 심지어 약한 응력이 동반될 수 있기 때문이다. 따라서, 제한된 보호 효과와 함께, 생성된 파편으로부터의 부상 위험성, 및 가장자리가 날카로운 단편으로부터 디스플레이 모듈에 대한 손상 위험성이 존재하게 된다.
전자 장치, 특히 소형 휴대용 장치, 예컨대, 휴대폰 등의 케이싱(일반적으로 플라스틱 또는 금속으로 구성됨)에서 보호용 디스플레이 윈도우는 요즘 주로 양면 접착 테이프에 의해 고정된다. 이러한 양면 감압 접착 테이프는 일반적으로 접착시키려는 물질에 적응되는데, 예를 들어, 유리 접착의 경우에는 특정 충격 흡수 거동을 나타내어 기계적 충돌을 흡수할 수 있는 접착 테이프를 사용하는 것이 흔한 반면, 플라스틱(폴리머 시트)의 접착의 경우에는 휨 응력을 보상하는 것이 더욱 중요하다.
이러한 종류의 소형 전자 장치의 제조업체는, 실용성 및 비용의 이유로, 단면 접착 테이프로서, 이후 지금까지 사용된 여러 재료로부터 긍정적인 특성을 동일하게 조합할 수 있는 테이프의 사용 가능성에 대해 관심을 갖고 있다.
따라서, 당업자가 목표로 하는 과제는 소비자 전자 장치 물품에 유리와 투명한 플라스틱 둘 모두를 접착시키기에 적합하고, 동시에 외부 영향으로부터 이러한 물품의 보호에 기여하는 접착 테이프를 제공하는 것이었다. 특히, 유리하게는 본 발명의 목적은 휨 응력의 보상 및 우수한 충격 흡수성을 실현하고자 하는 것이었다. 모바일 장치는 종종 온도 변동, 및 비교적 고온에 주어지기 때문에, 접착 테이프는 바람직하게는 또한 고온 점착 안정성을 지녀야 한다.
놀랍게도, 아크릴레이트 코폴리머 기반의 접착 테이프는, 특정 가교 상태가 실현되고 수지 단편이 제한되는 때에 요망되는 적합성을 나타내는 것으로 밝혀졌다. 따라서, 청구항 1항의 대상은 캐리어 층 및 또한 2개의 감압 접착제(PSA) 외층을 포함하는 양면 감압 접착 테이프로서,
2개의 PSA 층의 PSA의 하나 이상이 적어도
A) 폴리머 성분(성분 A), 및
B) 하나 이상의 공유 가교시키는 이작용성 또는 다작용성 가교제(성분 B)를 포함하는 폴리머 조성물의 가교 생성물이고,
폴리머 성분(성분 A)이 88 내지 100 중량%의 하나 이상의 폴리아크릴레이트(성분 A1)를 포함하고,
폴리아크릴레이트(성분 A1)가 적어도
a) 성분 A1을 기준으로 하여, 1 내지 15 중량%의, 하나 이상의 에틸렌성 불포화 결합을 지니는 하나 이상의 모노머(모노머 a), 및
b) 성분 A1을 기준으로 하여, 85 내지 99 중량%의, 아크릴계 에스테르 및 메타크릴계 에스테르의 군으로부터 하나 이상의 모노머(모노머 b)로 구성되는데,
모노머 a는 각각의 모노머의 상응하는 호모폴리머의 유리 전이 온도(Tg)가 0℃ 이상이 되도록 각각 선택되고, 모노머 a의 적어도 일부가 또한 하나 이상의 카르복실산 기를 지니는 모노머(모노머 a1)이고,
모노머 b는 각각의 모노머의 상응하는 호모폴리머의 유리 전이 온도(Tg)가 -30℃ 이하가 되도록 각각 선택되고,
하나 이상의 가교제가, 폴리머 성분 A1의 거대분자(macromolecule)의 이론적 물질량(nP)에 대한 가교제의 가교-활성 센터의 물질량(nZ)의 비율 V=nZ/nP가 0.15 내지 0.60의 값을 지니게 하는 양으로 존재하고;
가교제의 가교-활성 센터의 물질량(nZ)이 가교제의 질량(mV)에 가교제 분자 당 가교-활성 센터의 갯수(f)를 곱하고 가교제의 몰 질량(MV)으로 나눔으로써 제공되고, 다시 말해서, nZ=f·mV/MV이고;
폴리머 성분 A1의 거대분자의 이론적 물질량(nP)이 PSA 중의 폴리머 성분의 질량(mP)을 이러한 성분의 수-평균 몰 질량(Mn ,P)으로 나눔으로써 제공되고, 다시 말해서, nP=mP/Mn ,p인, 양면 감압 접착 테이프에 관한 것이다.
본 발명의 추가 대상은 그러한 접착 테이프의 유리한 구체예, 및 또한 소비자 전자 장치 물품의 부품, 더욱 특히, 그러한 물품에서 디스플레이 윈도우를 접착시키기 위한 상응하는 접착제의 용도이다.
본 발명은 마지막으로 본 발명의 접착 테이프의 PSA를 생산하기 위한 폴리머 조성물에 관한 것이다. 본 명세서에서 가교된 PSA와 관련하여, 더욱 특히 성분 및 이의 조성에 대하여 이루어진 모든 설명은 가교되지 않은 폴리머 조성물에 대해 상응하여 적용된다. 반대로도 또한 적용된다.
본 발명의 접착 테이프의 PSA는 하나 이상의 폴리머 성분 A 및 가교제 B를 포함하는 폴리머 조성물의 가교 생성물이다. 본 발명의 가장 간단한 실현에 있어서, PSA는 오로지 이러한 두 성분의 가교 생성물(성분 A 및 B가 전체적으로 가교 전에 폴리머 조성물의 100%를 차지하는 것을 의미함)에 국한된다. 100 중량%의 수치는, 예를 들어, 3 중량% 이하와 같이 관례적인 적은 비율의 불순물과 상관없이 주어진 것인데, 왜냐하면 이러한 불순물은 요망되는 특성의 달성에 실질적인 영향을 미치지 않기 때문이다. 그러나, 가능한 경우, 불순물은 크게 저하되어야 하며(예를 들어, 1 중량% 미만으로), 이상적으로는 포함되지 않아야 한다.
여기서 그리고 하기에서 불순물은 당해 시스템 내에 의도치 않게 도입되고(예를 들어, 첨가된 모노머와 함께), 의도적으로 예상되는 성분의 정의 내에 속하지 않는 그러한 화합물들이다.
가교제와 폴리아크릴레이트 성분 A1의 양과 이들 사이에 조화된 수지의 최대 양 사이의 미세-조정을 통해, PSA는 성분 A 및 B의 정의에 포함되지 않는 추가 성분 C를 5 중량% 이상, 바람직하게는 3 중량% 이상 포함하지 않아야 하고, 그에 따라서 성분 A 및 B가, 전체적으로, 가교된 PSA를 생산하기 위한 폴리머 조성물의 95 중량% 이상, 더욱 바람직하게는 97 중량% 이상을 차지한다.
어떠한 각각의 경우에 요망되는 경우, PSA는 첨가제(성분 C), 예컨대, 가소제, 충전제(예, 섬유, 카본 블랙, 산화 아연, 이산화티탄, 초크, 고형 또는 중공형 유리 비드, 다른 물질들의 마이크로비드, 실리카, 실리케이트), 핵형성제, 팽창제, 컴파운딩제(compounding agent) 및/또는 에이징 억제제, 예를 들어, 1차 및 2차 항산화제 형태 또는 광안정화제 형태의 에이징 억제제와 함께 혼합되는 것이 가능하다. 그러나, 본 발명의 경우 이러한 첨가물들의 어떠한 각각의 임의의 조합물 또는 이러한 첨가물들 전부가 생략되면 유리한데, 왜냐하면 첨가제 없이 PSA는 이미 요망되는 특성에 대하여 미세 조정되기 때문이다. 더욱 특히, 접착제에 임의로 첨가된 첨가제의 분율은 5 중량%, 바람직하게는 3 중량%를 초과하지 않아야 한다.
성분 A2에 따른 추가의 수지는 상기 관점에서 첨가제로 여겨지지 않는다.
하기에 이루어진 관찰은 오로지 두 성분 A 및 B 기반의 PSA뿐만 아니라 앞으로의 개발물 및 변형물에 적용된다.
감압 접착 테이프 및 모 갑압 접착제의 특성
가교된 폴리머의 우수한 감압 접착제 특성을 달성하기 위하여, 사용된 성분의 정량적 조성은, Fox의 방정식과의 유사하게, 폴리머에 적합한 유리 전이점(Tg)을 생성시킬 정도로 유리하게 선택된다.
본 발명의 감압 접착 테이프는 레올로지 연구에 의한 PSA의 점탄성 특성의 측정을 통해 두드러지게 특성화될 수 있다.
샘플이 예를 들어, 동적 기계 분석(dynamic mechanical analysis :DMA)의 경우에 사인파 응력(sinusoidal stress)에 주어진 경우, 이후 이의 점탄성 특성으로부터 생성된 샘플의 특징적 특성은 한 편으로는 사인 함수의 주파수, 다시 말해서, 각각의 응력 단계의 노출 시간에 의존하고, 다른 한 편으로는 온도에 의존한다. 이러한 두 영향을 주는 변수들은 서로 상호작용한다. 따라서, 유리 전이점의 경우, 다시 말해서, 폴리머 물질이 변형성의 가장 큰 변화(유리유사의 취성으로부터 연성의 엔트로피-탄성 범위의 전이)를 나타내는 상태의 경우, 일정한 주파수와 함께 그리고 온도의 연속 선형 변화(온도 스위프(sweep))에서 하중에 주어지는 때에 특징적인 유리 전이 온도(Tg)를 찾을 수 있고; 주파수의 연속 변화(주파수 스위프)와 함께 일정한 온도에서 하중에 노출되면 특징적인 유리 전이 주파수(fg)를 알아낼 수 있다. 실제로 유리 전이 주파수(fg)를 측정하는 뛰어난 방법은 시간-온도-중첩(time-temperature-superposition: TTS) 방법을 이용하는 것이고, 그러한 시간-온도-중첩 방법에서 규칙적인 온도 간격으로 실시된 주파수 측정치가 계산되어 주파수 스위프를 형성시키고, 그에 따라서, 측정치에 의해 접근가능한 영역이 수십년까지 위아래 둘 모두로 확장될 수 있다.
본 발명의 감압 접착 테이프에 사용되는 PSA의 경우, 유리 전이 온도(10 rad/s에서의 동적 측정, DMA; 하기 참조)는 유리하게는 -11℃를 초과하지 않아야 하고, 바람직하게는 -15℃를 초과하지 않아야 한다.
PSA의 우수한 척력 특성을 위해서, PSA가 에너지를 효과적으로 소산시킬 수 있는 경우 유리하다. 이는 유리하게는 바람직한 손실률(tan δ)(손실 계수(G'')와 저장 계수(G') 사이의 비율)에서 분명해진다. 여기서, 저장 계수(G')는 점탄성 시스템, 예컨대, 현재, PSA의 탄성 특성을 나타내고, 손실 계수(G'')는 점성 특성을 나타내어, 이러한 시스템의 점탄성이 단일 물질-기반의 특징적인 값으로 특성화되게 한다. 상기 값은, 예를 들어, 동적 기계 분석(DMA)(이하 "측정 방법" 참조)을 통해 접근가능하다. 손실률(tan δ)에 대한(및 또한, 손실 계수(G'')와 저장 계수(G')에 대한) 수치는, 어떠한 특정 경우에 달리 지시되지 않는 한, 이러한 측정과 관련된다.
매우 유리하게는, 0.1 rad/s 및 85℃에서 손실률(tan δ)은 0.35 내지 0.75 범위 내, 바람직하게는 0.40 내지 0.65 범위 내, 더욱 바람직하게는 0.41 내지 0.60 범위 내에 있다.
충격 흡수성은 유리 전이 주파수(fg)에 의해 특성화될 수 있는 것으로 밝혀졌다. 본 발명의 갑암 접착 테이프의 요망되는 특성, 더욱 특히, 충격 흡수성을 달성하기 위해, 25℃에서의 유리 전이 주파수는(더욱 상세하게는 하기 "측정 방법" 참조) 5,000 rad/s 초과인 경우 매우 유리하다. 특히, 상기 제한치를 초과하는 PSA의 유리 전이 주파수는, 예를 들어, 추락 후 충격의 경우와 같이 짧고 극심한 충격 사건으로부터의 충격 에너지를 소산시킬 수 있는 것으로 나타났다.
"롤링 볼 점착성(rolling ball tack)" 측정으로부터의 충격 흡수성에 대하여 결론이 마찬가지로 도출될 수 있는 것으로 나타났다. 이러한 시험은 전형적으로 PSA의 점착성을 특성화시키기 위하여 이용된다. 일반적으로 롤링 볼 시험이 50 mm 미만의 결과를 제공하는 샘플의 경우에 효과적인 충격 흡수성이 발견되었다.
성분 A1/ 폴리아크릴레이트
폴리머 성분 A는 결과적으로 88 중량%, 바람직하게는 90 중량% 이상, 100 중량%까지의 하나 이상의 폴리아크릴레이트 (성분 A1)를 포함한다. 따라서, 폴리머 성분 A는 오로지 폴리아크릴레이트 성분 A1로만 구성될 수 있거나, 달리, 임의로, 10 중량%에 이르는 하나 이상의 추가 성분이 존재할 수 있다. 이러한 추가 성분은, 예를 들어, 전부 또는 일부가 수지 성분(성분 A2)일 수 있다(이하 참조). 따라서, 폴리머 성분 A는 오로지 폴리아크릴레이트 성분 A1과 수지 성분 A2로만 구성될 수 있거나, 달리, 수지 성분 A2가 존재하는 경우 폴리머 성분 A가 폴리아크릴레이트 성분 A1에 더하여 하나 이상의 추가 성분(A3, A4...)을 포함할 수 있다.
100 중량%의 수치는 예를 들어 3 중량% 이하와 같이 관례적인 적은 비율의 불순물과 상관없이 주어진 것인데, 왜냐하면 이러한 불순물은 요망되는 특성의 달성에 실질적인 영향을 미치지 않기 때문이다. 그러나, 가능한 경우, 불순물은 크게 저하되어야 하며(예를 들어, 1 중량% 미만으로), 이상적으로는 포함되지 않아야 한다.
결과적으로, 본 발명에 따른 폴리아크릴레이트 성분 A1은
a) 성분 A1을 기준으로 하여, 1중량%, 바람직하게는 3중량%, 내지 15 중량%의, 하나 이상의 에틸렌성 불포화 결합을 지니는 하나 이상의 모노머(모노머 a), 및
b) 성분 A1을 기준으로 하여, 85중량% 내지 99중량%, 바람직하게는 97중량%의, 아크릴계 에스테르 및 메타크릴계 에스테르의 군으로부터 하나 이상의 모노머(모노머 b)로 구성되는데,
모노머 a는 각각의 모노머의 상응하는 호모폴리머의 유리 전이 온도(Tg)가 0℃ 이상이 되도록 각각 선택되고, 모노머 a의 적어도 일부가 또한 하나 이상의 카르복실산 기를 지니는 모노머(모노머 a1)이고,
모노머 b는 각각의 모노머의 상응하는 호모폴리머의 유리 전이 온도(Tg)가 -30℃ 이하가 되도록 각각 선택된다.
유리 전이 온도(Tg)에 대한 수치는, 어떠한 특정 경우에 달리 지시되지 않는 한, 저주파수에서의 동적 기계 분석(DMA)(하기에서 "측정 방법" 섹션 참조)에 의한 측정을 기초로 한다.
성분 a 및 성분 b가 전체적으로 유리하게는 폴리아크릴레이트 성분 A1의 100%를 차지하고, 이는 폴리아크릴레이트 성분 A가 오로지 이러한 성분들로만 구성된다는 것을 의미한다. 100 중량%의 수치는 예를 들어 3 중량% 이하와 같이 관례적인 적은 비율의 불순물과 상관없이 주어진 것인데, 왜냐하면 이러한 불순물은 요망되는 특성의 달성에 실질적인 영향을 미치지 않기 때문이다. 그러나, 가능한 경우, 불순물은 크게 저하되어야 하며(예를 들어, 1 중량% 미만으로), 이상적으로는 포함되지 않아야 한다.
그러나, 성분 A1의 비율에 따라 성분 a 및 b의 분율이 100 중량% 미만까지 첨가되는 것이 또한 가능하다. 그러한 경우에, 폴리아크릴레이트 성분 A가 전체적으로 12 중량% 이하, 바람직하게는 10 중량% 이하의 중량 분율에 이르는(폴리아크릴레이트 성분 A1의 100중량%를 기준으로 함) 하나 이상의 추가 성분 c, d, ...(코모노머 c, d, ...)를 포함한다.
코모노머 c, d, ...로서 당업자에게 공지되어 있는 폴리아크릴레이트에 대한 관례적인 코모노머를 사용하는 것이 가능하다.
매우 유리하게는, 폴리아크릴레이트 성분 A1의 비율에 따라 모노머 a1의 분율, 즉, 하나 이상의 카복실산 기를 지니는 모노머의 분율은 3 내지 5 중량%이다(폴리아크릴레이트 성분 A1을 기준으로 함). 카복실산 기를 함유하는 3 중량% 이상 분율의 모노머는 첨가된 가교제에 대한 반응성의 현저한 증가를 보장하고, 가교 과정에서 우수한 반응 속도를 야기한다.
하나 이상의 에틸렌성 불포화 결합을 지니는 성분 a1형의 모노머는 상응하는 호모폴리머의 유리 전이 온도(Tg)가 0℃ 이상이 되도록 각각 선택되고, 하나 이상의 카복실 기를 지니고, 바람직하게는 아크릴산 및/또는 메타크릴산을 포함하는 군으로부터 선택되고, 특히 바람직하게는 아크릴산이 사용된다.
성분 A1은 모노머 a로서 오로지 a1형의 모노머만을 포함할 수 있거나, 달리, 성분 a는 a1형 모노머 일부와 추가의 코모노머 ai 일부로 구성될 수 있으며, 이들은 각각의 모노머의 상응하는 호모폴리머의 유리 전이 온도(Tg)가 0℃ 이상이 되도록 각각 선택되지만 카복실 기를 지니지 않는다.
코모노머 a1으로서, 뛰어난 효과를 위하여, 모노머 a2를 전부 또는 일부 사용할 수 있고, 그러한 모노머 a2는 특히 각각의 모노머 a2의 상응하는 호모폴리머의 유리 전이 온도(Tg)가 0℃ 이상이 되도록 하나 이상의 에틸렌성 불포화 결합을 지니는 화합물의 군으로부터 선택되고, 추가로 에틸 및/또는 메틸 라디칼을 지니는 하나 이상의 에스테르 기를 지닌다. 고려되는 모노머는 더욱 특히 아크릴계 및/또는 메타크릴계 에스테르이고, 따라서 a2의 군은 이후 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 및 에틸 메타크릴레이트를 포함한다. 모노머 a2에 의해, PSA의 극성이 영향받을 수 있다. 의도된 적용의 경우, 그 자체의 극성이 더 강하거나 덜 강한 물질, 예컨대, 유리, 폴리메틸 메타크릴레이트 (PMMA), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET), 및 폴리카보네이트 (PC) 등의 접착에 대하여 적합성이 존재할 것이라는 효과에 이점이 있다. 그러한 기재에 대한 접착력을 개선시키기 위하여, 반데르발스 힘(van der Waals force) 및/또는 쌍극자-쌍극자 상호작용을 통해 기판에 대한 접착제의 접착력을 증가시킬 수 있는 극성 코모노머, 예컨대, 상기 언급된 부류의 화합물이 사용되는 경우 유리할 수 있다. 그러나, 성분 a2가 매우 다량으로 사용되는 경우, 일반적으로 조성물의 충격 흡수 능력을 저해하는데, 왜냐하면 극성 모노머는 전형적으로 높은 유리 전이 온도를 지니는 상응하는 호모폴리머를 지니고, 그에 따라서, PSA가 너무 딱딱하고 부서지기 쉽게 되기 때문이다. 따라서, 코모노머로서 모노머 a2를 10 중량% 이하로 사용하는 것이 유리하다.
성분 A1은 모노머 a로서 오로지 a1형 및 a2형 모노머만을 포함할 수 있고; 다르게는, 성분 a는 a1형 모노머 일부, a2형 모노머 일부, 및 추가의 a3형 코모노머 일부로 구성될 수 있고, 여기서 a3형 코모노머는 모노머 a에 대한 정의내에 속하지만 a1형 또는 a2형의 정의내에는 속하지 않는다. a3형의 코모노머는 카복실산 기도 에틸 및/또는 메틸 라디칼을 갖는 에스테르 기도 지니지 않는다. 또한, 성분 A1은 오로지 a1형 및 a3형 모노머만을 포함할 수 있다.
a3형 모노머는 특히 생성된 PSA의 유리 전이 온도 및/또는 유리 전이 주파수를 궁극적인 목적의 값 쪽으로 조절하는데 유용할 수 있다.
예로서 완전하게 청구하지 않으면서, 모노머 a3로서 벤질 아크릴레이트, 벤질 메타크릴레이트, 페닐 아크릴레이트, 페닐 메타크릴레이트, 이소보닐 아크릴레이트, 이소보닐 메타크릴레이트, t-부틸페닐 아크릴레이트, t-부틸페닐 메타크릴레이트, 사이클로헥실 메타크릴레이트, 3,3,5-트리메틸사이클로헥실아크릴레이트, 4-바이페닐릴 아크릴레이트, 4-바이페닐릴 메타크릴레이트, 2-나프틸 아크릴레이트, 2-나프틸 메타크릴레이트, 페녹시에틸 아크릴레이트, 페녹시에틸 메타크릴레이트, 디메틸아미노프로필아크릴아미드, 디메틸아미노프로필메타크릴아미드, 및 또한 N,N-디알킬-치환된 아미드, 예컨대, N,N-디메틸아크릴아미드, 예를 들어, 아크릴로니트릴, 비닐 에테르, 예컨대, 비닐 메틸 에테르, 에틸 비닐 에테르, 비닐 이소부틸 에테르, 비닐 에스테르, 스티렌, α- 및 p-메틸스티렌, 마크로모노머, 예컨대, 2-폴리스티렌에틸 메타크릴레이트 (4,000 내지 13,000 g/몰의 분자량(Mw)), 및 폴리(메틸메타크릴레이트)에틸 메타크릴레이트 (2,000 내지 8,000 g/몰의 Mw)의 모노머를 사용하는 것이 가능하다.
성분 a2, 성분 a3, 또는 성분 a2와 a3의 총 합이 성분 A1의 12 중량% 이하, 더욱 특히 10 중량% 이하를 차지하는 경우, 특히 성분 a1이 성분 A1의 3 내지 5 중량%의 분율을 차지하는 경우 유리하다.
폴리아크릴레이트 성분 A1은 85 내지 99 중량% 범위의 하나 이상의 모노머 b를 추가로 포함하고, 그러한 모노머 b는 아크릴계 에스테르 및 메타크릴계 에스테르의 군으로부터 선택되고, 단, 이때 각각의 모노머 b의 상응하는 호모폴리머의 유리 전이 온도(Tg)가 -30℃ 이하여야 함을 단서로 한다.
성분 b형의 모노머로서, 예를 들어, 알킬 기가 선형이고 3개 이상의 탄소 원자, 바람직하게는 14개에 이르는 탄소 원자를 지니는 아크릴산의 에스테르를 전부 또는 일부, 그리고 특히 하기 명시된 모노머와 조합하여 사용하는 것이 가능하다. 더욱 특히 유리하게는, 4 내지 9개의 탄소 원자를 갖는 선형 알킬 라디칼을 지니는 아크릴계 에스테르를 사용할 수 있다. 상기 언급된 모노머의 경우, 비치환된 아크릴계 에스테르를 사용하는 것이 바람직하게 주어진다. 예로서 명시된 모노머에는 프로필 아크릴레이트, n-부틸 아크릴레이트, n-펜틸 아크릴레이트, n-헥실 아크릴레이트, n-헵틸 아크릴레이트, n-옥틸 아크릴레이트, n-노닐 아크릴레이트, n-데실 아크릴레이트, n-운데실 아크릴레이트, n-도데실 아크릴레이트, n-트리데실 아크릴레이트, n-테트라데실 아크릴레이트가 있다.
단독 또는 코모노머로서 성분 b의 경우, 또한 분지된 탄화수소 라디칼 및/또는 작용기로 치환된 탄화수소 라디칼을 지니는 아크릴계 에스테르를 사용할 수 있고, 단, 이때 유리 전이 온도에 대한 조건이 충족됨을 단서로 한다. 이러한 모노머의 경우도 마찬가지로, 예로서 완전하게 청구하지 않으면서, 유리하게 사용될 수 있는 다수의 모노머가 하기와 같이 언급될 수 있다:
2-헵틸 아크릴레이트, 2-옥틸 아크릴레이트, 2-에톡시에틸 아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, 2-에틸부틸 아크릴레이트, 3-메톡시부틸 아크릴레이트, 2-메톡시에틸 아크릴레이트, 3-메톡시프로필 아크릴레이트, 3-메틸부틸 아크릴레이트, 이소데실 아크릴레이트.
성분 b)로서 일련의 메타크릴계 에스테르가 마찬가지로 효과적으로 사용될 수 있으며, 이때 Tg 조건이 다시 준수된다. 그러한 모노머의 예에는 옥타데실 메타크릴레이트, 데실 메타크릴레이트, 도데실 메타크릴레이트가 있다.
상기 언급된 모노머 및 또한 -30℃ 이하의 유리 전이 온도를 지니는 추가 모노머는 각각의 경우에 단독으로, 또는 이러한 종류의 하나 이상의 추가 모노머와 조합되어 사용될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 성분 b의 경우 n-부틸 아크릴레이트와 에틸헥실 아크릴레이트의 조합물이 우수한 모노머 혼합물이다.
폴리아크릴레이트 성분 A1의 제조
폴리아크릴레이트 성분 A1는 당업자에게 공지된 관례적인 방법에 따라 상기 명시된 성분으로부터의 중합에 의해, 더욱 특히 라디칼 중합에 의해 제조될 수 있다. 중합은 바람직하게는 생성된 폴리머의 수-평균 분자량(Mn)이 50,000 g/몰 이상이 되도록 실시된다. 수-평균 분자량(Mn)은 바람직하게는 250,000 g/몰의 수치를 초과하지 않아야 한다. 매우 바람직하게는 폴리아크릴레이트 성분 A1의 수-평균 분자량(Mn)은 50,000 g/몰 내지 150,000 g/몰의 범위 내에 있다. 폴리머의 분자량에 대한 모든 수치는 젤 투과 크로마토그래피에 의한 측정치를 기준으로 한다(하기 "측정 방법" 섹션 참조).
성분 A2/수지
폴리머 성분 A는, 하나 이상의 수지를 포함하는, 12 중량%에 이르는, 바람직하게는 10중량%에 이르는 수지 성분(성분 A2)을 포함하거나 포함하지 않을 수 있다. 본 명세서의 관점에서 수지는 5,000 g/몰 이하의 수-평균 분자량(Mn)을 지니는 올리고머계 및 폴리머계 화합물이다(하기 겔 투과 크로마토그래피 참조). 특히, 수지의 주된 부분(전체 수지 성분의 비율에 따른 중량%를 기준으로 함), 바람직하게는 수지 모두가 80 내지 150℃의 연화점(Ts)을 지닌다. 폴리머계 화합물의 연화점(Ts)에 대한 수치는, 어떠한 특정 경우에 달리 지시되지 않는 한, DIN EN 1427:2007에 따른 링 & 볼 방법(ring & ball method)(하기 "측정 방법" 섹션 참조)에 의해 측정된 값을 참조로 하여 주어진다.
폴리머 성분의 비율에 따라 12 중량% 이상의 수지 분율은 피해야 하는데, 왜냐하면 그러한 높은 수지 분율은 충격 흡수 특성에 부정적으로 영향을 미치기 때문이다. 수지 분율은 바람직하게는 10 중량%를 초과하지 않는다.
수지 성분 A2의 경우에, 천연 및/또는 합성 수지를 사용하는 것이 가능하다. 원칙적으로, 연화점이 상기 명시된 온도 범위 내에 있는 수지 모두를 사용하는 것이 가능하다. 적합한 점착제(tackifier) 수지에는, 다른 것들 중에서, 몇 가지만 말하자면, 로진 및 로진 유도체 (예를 들어, 수소화 의해 또는 불균화(disproportionation)에 의해 안정화된 로진 유도체를 포함하여, 로진 에스테르), 폴리테르펜 수지, 테르펜-페놀계 수지, 알킬페놀계 수지, 지방족, 방향족, 및 지방족-방향족 탄화수소 수지가 포함된다. 폴리아크릴레이트 성분과 양립가능한(폴리아크릴레이트 성분 중에 가용성이거나 폴리아크릴레이트 성분과 균일하게 혼화가능한) 수지가 가장 바람직하게 선택된다.
수지 성분의 혼합은 유리하게는 PSA의 유리 전이 범위를 조절하기 위해(전체적으로) 유리하게 이용될 수 있다. 또한, 하나 이상의 수지의 혼합은 종종 에너지를 소산시키는 더 큰 능력에 기여하고, 그에 따라서, 수지의 혼합이 손실률을 미세-조정하기 위한 목적으로 이용되게 한다.
성분 B/ 가교제
PSA 가교의 경우, 규정된 양의 하나 이상의 이작용성 또는 다작용성 가교제(성분B)가 가교되어야 하는 폴리아크릴레이트 시스템에 첨가된다. 가교제는 폴리아크릴레이트(성분 A1에 의해 도입됨)의 카복실산 기를 통해 결합 부위를 구성할 수 있다.
본 발명에 따르면, 가교제(또는 둘 또는 그 이상의 가교제들)는 비율 V가0.15 내지 0.60의 범위 내에 있게 하는 양으로 첨가된다. V의 값은 바람직하게는 0.2 또는 그 이상이고, 더욱 특히, 0.22 내지 0.58 범위 내에 있다.
본 발명에 따르면, 또한 둘 또는 그 이상의 가교제들을 사용하는 것이 가능하다. 둘 또는 그 이상의 가교제, 특히, 마찬가지로 상이한 작용성들의 그러한 가교제가 사용되는 경우, 비율 V에 대해 청구항 1항에 주어진 정의 내에 놓여지는 변수는 하기와 같다:
V = nZ/nP
상기 식에서, nZ는 모든 가교제에 대해 합계를 낸 가교-활성 센터의 물질량으로써 하기와 같다:
nZ = f1·mV ,1/MV ,1 + f2·mV ,2/MV ,2...
상기 식에서, 지수 1은 제 1 가교제의 값을, 2는 제 2 가교제의 값을, 그리고 그 밖의 다른 것들을 나타낸다.
폴리머 샘플의 수-평균 분자량(GPC)을 알고 있다고 가정해 볼 때, 주요 청구항에 따라 첨가되어야 하는 가교제의 양은 가교제의 평균 분자량 및 가교제의 작용성을 알고 있을 경우 용이하게 결정된다. 단지 하나의 가교제만이 존재하는 경우, 도입되는 상응하는 값의 정의로 유리하게 사용되는 가교제의 초기 질량(mV)은 폴리머 성분의 초기 질량(mP)에 의해, 그리고 이의 수-평균 몰질량(Mn,P)에 의해 하기와 같이 주어진다(MV = 가교제의 분자량):
Figure pct00001
둘 또는 그 이상의 가교제, 특히 상이한 작용성의 그러한 가교제가 존재하는 경우, 이러한 화학식은 그에 따라서 조정되어야 한다.
가교된 PSA의 가교 밀도는, 특히 가교 반응이 대부분 완전한 전환으로 수행되는 경우, 폴리머 성분의 거대분자 당 평균 0.15 내지 0.60개의 가교 부위에 가장 비슷하게 상응한다
가교제 또는 가교제들은 카복실 기와 반응할 수 있는 공유 가교시키는 가교제이다. 충분한 온도 안정성을 보장하기 위해서, 가교제 성분으로서 화학적 결합하는(공유 가교시키는) 시스템이 특히 유리하게 선택된다(화학적으로 결합하지 않는 가교제, 예컨대, 킬레이트 가교제로 가교되는 조성물에서, 예를 들어, 가교 부위는 고온에서 다시 활성화되지 않을 것이고, 그에 따라서, 시스템은 이의 점착성을 손실할 것이다). 이후, 가교제는 더욱 특히 카복실산 기를 통해 폴리아크릴레이트의 거대분자와 공유 결합을 형성할 수 있는 가교제이고; 가교제 분자의 각각의 작용성에 대하여 하나의 결합 부위가 생성되는 것이 가능하다[따라서, 이작용성 가교제는 2개의 결합 부위를 통해 서로에 대해 2개의 거대분자를 접합시킬 수 있고; 삼작용성 가교제는 3개의 결합 부위를 통해 서로에 대해 3개의 거대분자를 접합시키거나(각각의 경우에 거대분자 당 하나의 카복실산 기에 의해) 3개의 결합 부위를 통해 서로에 대해 2개의 거대분자를 접합시킬 수 있고(하나의 거대분자의 하나의 카복실산 기 및 두 번째 거대분자의 2개의 카복실산 기에 의해), 등등]. 폴리머 성분의 거대분자당 평균적으로 0.15 내지 0.6개, 더욱 특히 0.22 내지 0.58개의 가교 부위에 상응하는 가교 밀도가 실현되는 경우 매우 유리한 것으로 나타났다. 이러한 목적을 위하여, 가교 반응의 매우 대부분이 완전한 전환쪽으로 수행되는 경우에 특히 유리하다(바람직하게는 >90%, 더욱 바람직하게는 >95%). 유리하게 실현되는 가교도에 의해, 가교된 조성물의 점착성은 휨 응력하에 스플릿팅(splitting)되지 않도록 충분히 높지만, 또한 휨 응력하에 조성물의 접착 실패가 없도록 충분히 낮다(가교 부위의 갯수를 적절하게 선택함으로써 지나친 가교를 방지함).
가교제 또는 가교제들은 유리하게는 가교되지 않은 PSA가 종종 주어지는 정상 저장 조건 하에 이들이 하이드록실 작용기, 및/또는 특히 물과의 어떠한 중요한 반응에 참여하지 않도록 선택된다. 이로 인해, 종종 가교제, 예컨대, 이소시아네이트를 사용하는 때의 경우에서처럼, 그러한 반응의 결과에 따라 반응성의 감소를 방지하는 것이 가능하다.
매우 적합한 가교제는 가교제 분자당 3개 또는 4개의 작용기를 지니는 가교제이다(삼작용성 및 사작용성 가교제). 특히 적합한 가교제로서 알려지고 또한 우수한 보존 기간을 지니는 화합물은 에폭시 기뿐만 아니라 아민 기를 갖는 화합물이다. 특히 매우 적합한 그러한 가교제는, 예를 들어, 분자 중에 하나 이상의 아민 기 및 둘 이상의 에폭시 기를 지니고; 매우 훨씬 더 효과적인 가교제는, 예를 들어, 2개의 아민 기 및 4개의 에폭시 기를 지닌다. 뛰어나게 적합한 것으로 알려진 가교제는 N,N,N',N'-테트라글리시딜-메타-자일렌디아민 (CAS No. 63738-22-7)이다. 1,3-비스(N,N-디글리시딜아미노메틸)사이클로헥산 (CAS No. 65992-66-7)이 또한 매우 많이 적합하다. 분자 중에 에폭시 기 및 아민 기를 지니는 이러한 가교제는 가교제 용액의 긴 저장성(가능한 가공 시간, "포트수명(potlife)")으로 유명하고, 물과의 반응으로 인해 어떠한 반응성의 저하를 나타내지 않고, 그럼에도 불구하고 높은 가교 속도에 의해 특성화된다. 또한, 이러한 가교제에 의해, 가교된 생성물의 저장 동안 발생하는 어떠한 큰 후가교 없이 규정된 가교도를 본 명세서의 목표로 하는 범위내로 실현하는 것이 가능하다.
최적의 가교를 보장하기 위해서는 선택된 공유 가교시키는 가교제를 제외하고, 다른 가교 메카니즘에 의해 반응하는 다른 가교제(예를 들어, 킬레이트 가교제와 같이)가 존재하지 않는 경우가 유리하다.
감압 접착제 성분의 요약(용이한 이해를 위함):
성분 A: 폴리머 성분
성분 B: 가교제(들) (이작용성 또는 다작용성)
성분 A1: 폴리아크릴레이트 성분; 성분 A의 하위성분
성분 A2: 수지 성분; 성분 A의 임의의 하위성분
성분 A3, A4,...: 성분 A의 임의의 하위성분
성분 a (모노머 a로부터 형성됨): 폴리아크릴레이트 성분 A1의 하위성분
[하나 이상의 에틸렌성 불포화 결합을 지니는 모노머, 각각의 모노머의 상응하는 호모폴리머의 유리 전이 온도(Tg)가 0℃ 이상이 되도록 각각 선택됨]
성분 b (모노머 b로부터 형성됨): 성분 A1의 하위성분 [(메트)아크릴계 에스테르, 각각의 모노머의 상응하는 호모폴리머의 유리 전이 온도(Tg)가 -30℃ 이하가 되도록 각각 선택됨]
성분 c, d,...: 성분 A1의 임의의 하위성분
A1
성분 a1 (모노머 a1로부터 형성됨): 성분 a의 하위성분 [하나 이상의 카복실산 기를 지님]
성분 a2 (모노머 a2로부터 형성됨): 성분 a의 임의의 하위성분 [에틸 및/또는 메틸 라디칼을 지니는 하나 이상의 에스테르 기를 지님]
성분 a3 (모노머 a3으로부터 형성됨): 성분 a의 임의의 하위성분 [카복실기를 지니지 않으며, 에틸 또는 메틸 라디칼을 지니는 에스테르 기를 지니지 않음]
상기 목록에서, 용어 "하위성분"은 언어상 그 성분을 100% 분율 배제하는 것으로 의도되지 않는다.
캐리어 필름
본 발명의 접착 테이프를 위한 캐리어 재료로서 유리하게 사용되는 것은 폴리머 필름, 더욱 바람직하게는 PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트)의 필름이다. 캐리어 필름의 층 두께는 바람직하게는 4 내지 50 μm이다. 캐리어 필름은, 더욱 특히, 접착 테이프가 PSA의 성질(점착성)에 좌우하여 전환 작업, 더욱 특히 시트유사 형상의 다이컷팅(접착 테이프 섹션, "다이컷(diecut)"이라 불림)을 용이하게 하거나 심지어 가능하게 하도록 안정화 필름으로서 기능한다. 그러한 필름의 추가 효과는 기재로부터 접착된 접착 테이프의 제거력(재박리력)이 개선되고 용이해진다는 것이다.
접착 테이프 구조
본 발명의 감압 접착 테이프는 특히 바람직하게는 100 내지 300 μm의 범위내 두께를 지닌다. 본원의 캐리어 필름은 PSA 층들 사이에 대칭적으로 또는 비대칭적으로 배열될 수 있다. 사용되는 바람직한 캐리어 필름은 4 내지 50 μm의 범위 내 두께를 지니는 캐리어 필름이다. 캐리어의 두께는, 캐리어가 감압 접착 테이프의 전체 두께의 20% 이하, 더욱 특히 10% 이하를 차지하도록, 접착 테이프 두께의 캐리어 분율이 너무 높지 않도록, 그리고 PSA에 기인하는 요망되는 접착 테이프 특성이 나타날 수 있도록 선택되는 경우 유리하다.
감압 접착 테이프가 기하학적으로 대칭인 구조를 지니는 경우, 즉, PSA의 층의 두께가 캐리어 필름의 둘 중 한 면과 동일한 두께인 경우 유리하다.
또한, 특히 기하학적 대칭과 조합하여, 본 발명의 접착 테이프의 양면 상의 PSA가 화학적으로 동일한 경우, 따라서, 양면 상에 사용되는 PSA가 이의 기본 형태로 상기 나타낸 종류이거나, 이의 변형 구체예 중 하나인 경우 유리하다.
특히 유리한 것으로 나타난 본 발명의 접착 테이프는, 화학적으로, 그리고 기하학적으로 대칭인 구조로서, 전체 두께가 200 μm이고, 캐리어로서 12 μm의 두께를 지니는 PET 필름(각각의 PSA 층들의 두께는 94 μm임)을 지니는 테이프이다.
대칭적인 접착 테이프에 의해 얻어지는 이점은 각 면상의 영향에 대하여 최적의 충격 흡수 및 응력 보상 능력을 제공한다는 점이다. 특히, 완전히 또는 대부분이 한 면으로부터 하나 또는 둘 모두의 파열 영향이 예상되는 적용의 경우, 또한 파열의 최적의 보상을 유발하기 위해서 파열면을 향하는 PSA 층이 바람직하게는 2개의 PSA 층들 중 더 두꺼운 층으로 구성되는 비대칭 접착 테이프를 사용하는 것이 유리할 수 있다. 이러한 경우에, 접착 테이프의 전체 두께는 PSA의 반대층, 다시 말해서, 파열되기 쉬운 면 상에 위치된 층을 얇은 층으로서 구성함으로써 감소될 수 있다. 이러한 반대 PSA 층은 더 두꺼운 PSA 층과 화학적으로 동일할 수 있지만, 또한 특히 접착이 이루어지는 특정 기질에 대한 적응 때문에 화학적으로 상이할 수 있다.
더 양호한 취급 용이성을 위하여, 예컨대, 롤 형태로 감기 위하여, 예를 들어 본 발명의 양면 접착 테이프는 한면 또는 양면 상에, 유리하게는 페이퍼의, 또는 상응하는 필름, 더욱 특히 양면 실리콘화 페이퍼 또는 양면 실리콘화 필름, 또는 실리콘화 필름의, 일시적인 라이닝 재료를 포함하는 라이너가 제공되어, 사용 과정 중 더 오랜 저장 및 편리한 취급을 보장할 수 있다.
마지막으로, 본 발명은 캐리어 층, 및 또한 두 개의 감압 접착제 외층을 포함하는 접착 테이프를 위한 감압 접착제, 및 또한 상응하는 접착 테이프 그 자체로서, PSA, 즉, 상기 명시된 PSA 중 하나 이상이 적어도
A) 폴리머 성분(성분 A), 및
B) 하나 이상의 공유 가교시키는 이작용성 또는 다작용성 가교제(성분 B)를 포함하는 폴리머 조성물의 가교 생성물이고,
폴리머 성분(성분 A)이 88 내지 100 중량%의 하나 이상의 폴리아크릴레이트(성분 A1)를 포함하고,
폴리아크릴레이트(성분 A1)가 적어도
a) 성분 A1을 기준으로 하여, 1 내지 15 중량%의, 하나 이상의 에틸렌성 불포화 결합을 지니는 하나 이상의 모노머(모노머 a), 및
b) 성분 A1을 기준으로 하여, 85 내지 99 중량%의, 아크릴계 에스테르 및 메타크릴계 에스테르의 군으로부터 하나 이상의 모노머(모노머 b)로 구성되는데,
모노머 a는 각각의 모노머의 상응하는 호모폴리머의 유리 전이 온도(Tg)가 0℃ 이상이 되도록 각각 선택되고, 모노머 a의 적어도 일부가 또한 하나 이상의 카르복실산 기를 지니는 모노머(모노머 a1)이고,
모노머 b는 각각의 모노머의 상응하는 호모폴리머의 유리 전이 온도(Tg)가 -30℃ 이하가 되도록 각각 선택되고,
성분 A 및 B가 전체적으로 폴리머 조성물의 95중량% 이상을 차지하며,
손실률(tan δ)(0.1 rad/s 및 85℃에서, DMA에 의해 측정하는 경우, PSA의 손실 계수(G'')와 저장 계수(G') 사이의 비율)이 0.35 내지 0.75 범위 내에 있고; 25℃에서 유리 전이 주파수(fg)가, DMA 측정법에 의해 측정하는 경우, 5,000 rad/s 이상인, 감압 접착제 및 또한 상응하는 접착 테이프 자체에 관한 것이다.
본 발명의 접착제는, 더욱 특히 SAFT 시험 (하기 "측정 방법" 섹션 참조)에서, 200℃에서 1000 μm 미만의 슬립 이동(slip travel)에 의해 특성화되는, 우수한 온도 안정성을 나타낸다.
상기 명시된 손실률 특성 및 유리 전이 주파수 특성, 및 바람직하게는 마찬가지로 확인된 온도 안정성을 지니는 PSA는 더욱 특히 본 명세서의 문맥 및 특허청구범위에 추가로 기재된 종류의 접착제이다. 따라서, 본 명세서의 문맥에서 이루어진 관찰은 또한 바람직하게는 이러한 PSA에 적용된다.
용도
마지막으로, 본 발명은 본 명세서 내에 기재된 유형의 양면 감압 접착 테이프의 가교된 PSA를 생산하기 위한 폴리머 조성물의 용도, 및 또한 부품, 특히 투명한 부품, 더욱 특히 윈도우(유리 시트, 폴리머 시트)를 플라스틱, 유리, 또는 금속에 접착시키기 위한 본 발명의 양면 감압 접착 테이프의 용도에 관한 것이다. 본 발명은 특히 전자, 전기 및/또는 기계 장치, 더욱 특히, 전자, 전기, 및/또는 기계 최종 장치, 또는 초소형 장치로서, 장치의 크기 및 중량 때문에 실질적인 육체적 노력 없이 휴대할 수 있고, 그에 따라서, 모바일 기반에 사용될 수 있으며, 따라서 특히 퍼스널 아이템(모바일 장치 또는 휴대용 장치로서 알려짐)으로서 고려되며, 예를 들어, 휴대폰, 스마트폰, 및 퍼스널 디지털 보조장치(PDA, 예를 들어, 오거나이저(organizers), 핸드헬드(handheld), 팜탑(palmtop)); 추가로, 예를 들어, 랩탑, 노트북, 및 태블릿 PC와 같은 초소형 컴퓨터(휴대용 컴퓨터, 포켓 컴퓨터); 추가로, 컴퓨터 및 전자 장치용 작동 유닛, 예컨대, 게임 콘솔, 게임 패드, 원격 제어기, 터치스크린, 터치패드, 및 그래픽 태블릿; 추가로, 라디오 장치, GPS 장치, 네비게이션 장치, 위성 통신에서 휴대용 인터페이스 장치; 추가로, 예를 들어, 워크맨 및 디스크맨, MP3 플레이어, 포켓 텔레비전, 및 포켓 라디오, 또는 E-북 리더와 같은 전자 (엔터테인먼트) 매체의 재생을 위한 전자 장치; 추가로, 디지털 카메라, 필름 카메라, 및 비디오 카메라; 추가로, 손목시계, 디지털 시계, 계산기; 추가로, 의료용 모바일 장치 및/또는 스포츠 참가자용 장치, 예컨대, 혈당 측정 장치, 혈합 측정 장치, 맥박 측정기, 의료용 모니터링 및/또는 제어 장치 및/또는 모니터, 페도미터(pedometer), 및 태코미터(tachometer)인 장치에 대한 상기 종류의 접착에 관한 것이다. 상기 기재된 것은 청구항에 완전히 기재되어 있지 않다.
측정 방법/명시된 파라미터 값의 세부 사항
I. 가교되지 않은 폴리아크릴레이트 (중합 생성물) 측정
평균 분자량
본 명세서에서 수-평균 몰 질량(MN ,P) 및 다분산도(polydispersity: PD)에 대한 수치는 겔 투과 크로마토그래피(GPC)에 의해 수행된 측정에 대한 것이다. 100㎕의 정화-여과된 샘플(샘플 농도 4g/ℓ)에 대하여 측정이 수행되었다. 사용된 용리제는 0.1부피%의 트리플루오로아세트산을 지닌 테트라히드로푸란이었다. 측정은 25℃에서 수행되었다.
사용된 예비 컬럼은 PSS-SDV형 컬럼, 5μm, 103Å, 8.0mm × 50mm였다(여기서 그리고 이하의 세목은 다음 순서와 같음: 유형, 입도, 다공도, 내부 직경 × 길이; 1Å = 10-10m). PSS-SDV형, 5μm, 103Å 및 105Å 및 106Å, 각각 8.0mm ×300mm의 컬럼(폴리머 스탠다즈 서비스(Polymer Standards Service)로부터의 컬럼; 쇼덱스(Shodex) RI71 시차 굴절계에 의해 검출)의 조합을 사용하여 분리를 수행하였다. 유속은 분당 1.0ml였다. PMMA 표준에 대해 보정을 수행하였다(폴리메틸 메타크릴레이트 보정).
II : 수지 측정
연화점( T s )
링 & 볼 방법에 의해, DIN EN 1427:2007 규정의 상응하는 적용따라(역청 대신 수지 샘플의 연구, 달리 보유된 절차에 의함) 수지의 연화점(Ts)을 측정하였다. 글리세롤 배쓰에서 측정이 수행되었다. 연화점과 관련된 보고는 본 측정의 결과에 대한 것이다.
III : 양면 접착 테이프 측정
하기 연구의 경우, 대칭 양면 접착 테이프(전체 두께 200 μm, 캐리어 필름 PET 12 μm)를 사용하였다(생산의 경우 하기 참조).
유리 전이 온도( T g ); 유리 전이 주파수( f g ); 손실률( tan δ)
유리 전이 온도(Tg), 유리 전이 주파수(fg), 및 손실률(tan δ)을 동적 기계 분석(DMA)에 의해 측정하였고; 여기서 선택된 절차는 하기와 같았다: 유리 전이 온도는 온도 스위프에 의해, 유리 전이 주파수는 시간-온도 중첩(TTS) 방법에 의해, 손실률 값(및 또한 손실 계수 값과 저장 계수 값)은 주파수 스위프에 의해 측정하였다. 본 명세서의 문맥에서 모든 수치는, 개별적으로 달리 지시되지 않는 한, 이러한 측정의 결과에 대한 것이다.
DMA에서, 사인파 기계적 응력에 주어지는 점탄성 물질의 특성은 응력의 주파수(달리 말해서, 시간) 및 온도에 좌우된다는 사실로 사용이 이루어진다. TTS 방법의 경우에, 규칙적인 온도 간격에서 실시된 주파수 측정을 계산하여 주파수 스위프에 제공하고: 이러한 수단에 의해, 측정을 통해 접근가능한 범위가 위아래로 수십년까지 확장될 수 있다.
모든 DMA 절차:
기기: Rheometric Scientific RDA III; 헤드 측정: 표준 힘을 지니는 스프링 장착; 가열: 챔버 가열; 기하학 구조 측정: 평행판 배열, 샘플 두께 1 (± 0.1) mm; 샘플 직경 25 mm (1 mm 두께의 샘플을 제조하기 위해, 연구중인 5개의 접착 테이프 층 (각각 200 μm)을 겹겹이(one to another) 라미네이팅시켰고; PET 캐리어는 레올로지 특성에 어떠한 중요한 기여를 하지 않기 때문에 이의 존재는 무시될 수 있음).
온도 스위프:
측정 주파수 10 rad/s; 온도 범위 -40℃ 내지 +130℃; 가열 속도 2.5℃/분; 변형률 1%
주파수 스위프:
측정 주파수: 0.1 내지 100 (512) rad/s; 온도 25℃; 응력 2500 Pa; 변형률 1%
TTS 측정:
측정 주파수 0.1 내지 512 rad/s; 온도 15℃ 단계로 -35℃ 내지 +190℃; 변형률 1%
롤링 볼 점착성
PSTC 6 방법[문헌 참조: Test Methods for Pressure Sensitive Adhesive Tapes, 15th Edition; publisher: Pressure Sensitive Tape Council, Northbrook (Illinois), USA)]에 의해, 하기 변화를 주면서, 롤링 볼 점착성을 측정하였다:
직경 7/16 인치 (1.111 cm), 질량 5.7 g의 스테인리스 스틸 볼 베어링(스테인리스 스틸 1.4401)을 사용함.
베어링 준비: 셀룰로오즈 및 아세톤으로 세척함; 측정 시리즈 전 세척된 베어링을 15분 동안 아세톤 배쓰에 저장함(베어링은 아세톤으로 완전히 둘러싸임); 30분 이상 후에 측정을 시작함, 아세톤 배쓰로부터 베어링을 꺼내고, 건조 및 컨디셔닝을 위해 표준 조건(23 ± 1℃, 50 ± 5% 상대 습도) 하에 개방하여 저장함.
각각의 베어링을 단지 하나의 측정에 대해서만 사용함.
점착성을 다음와 같이 측정하였다: 매우 짧은 접촉 시간으로 점착성을 측정함에 따라, 롤링 볼 점착성을 기록하였다. 길이가 약 30 cm인 접착 테이프의 스트립을 인장 하에 접착제 면을 위쪽으로 하면서 시험 평면에 대해 수평으로 고정시켰다. 측정을 위하여, 강 베어링을 높이가 65 mm인 경사로(경사각: 21°)에서 지구중력장 하에서 아래로 롤링시킴으로써 가속화시켰다. 경사로로부터, 강 베어링을 샘플의 접착제 표면 상으로 직접적으로 조종하였다. 베어링이 정지상태에 도달하기 전 접착제 상에서 이동된 거리를 기록하였다. 측정 동안 측정 지점에서의 온도, 및 베어링의 온도는 23 ± 1℃였다.
이러한 방식으로 측정된 롤 이동 길이는 자가-접착제의 점착성의 역 측정으로서 본원에 이용된다(즉, 롤링 거리가 짧을수록, 점착성은 커지고, 그 반대도 그러하다). 각각의 측정 값은 5개의 상이한 접착 테이프 스트립 상에서 각각 5회의 개별 측정의 평균치로부터 제공된 것이었다(길이는 mm로 기록됨).
클리베이지 시험( Cleavage test )
(도 3은 시험 수행 과정을 보여주는 것이고; 준비 과정의 설명을 위해 관련 부품들의 위치 부호가 하기에 또한 사용되었다)
연구 재료:
SUS304 스틸 T-스퀘어, 아세톤으로 세척됨; 스틸 표면이 30 mm × 30 mm (3.2) 및 30 mm × 60 mm (3.3)이고 스틸 표면 사이의 각도는 90°임; 더 큰 표면(3.3)에 루프(3.4)가 달려 있음.
폴리카보네이트 플레이트 (PC 플레이트) 및 폴리메틸 메타크릴레이트 플레이트 (PMMA 플레이트) (3.5), 각각 75 mm × 50 mm.
추 (3.7), 250 g, 후크로 걸려 있음.
스틸 프레임 (3.6)
시험 준비:
PC 플레이트를 85℃에서 24시간 동안 저장하고, 실온에서 30분 동안 컨디셔닝한 후 접착시킴.
PMMA 플레이트를 70℃에서 24시간 동안 저장하고, 실온에서 30분 동안 컨디셔닝한 후 접착시킴.
연구 중인 양면 접착 테이프의 한 면을 이형지에 접착시키고 25 mm × 25 mm로 측정된 샘플(3.1)로 절단하였다. 정사각형 접착 테이프 샘플(3.1)을 각각의 경우에 스틸 T-스퀘어의 더 작은 표면(3.2)의 바깥쪽에 중심으로 자유 접착면으로 접착시킨후, 이형지를 박리시키고, 그때 노출된 접착 표면을 스틸 T-스퀘어의 더 큰 표면(3.3)이 수직 상향으로 향하도록 PC 플레이트 또는 PMMA 플레이트(3.5)에 가운데로 접착시켰다. 각각의 샘플의 둘 모두의 접착에 충분한 적용 압력을 발생시키도록 더 작은 수평의 스틸 T-스퀘어 표면(3.2)에 6kg 추로 10분 동안 하중을 가했다. 이후, 추를 제거하고, 샘플을 이 상태로 실온에서 24시간 동안 정치시켰다(각각의 기질 상에 접착제가 기능함).
이어서, 샘플을 85℃의 건조 캐비넷에서 10분 동안 적응시켰다.
시험 절차 (도 3 참조)
접착 테이프 샘플(3.1)에 의해 스틸 T-스퀘어((3.2, 3.3)가 접착된 PC 또는 PMMA 플레이트(3.5)를 스틸 T-스퀘어(3.2, 3.3)가 하향으로 걸리게(더 큰 표면(3.3)이 수직 하향으로 향함) 하는 방식으로 스틸 프레임(3.6) 상에 놓았다. 이후, 추(3.7)(250 g)를 접착에 하중이 가해지도록 루프 내에 걸고, 이 시점을 출발 시간으로 기록하였다.
연구 중인 각 접착 테이프들에 대해 10개의 동일한 샘플을 제조하였고, PC 플레이트 및 PMMA 플레이트로 각각 5회 측정을 수행하였다.
각각의 경우에 72시간 후 스틸 T-스퀘어가 10회의 측정 중 어떠한 측정에서 떨어지지 않았을 경우에 그 시험은 통과된 것이다.
폴링 볼 시험( Falling ball test )
폴링 볼 시험은, 접착 테이프의 충격 흡수 성능에 기인하는, 본 발명의 접착 테이프 및 비교 샘플로 접착된 샘플 표본의 내충격성에 대한 정보를 제공한다.
연구중인 접착 테이프로부터 프레임 모양을 지니는 정사각형 샘플을 절단하였다(외부 프레임 치수 33 mm × 33 mm; 프레임-가장자리 폭 3.0 mm; 내부 치수 ("윈도우") 27 mm × 27 mm). 이러한 샘플을 ABS 프레임 (연장 치수 50 mm × 50 mm; 내부 치수 ("윈도우") 25 mm × 25 mm; 두께 3 mm)에 접착시켰다. 양면 접착 테이프의 다른 면에는 30 mm × 30 mm의 PMMA 윈도우를 접착시켰다. ABS 프레임, 접착 테이프 프레임, 및 PMMA 윈도우의 접착은 기하학적 중심 및 대각선이 각각의 경우에 층층이 되도록(코너-대-코너(corner-to-corner)) 수행된다. 접착 면적은 360 mm2였다. 접착 부위를 10 바 하에 5초 동안 누르고, 24시간 동안 방치하였다.
ABS 프레임, 접착 테이프, 및 PMMA 윈도의 접착된 어셈블리를, 어셈블리가 수평으로 정렬되고 PMMA 윈도우가 자유 현탁액 중에서 하향을 향하도록, ABS 프레임의 돌출 모서리와 함께, 랙 상에 놓았다. 스틸 볼(직경 15 mm, 질량 5.6 g)을 그에 따라서 구성된 샘플 위 250 cm의 높이로부터 수직으로 떨어뜨렸다(측정 조건, 23℃, 50% 상대 습도). 각각의 샘플에 대해 3회의 연구를 실시하였다.
폴링 볼 시험은 접착이 3회의 연구 중 어떠한 연구에서 떨어지지 않는 경우 통과된 것이다.
SAFT - 전단 접착 파괴 온도
SAFT 시험은 온도 하중하에 접착 테이프의 전단 강도의 가속 시험에 이용된다. 시험을 위하여, 연구 중인 접착 테이프를 가열가능한 스틸 플레이트에 접착시키고, 추(50 g)로 하중을 가하고, 전단 이동을 기록하였다.
측정을 위한 샘플의 제조:
연구 중인 접착 테이프를 50 μm 두께의 알루미늄 호일에 접착시켰다. 이에 따라 준비된 접착 테이프를 10 mm × 50 mm의 크기로 절단하였다.
크기에 맞춰 절단된(cut-to-size) 접착 테이프 샘플을, 샘플의 접착 면적이 13 mm × 10 mm = 높이 × 폭이고 스틸 시험판이 상부 모서리에서 2 mm까지 돌출되도록, 아세톤으로 세척된 폴리싱되는 스틸 시험 판(스틸 재료 1.4301, DIN EN 10088 2, 표면 2R, 표면 거칠기 Ra = 30 내지 60 nm, 치수 50 mm × 13 mm × 1.5 mm)에 접착시켰다. 이후, 접착 부위를 그 위에 2kg의 스틸 롤러를 10m/분의 속도로 6회 롤링함으로써 고정시켰다. 상부에서 샘플을 이동 센서에 대한 지지체로서 기능하는 안정한 접착제 스트립으로 플러시(flush) 보강하였다. 이후, 스틸 플레이트를 사용하여, 더 긴 돌출부를 지니는 접착 테이프 단부가 수직 하향을 향하도록 샘플을 매달았다.
측정:
측정을 위한 샘플을 하단부에서 50 g의 추로 하중을 가하였다. 접착된 샘플을 지니는 스틸 시험판을 25℃에서 시작하여 분당 9℃의 속도로 200℃의 마지막 온도로 가열하였다.
샘플의 슬립 이동을 온도 및 시간의 함수에 따라 이동 센서에 의해 관찰하였다. 최대 슬립 이동을 1000 μm (1 mm)로 설정하고; 초과하는 경우 시험을 중단하였다. 시험 조건: 실온 23 ± 3℃, 대기중의 상대 습도 50 ± 5%.
시험은 200℃에서 슬립 이동이 1000 μm의 수치를 초과하지 않는 경우 통과된 것으로 여겨진다(샘플이 충분히 온도-저항성임). 시험이 실패하는 경우, 최대 슬립 이동 (1000 μm)의 달성 지점에서의 온도를 기록하였다(℃로)
실험 섹션
감압 접착제의 제조
증발 냉각하에서 라디칼 중합에 적합한 통상적인 2ℓ 유리 반응기에 142.5g의 부틸 아크릴레이트, 142.5g의 에틸헥실 아크릴레이트, 및 15g의 아크릴산을 포함하는 300g의 모노머 혼합물, 및 200g의 아세톤:특수-비점 스피릿(special-boiling-point spirit) 60/95(1:1)을 채웠다. 교반하면서, 반응기를 통해서 45분 동안 질소 가스를 통과시킨 후에, 반응기를 58℃로 가열하고, 6g의 아세톤 중의 용액에 0.15g의 2,2'-아조디(2-메틸부티로니트릴) (Vazo 67®, DuPont)을 첨가하였다. 이후, 외부 가열 배쓰를 75℃로 가열하고, 반응을 이러한 외부 온도에서 일정하게 수행하였다. 1 시간 반응 후에, 6g의 아세톤 중의 용액에 추가 0.15g의 VAZO 67®을 첨가하였다. 3시간 후에, 배쓰를 90g의 아세톤/특수-비점 스피릿 60/95(1:1)으로 희석하였다. 5.5시간의 반응 시간 후, 9g의 아세톤 중의 용액에 0.45g의 비스(4-3차-부틸사이클로헥사닐) 퍼옥시디카보네이트 (Perkadox 16®, Akzo Nobel)를 첨가하였다. 7시간의 반응 시간 후에, 9g의 아세톤 중의 용액에서의 추가 0.45g의 비스(4-3차-부틸사이클로헥사닐) 퍼옥시디카보네이트 (Perkadox 16®, Akzo Nobel)를 첨가하였다.
10시간의 반응 시간 후, 배쓰를 90g의 아세톤/특수-비점 스피릿 60/95(1:1)으로 희석하였다. 24시간의 시간 후에, 반응을 종료하고, 배쓰를 실온으로 냉각시켰다. 이와 같이 제조된 생성된 폴리머 모두의 경우, 수-평균 분자량은 약 Mn = 100,000 g/몰 정도였다(표 참조).
이후, 폴리머를 적절한 양의 가교제 [실시예 1 내지 15: 테트라글리시딜-메타-자일렌디아민; Erisys® GA 240; 아세톤 중의 3% 강도 용액; 실시예 16: 알루미늄(III) 아세틸아세토네이트, 아세톤 중의 3% 강도 용액]와 배합하고, 또한 수지-배합된 첨가제의 경우, 상응하는 양의 점착제 수지 (Sylvares TP 95®; 테르펜-페놀계 수지, 연화 온도 92 내지 98℃(전형적인 값 95℃; 제조업체 수치, Arizona Chemical))와 배합하고, 아세톤/특수-비점 스피릿 60/95 (1:1)으로 40%의 고형물 함량으로 희석하였다.
가교제 및 수지에 대한 비율 - 각각의 경우 표 1의 수치를 참조; 가교제의 중량부에 대한 수치는 순수 가교제(희석제 부재)의 양을 기준으로 한 것이고, 각각의 경우 폴리아크릴레이트 성분 A1의 100중량부에 대해 표준화하였다.
이중 감압 접착 테이프 어셈블리의 제조
라이너 물질(실리콘화된 이형지) 상에 폴리머 조성물의 40% 강도 용액을 코팅하고, 120℃에서 15분 동안 건조시켰고, 이 동안에 가교 반응이 일어났었다. 건조하여 두께가 94 μm인 가교된 PSA의 층을 제공하였다.
이러한 방식으로 제조된 PSA 층을 12μm 두께의 PET 캐리어 필름의 양면 상에 관례적인 방법에 의해 라미네이팅하여 전체 두께가 200μm인 양면 대칭 감압 접착 테이프를 제공하였다.
실험 결과는 표 1에 기재되어 있다.
요구되는 사용 분야에 대한 PSA의 적합성을 이의 클리베이지 시험 및 폴링 볼 시험의 통과에 의해 입증하였다. 이러한 목적을 위하여, PSA의 레올로지 특성이 매우 정밀하게 조절될 필요가 있었다. 본 발명에 따르면, 이는 사용되는 폴리머의 성질 및 양, 사용된 가교제의 양, 및 점착제 수지 혼합에 대한 제한치를 통해 수행되었다. 정밀한 조절은 본 명세서의 문맥에 예시된 바와 같이 선택되는 가교제를 고름으로써 추가로 최적화될 수 있다.
한 가지 가능한 선택은 수지를 PSA에 혼합시키는 것이다. 그러나, 이는 과량의 수지 혼합물(존재하는 경우, 13중량% 이상)이 폴링 볼 시험에 실패하게 하고, PSA를, 그에 따라서, 요망되는 최종 용도로 부적합하게 하는 것으로 나타났다(비교: 실시예 3, 5, 7, 8, 및 12).
클리베이지 시험에서의 통과는 특히 저주파수 방해에 대한 연구중인 접착 테이프의 저항성 및 이들 사이에 생성된 결합의 저항성을 나타내는 것이다. 클리베이지 시험은 특히 휨 응력, 및 또한 우수한 온도 점착 안정성을 보상하기 위한 이들의 적합성을 예시하는 역할을 한다.
클리베이지 시험은 폴리머 성분 A1의 거대분자의 이론적 물질량(nP)에 대한 가교제의 가교-활성 센터의 물질량(nZ)의 비율 V = nZ/nP이, 주요 청구항에 지시된 바와 같이, 규정된 범위내에 선택되는 경우 통과되는 것으로 밝혀졌다(실시예 1, 2, 3, 7, 10, 11, 및 12 참조). 이러한 양의 가교제에 의해 달성되는 가교도는 손실률(tan δ)을 통해 두드러지게 특성화될 수 있다. 성공적인 실시예의 경우, 손실률은 본 명세서의 문맥에서 지시된 범위 내에 있다.
폴링 볼 시험은 접착 테이프의 충격 흡수성, 즉, 낙하 또는 충격과 같은 기계적인 영향에 대응하는 이의 적합성을 연구하는데 특히 적합하다. 이러한 시험이 통과되는 경우, 관련된 적합성은 충분한 것으로 여겨진다.
상기 실험들로부터, 롤링 볼 점착성 시험이 50mm 이하의 수치를 제공하였을 때에 폴링 볼 시험이 자주 통과되었던 것으로 나타냈다. 이용될 수 있는 또 다른 특징은 25℃에서의 유리 전이 주파수(fg)이다. 25℃에서의 유리 전이 주파수(fg)가 5,000 rad/s 이상의 수치에 이르는 샘플은 폴링 볼 시험을 통과했다(실시예 1, 2, 4, 6, 9, 10, 11, 13, 및 14).
고도로 가교된 PSA를 지니는 접착 테이프가 그러했듯이, 본 발명에 따른 특징을 지니는 접착 테이프는 온도 안정성 시험(SAFT 시험)을 통과했다. 그러나, 폴리아크릴레이트 성분의 낮은 가교(불충분한 양의 가교제)는 불충분한 온도 안정성을 초래하였다.
더욱이, 알루미늄 킬레이트 가교제로 가교된 샘플(실시예 16)은 폴링 볼 시험을 통과하였지만 클리베이지 시험을 통과하지 않았고, 우수한 온도 안정성을 나타내지도 않은(SAFT 시험 실패) 것으로 밝혀졌다. 따라서, 이러한 방식으로 가교된 PSA는 본 발명의 목적에 따른 요구사항을 충족시키지 못했다. 따라서, 본 발명에 따라 요구된 가교제로 생산된 PSA는 킬레이트-가교된 PSA에 비해 분명한 이점을 지닌다.
결과적으로, 청구된 접착 테이프는 목표로 하는 과제를 충족시키기에 뛰어나게 적합한 것으로 나타날 수 있다. 마찬가지로 청구된 폴리머 조성물은 그러한 접착 테이프를 생산하기에 뛰어나게 적합하다.
Figure pct00002
Figure pct00003

Claims (14)

  1. 캐리어 층 및 또한 2개의 감압 접착제(PSA) 외층을 포함하는 양면 접착 테이프로서,
    PSA 중 하나 이상이 적어도
    A) 폴리머 성분(성분 A), 및
    B) 하나 이상의 공유 가교시키는 이작용성 또는 다작용성 가교제(성분 B)를 포함하는 폴리머 조성물의 가교 생성물이고,
    폴리머 성분(성분 A)이 88 내지 100 중량%의 하나 이상의 폴리아크릴레이트(성분 A1)를 포함하고,
    폴리아크릴레이트(성분 A1)가 적어도
    a) 성분 A1을 기준으로 하여, 1 내지 15 중량%의, 하나 이상의 에틸렌성 불포화 결합을 지니는 하나 이상의 모노머(모노머 a), 및
    b) 성분 A1을 기준으로 하여, 85 내지 99 중량%의, 아크릴계 에스테르 및 메타크릴계 에스테르의 군으로부터 하나 이상의 모노머(모노머 b)로 구성되는데,
    모노머 a는 각각의 모노머의 상응하는 호모폴리머의 유리 전이 온도(Tg)가 0℃ 이상이 되도록 각각 선택되고, 모노머 a의 적어도 일부가 또한 하나 이상의 카르복실산 기를 지니는 모노머(모노머 a1)이고,
    모노머 b는 각각의 모노머의 상응하는 호모폴리머의 유리 전이 온도(Tg)가 -30℃ 이하가 되도록 각각 선택되고,
    성분 A 및 B가 전체적으로 폴리머 조성물의 95중량% 이상을 차지하며,
    하나 이상의 가교제가, 폴리머 성분 A1의 거대분자(macromolecule)의 이론적 물질량(nP)에 대한 가교제의 가교-활성 센터의 물질량(nZ)의 비율 V=nZ/nP가 0.15 내지 0.60의 값을 지니게 하는 양으로 존재하고;
    가교제의 가교-활성 센터의 물질량(nZ)이 가교제의 질량(mV)에 가교제 분자 당 가교-활성 센터의 갯수(f)를 곱하고 가교제의 몰 질량(MV)으로 나눔으로써 제공되고, 다시 말해서, nZ=f·mV/MV이고;
    폴리머 성분 A1의 거대분자의 이론적 물질량(nP)이 PSA 중의 폴리머 성분의 질량(mP)을 이러한 성분의 수-평균 몰 질량(Mn ,P)으로 나눔으로써 제공되고, 다시 말해서, nP=mP/Mn ,p임을 특징으로 하는, 양면 접착 테이프.
  2. 캐리어 층 및 또한 2개의 감압 접착제(PSA) 외층을 포함하는 접착 테이프, 특히 제 1항의 접착 테이프로서,
    PSA 중 하나 이상이 적어도
    A) 폴리머 성분(성분 A), 및
    B) 하나 이상의 공유 가교시키는 이작용성 또는 다작용성 가교제(성분 B)를 포함하는 폴리머 조성물의 가교 생성물이고,
    폴리머 성분(성분 A)이 88 내지 100 중량%의 하나 이상의 폴리아크릴레이트(성분 A1)를 포함하고,
    폴리아크릴레이트(성분 A1)가 적어도
    a) 성분 A1을 기준으로 하여, 1 내지 15 중량%의, 하나 이상의 에틸렌성 불포화 결합을 지니는 하나 이상의 모노머(모노머 a), 및
    b) 성분 A1을 기준으로 하여, 85 내지 99 중량%의, 아크릴계 에스테르 및 메타크릴계 에스테르의 군으로부터 하나 이상의 모노머(모노머 b)로 구성되는데,
    모노머 a는 각각의 모노머의 상응하는 호모폴리머의 유리 전이 온도(Tg)가 0℃ 이상이 되도록 각각 선택되고, 모노머 a의 적어도 일부가 또한 하나 이상의 카르복실산 기를 지니는 모노머(모노머 a1)이고,
    모노머 b는 각각의 모노머의 상응하는 호모폴리머의 유리 전이 온도(Tg)가 -30℃ 이하가 되도록 각각 선택되고,
    성분 A 및 B가 전체적으로 폴리머 조성물의 95중량% 이상을 차지하며,
    0.1 rad/s 및 85℃에서 PSA의 손실률(tan δ)(손실 계수(G'')와 저장 계수(G') 사이의 비율)이, DMA에 의해 측정하는 경우, 0.35 내지 0.75 범위 내에 있고, 25℃에서 유리 전이 주파수(fg)가, DMA 측정법에 의해 측정하는 경우, 5,000 rad/s 이상임을 특징으로 하는, 접착 테이프.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 모노머 a1이 성분 A1을 기준으로 하여 3 내지 5중량%로 존재함을 특징으로 하는, 접착 테이프.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 모노머의 일부 또는 전부가 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 및 에틸 메타크릴레이트(모노머 a2)를 포함하는 군으로부터 선택됨을 특징으로 하는, 접착 테이프.
  5. 제 4항에 있어서, 모노머 a2가 성분 A1을 기준으로 하여 10중량% 이하로 존재함을 특징으로 하는, 접착 테이프.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리머 성분 A가 80 내지 150℃의 연화점을 지니는 수지 성분(성분 A2)을 12중량% 이하, 바람직하게는 10중량% 이하로 추가로 포함함을 특징으로 하는, 접착 테이프.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 가교제가 공유 반응 가교제임을 특징으로 하는, 접착 테이프.
  8. 제 6항에 있어서, 가교제로서 분자 중 에폭시 작용기뿐만 아니라 아민 작용기를 포함하는 화합물이 사용됨을 특징으로 하는, 접착 테이프.
  9. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, 가교제로서 테트라글리시딜-메타-자일렌디아민이 사용됨을 특징으로 하는, 접착 테이프.
  10. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리머 성분 A1의 거대분자의 이론적 물질량(nP)에 대한 가교제의 가교-활성 센터의 물질량(nZ)의 비율 V=nZ/nP가 0.38 내지 0.59의 값을 지님을 특징으로 하는, 접착 테이프.
  11. 제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서, 두께가 100 내지 300μm임을 특징으로 하는, 접착 테이프.
  12. 제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서, 캐리어 층의 양면 상의 감압 접착제 층들이 기하학적으로 동일함을 특징으로 하는, 접착 테이프.
  13. 제 1항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서, 캐리어의 양면 상의 감압 접착제 층들이 화학적으로 동일함을 특징으로 하는, 접착 테이프.
  14. 가교된 감압 접착제를 생산하기 위한, 더욱 특히, 제 1항 내지 제 13항 중 어느 한 항의 접착 테이프를 위한 폴리머 조성물로서,
    A) 폴리머 성분(성분 A), 및
    B) 하나 이상의 공유 가교시키는 이작용성 또는 다작용성 가교제(성분 B)를 포함하고,
    폴리머 성분(성분 A)이 88 내지 100 중량%의 하나 이상의 폴리아크릴레이트(성분 A1)를 포함하고,
    폴리아크릴레이트(성분 A1)가 적어도
    a) 성분 A1을 기준으로 하여, 1 내지 15 중량%의, 하나 이상의 에틸렌성 불포화 결합을 지니는 하나 이상의 모노머(모노머 a), 및
    b) 성분 A1을 기준으로 하여, 85 내지 99 중량%의, 아크릴계 에스테르 및 메타크릴계 에스테르의 군으로부터 하나 이상의 모노머(모노머 b)로 구성되는데,
    모노머 a는 각각의 모노머의 상응하는 호모폴리머의 유리 전이 온도(Tg)가 0℃ 이상이 되도록 각각 선택되고, 모노머 a의 적어도 일부가 또한 하나 이상의 카르복실산 기를 지니는 모노머(모노머 a1)이고,
    모노머 b는 각각의 모노머의 상응하는 호모폴리머의 유리 전이 온도(Tg)가 -30℃ 이하가 되도록 각각 선택되고,
    하나 이상의 가교제가, 폴리머 성분 A1의 거대분자의 이론적 물질량(nP)에 대한 가교제의 가교-활성 센터의 물질량(nZ)의 비율 V=nZ/nP가 0.15 내지 0.60의 값을 지니게 하는 양으로 존재하고;
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