KR20140033081A - 상부 및 하부 표면을 갖는 감압 접착층의 접착 특성을 증가시키는 방법 - Google Patents

Abstract

상부 및 하부 표면을 갖는 감압 접착제 층의 결합력을 증가시키는 방법으로서, 상기 감압 접착제 층의 하나 이상의 표면이 물리적 방법으로 처리되고, 상기 물리적 방법은 코로나 방전, 유전체 배리어 방전, 화염 사전처리, 또는 플라즈마 처리를 포함하는 군으로부터 선택되는 방법에 관한 것이다.

Description

상부 및 하부 표면을 갖는 감압 접착층의 접착력을 증가시키는 방법{METHOD FOR INCREASING THE ADHESIVE POWER OF A PRESSURE-SENSITIVE ADHESIVE LAYER HAVING AN UPPER AND A LOWER SURFACE}

본 발명은 상부 및 하부 표면을 갖는 감압(pressure-sensitive) 접착제(PSA) 층의 결합 강도를 증가시키는 방법과 관련이 있다.

감압 접착제 적용에 적합한 점탄성 특징을 지닌 물질의 특징은 기계적 변형 하에서, 이들은 점성 유동을 나타낼 뿐만 아니라 탄성 복원력을 발전시키는 것이다. 이들 각각의 비율에 대해, 두 공정은 정확한 조성물, 구조, 및 문제되는 물질의 가교 정도뿐만 아니라, 변형의 비율 및 내구성, 및 온도에 따라, 서로에 대해 일정 비율을 차지한다.

접착 테이프의 PSA에서 충분한 점착력을 달성하기 위해, PSA는 일반적으로 가교되고, 이는 개개의 고분자가 가교 결합을 통해 서로 결합되어 있음을 의미한다. 가교는 다양한 방법으로 일어날 수 있다 - 예컨대, 물리적, 화학적, 또는 열적 가교 방법이 있다.

비례 점성 유동이 접착의 달성을 위해 요구된다. 상대적으로 고 유동성을 지닌 고분자에 의해 초래된, 단지 점성 성분이 효과적인 습윤 및 결합되는 기재상에 우수한 흐름을 허용한다. 점성 유동의 고비율은 높은 고유 끈끈함(tackiness)(감압 접착 또는 택(tack)으로도 언급됨) 및 이에 따라 또한 종종 높은 결합 강도를 야기한다. 유체 성분의 부족으로 인해, 고유 택은 일반적으로 고도로 가교된 시스템, 또는 결정질이거나 유리상 응고된 폴리머의 특징이 아니다.

비례 탄성 복원력은 점착력의 달성을 위해 필수적이다. 이들은, 예를 들면, 매우 고도로 상호 얽히고 또한 물리적 또는 화학적으로 가교된, 매우 긴-사슬 고분자에 의해 야기되고, 이들은 접착 결합 상에 작동하는 힘의 전달을 허용한다. 이러한 힘은, 예를 들면, 접착 결합이 지속적 전단 하중의 형태인, 그 위에 작용하는 지속적 하중을 상대적으로 긴 시간 동안, 적절히 견딜 수 있도록 한다.

기재로부터 PSAs 플로잉 오프(flowing off)(러닝 다운)을 방지하기 위해, 그리고 결합된 어셈블리 내의 PSA의 충분한 안정성을 보장하기 위해, 그러면, PSAs의 부분 상의 충분한 점착력이 요건이다. 또한, 효과적인 접착 특성을 위해, PSAs는 기재 상에 흐를 수 있고 기재 표면의 충분한 습윤을 보장하는 위치에 있어야 한다. 또한, 결합된 연결 부위 내(PSA 층 내)의 균열을 방지하기 위해, PSA 내의 특정 탄성이 요구된다.

또한, 표면의 습윤뿐만 아니라, 상호 작용의 특성이 접착, 즉, 접착제와 기재 사이의 인터페이스의 상호 작용의 특정 에너지를 위해 중요하다. 이는 표면의 화학적 특성에 의해 지배된다. 본원의 PSAs는 이들의 레올로지, 즉, 이들의 부피와 이들의 접착의 특성 사이의 충돌, 즉, 부피 특성과 표면 특성의 혼합을 극복해야 한다.

예를 들면, 자동차 및 전자 산업에서의 사용을 위해, 자가-접착 테이프는 성능 요건을 요구하는 상태에 있게 된다. 본원의 중요한 기준은 우수한 결합 강도, 특히 고 전단 강도, 고 에이징(aging) 저항성, 및 특히 전자적 상용성을 포함한다. 그러므로, 상응하는 적용을 위해, 고도로 가교된 폴리아크릴레이트 접착제에 기초하는 자가-접착 테이프가 주로 사용된다. 양면 접착하는 접착 테이프가 대개 성분의 영구적인 결합을 위해 매우 종종 사용된다.

이러한 종류의 양면 접착하는 자가-접착제 테이프가 매우 광범위한 물질의 고정 및 결합에서 다양하게 사용된다. 예를 들면, 현재는, 다양한 상이한 자가-접착 테이프가 도어 트림 및 장식용 트림의 결합을 위해, 자동차 산업에서, 및 디스플레이, 배터리, 또는 예를 들면, 휴대폰, 디지털 카메라, 또는 포켓 컴퓨터를 포함하는 장치에서의 확성기의 결합을 위해, 전자 산업에서 사용되고 있다. 감압 접착제 테이프의 사용을 통해, 개개 기술적 요소가 유의하게 더 빨라서 보다 효율적이고 비용-효과적인, 보다 공간-절약하는 방법으로 장착될 수 있다.

건설 섹터에서, 기술 제폼의 산업적 제조에서의 다양한 적용을 위해, 예를 들면, 어셈블리 목적을 위해, 점점 더 두꺼워지지만, 강하게 결합하는 접착 테이프에 대한 요구가 있다. 접착 결합이 실외에서 종종 일어나고/나거나 결합된 제품이 실외 날씨의 영향에 노출 노출되기 때문에, 이러한 접착 테이프의 특성의 예상은 흔히 높다: 이에 따라, 접착 결합은 강하고, 내구성이 있고, 내후성이 있고; 빈번한 요건은 높은 습기 저항성, 가열 안정성 및 조합된 열 및 습도에 대한 저항성을 포함하고; 접착 테이프는 유리하게 결합선 내 및/또는 결합이 일어날 기재 상의 불균일을 보충할 수 있어야 하고, 또한, 두꺼운 접착 테이프를 위해(예를 들면, 투명 물질, 예컨대 유리 또는 투명 폴리머의 결합의 영역에서), 점점 더 높은 투명성이 요망된다. 또한 여기서 고도로 가교된 폴리아크릴레이트 접착제의 사용이 통상적이다.

이러한 목적을 위해 사용된 접착 테이프는 일반적으로 접착제로 제공되는데, 상기 접착제는 기술적 접착 특성이 특히 효과적으로 균형잡혀 있어야 한다. 예를 들면, 점착력, 접촉 끈끔함("택"으로도 언급됨), 유체 거동, 및 다른 특성이 매우 정확하게 조절되어야 한다. 이러한 특성에 영향을 주는, PSA에 대해 기술적 성형 공정이 개개 특성에 대해 종종 다른 결과를 가지기 때문에, 균형을 찾는 것은 일반적으로 어렵거나, 타협이 결과에서 받아들여져야 한다. 예를 들면, 접착제가 또한 접착을 위해 최적화되는 특정 전단 강도를 소유하는 것이 문제이다.

고도로 가교된 아크릴레이트 접착제의 부족한 접착의 문제가 또한 나타나는데, 예를 들면, 여러 겹의 접착 테이프의 라미네이션에서 나타난다. 이러한 라미네이션은, 특히 이러한 라미네이션이 상승된 온도에서 일어나는 경우, 비가교된 PSAs, 예컨대 폴리이소부틸렌에 기초한 접착제, 물리적으로 가교된 PSAs, 예컨대 스티렌 블록 코폴리머에 기초한 접착제, 또는 낮은 가교 정도를 지닌 PSAs, 예컨대 낮은 가교 정도를 지닌 천연 고무에 기초한 접착제와 함께 매우 우수하게 기능한다. 이에 반해서, 가교된 아크릴레이트 PSA 층의 라미네이션은 빈번하게 층의 낮은 라미네이션 강도 또는 복합 강도로 인해, 특성의 감소된 프로파일을 갖는 라미네이트를 초래한다. 가교의 높은 정도로 인해, 아크릴레이트 PSA 내의 폴리머 사슬이 인터페이스에서 불충분한 길이의 내부 길이(interloops)를 형성할 수 없다고 생각된다. 특정 제품의 경우, 실제로, 이러한 환경이 방출 물질(방출 종이 또는 방출 시트) 없이 롤의 형태로 양면 자가-접착 테이프를 제공하기 위해 실제로 사용되어서, 폴리아크릴레이트 PSA 층의 두 겹이 장기적으로 직접 접촉되어 있다. 심지어 보관 수년 후에도, 이러한 제품들은 여전히 문제 없이 풀려질 수 있다. tesafix® 56661이 이러한 제품의 한 예이다.

고성능 접착 테이프 및 접착제 어셈블리 테이프의 시그먼트의 경우 특히, 무-캐리어, 점탄성 접착 테이프가 있다. 이러한 맥락에서 "무-캐리어"는 구조적 점착력을 위해 어떠한 층도 요구되지 않고, 따라서 접착 테이프가 특정 용도를 위해 본질적으로 충분하게 점착성이 있다. 캐리어 시트 등, 예컨대 직포 또는 부직포 직물을 사용하는 것은 불필요하다. 이러한 접착 테이프는 또한 고도로 가교된 아크릴레이트 접착제에 기초한다. 또한, 이러한 감압 접착제 테이프는 보통 상대적으로 두껍고, 일반적으로 300㎛ 초과이다.

이렇게 하여 디자인된 점탄성 폴리머 층은 매우 높은 점도의 유체로서 간주될 수 있는데, 이는 압력 하중 하에서 유체("크리프(creep)"라고도 언급됨) 거동을 나타낸다. 이러한 점탄성 폴리머 또는 이러한 폴리머 층은 힘에 대해 느린 노출 하에서, 그 위에서 작용하는 힘을 완하시키는, 능력을 특정 정도로 가진다: 이들은 힘을 (보다 특히 -적어도 부분적으로 - 가역적일 수도 있는) 진동 및/또는 변형으로 소멸시킬 수 있어서, 작용하는 힘을 "버퍼링"할 수 있고, 바람직하게는 작용하는 힘에 의한 기계적 파괴를 회피할 수 있으며, 유리하게는 이러한 기계적 파괴를 적어도 감소시키거나 또는 파괴의 발생의 시간을 적어도 지연시킬 수 있다. 매우 빠르게 작용하는 힘의 경우에, 점탄성 폴리머는 탄성 거동, 즉, 완전히 가역가능한 변형의 거동을 통상적으로 나타내고, 폴리머의 탄성을 초과하는 힘은 균열을 야기할 수 있다. 이와 대조되는 것은 탄성 물질인데, 이는 심지어 힘에 대한 느린 노출 하에서 기재된 탄성 거동을 나타낸다. 혼화제, 충전제, 발포제 등에 의해, 이러한 점탄성 접착제가 이들의 특성에 있어 매우 달라지는 것 또한 가능하다.

결국 이러한 점탄성 캐리어층을 특징으로 하는 접착 테이프의 기술적 접착 특성에 대해 실질적인 기여를 하는, 점탄성 폴리머층의 탄성 성분으로 인해, 예를 들면, 인장 또는 전단 응력의 장력이 완전히 완화될 수 없다. 이러한 사실은 완화 능력을 통해 나타나는데, 이는 ((응력(t=0) - 응력(t)/응력 (t=0))*100%으로 정의된다. 점탄성 캐리어층은 일반적으로 50% 초과의 완화 능력을 나타낸다.

어떤 접착제가 본질이 점탄성일지라도, 무캐리어의 고성능 접착 테이프의 경우, 이러한 특정 완화 품질을 나타내는 접착제의 사용이 바람직하다.

접착제의 발달에서, 고 점착력을 보유한 이러한 특정 완화 품질의 달성은 종종 결과로서 낮은 접착 및 감소된 결합 강도와의 타협을 유도한다. 요구되는 점착력의 고수준 때문에, 높은 전단 강도를 소유하고 높은 접착 및/또는 택을 특징으로 하는 무캐리어, 점탄성 접착 테이프를 제조하는 것은 결코 사소한 일이 아니다. 점착을 부여하는 수지의 사용 없이, 아니면 접착제의 경우에 통상적으로, 접착은 종종 불충분한 상태로 남음이 밝혀졌다. 통상의 기술자에게 자명하듯이, 이러한 수지의 혼합은 전단 강도 - 고성능 적용의 비용에 직면하지만, 이러한 전단 강도에 대한 손상은 절대적으로 회피되어야 한다.

하지만, "통상적인" 접착제로의 전이는 본질적으로 유체, 특히 접착 전송 테이프로의 전이이고, 따라서 또한 일반적으로 캐리어와 함께 사용되는 접착제로의 전이이다. 예를 들면, 캐리어를 지닌 종래의 접착제 테이프에서 얇은 층에서 또한 사용되는, 특히 "점탄성"으로 확인된 접착제에 대한 것은 없다. 반대로, "종래의" 접착제는 두꺼운 층 제품에서 특정 경우에 또한 합리적일 수 있거나, 혼화제, 충전제, 발포제 등에 의해 정의된 목적을 위해 충분하게 최적화될 수 있다.

또한, 실제 표면상의 많은 접착 결합의 경우에, 표면에 프라이머라고도 불리는, 접착 프로모터를 적용하는 것이 종종 필요한 것이 실제이다. 표면이 먼지나 기름으로 오염되어 있는 경우, 표면의 세척 또는 물리적 사전처리와 함께, 프라이머가 적절한 접착 결합을 허용할 수 있다. 물리적 표면 처리를 위해, 플라즈마 시스템이 종종 노즐 기하학 하 및 대기압 하에서 일반적으로 사용된다. 프라이머의 사용은 복잡성 및 적용의 어려움으로 인해 보통 바람직하지 않다.

과거의 특정 경우에, 이의 표면의 "활성화"를 통해 PSA의 일부 표면 특성의 개선을 보여주는 것이 가능해져 왔다. 이러한 특정 특성이 어떤 것인지 여부, 및 임의의 이러한 개선의 징후는 매우 크게 달라질 수 있다.

이러한 발명에서, "활성화"란 용어는 단지 표면에 관련되고 접착 특성에 대해 긍정적인 영향을 갖는 수정의 모든 버전에 대해 동의어로서 사용된다. 이러한 버전에 대해 주로 고려되는 것은 물리적 방법, 예컨대 코로나, 플라즈마, 및 화염이다. "활성화"라는 용어는 불특정 수정을 일반적으로 함축한다.

거의 대부분 단지 결합하는 기부/기재가 처리되고, (감압) 접착제는 처리되지 않는다. 원칙적으로, 접착 표면의 활성화에 대한 선행 기술이 이미 있으나, 이러한 선행 기술은 특히 포괄적이지 않다.

DE 10 2007 063 021 A1호는 파주력(holding powers)을 증가시키는 목적에 대한 접착제의 코로나 활성화를 기재하고 있다. 보다 특히 기재된 것은 UV-가교된 PSAs의 경우에, 결과로서 감소된 접착을 지닌, 인터페이스에 근접한 증가된 가교를 지닌 가교 프로파일이 있다는 문제이다. 교시는 변하지 않거나 심지어 감소된 결합 강도를 포함하여, 그렇지 않으면 사실상 변하지 않은, 기술적 접착 특성을 지닌, 코로나 처리에 의한 전단 강도를 신장시키는 것이다. HP를 증가시키는 것이, 사소하게 결합 강도에서의 증가를 또한 만들지 않음이 통상의 기술자들에게 자명하다.

또한, DE 10 2006 057 800 A1호의 교시는 라미네이션에 선행하여 접착 표면을 통해, 여러 겹의 접착 테이프에서 전단 강도의 증가가 어떻게 달성되는지에 대한 것이다. 처리는 제품 내에서 인터페이스 상에서 일어나고, 인터라미네이트(interlaminate) 접착을 증가시키기 위해 기능한다. 교시된 접착 테이프의 결합 강도의 증가는 진술되지 않았다.

성형 점탄성 감압 접착층의 결합 강도를 증가시키는 것에 대한 선행 기술에서 현재까지 교시된 해결책은 멀티층 구조를 제조하기 위한, 접착제의 하나 이상의 층의 추가의 라미네이션에 관한 것이다.

WO 2006/027389 A1호는 개개 층이 유리하게 코로나 처리된, 이러한 멀티층 구조를 교시한다. 10N/cm 미만, 보다 특히 7N/cm 미만의 결합 강도를 각각 지닌 층으로 구성된, 3층 구조가 기재되어 있지만, 3층 구조는 10N/cm 초과의 결합 강도를 가진다.

멀티층 구조의 명확한 불리함은 증가된 제조 비용 및 복잡성, 및 다수 공정 단계이다. 원칙적으로, 이러한 종류의 해결책으로, 층 사이의 박리 문제가 발생할 수 있는데, 이는 인터라미네이트 접착이 강한 공유 화학 상호작용이 아니라 대신에 일반적인 극성 종류의 불특정 상호작용으로부터 유래되기 때문이다.

점탄성 캐리어를 지닌 이러한 종류의 멀티층 구조에서 인터라미네이트 접착을 개선하는 것이 EP 2 062 951 A1호에 기재되어 있는데, 접착제 표면상의 코로나 처리의 영향이 열 가교의 화학적 후-반응과 결합된다. 하지만, 전술한 바와 같이, 멀티층 구조의 증가된 복잡성의 불리함이 여전히 남는다. 또한, 사용된 가교제의 확산의 결과로서 후가교 반응에 의해 또한 반대로 변경된 라미네이트된 접착제의 특성을 배제하는 것은 불가능하다.

이러한 발명의 목적은 어떤 PSA 층의 결합 강도가 증가될 수 있는지에 대한 방법을 구체화하는 것이다. 이러한 목적은 특히 전단 강도에 대한 높은 기술적 접착 요건을 지닌, 보다 특히 점탄성, 무캐리어 감압 접착제를 위해 달성되는 것이다. 추가의 목적은 양면상에 불균등한 ("등급별") 결합 강도를 물리적 처리의 결과로서 소유하는 양면으로 접착하는 테이프를 제공하는 것이다. 또한, 이의 표면의 물리적 처리를 통해, 심지어 기재에 대해 프라이머의 적용 없이, 접착 테이프가 제거될 때(예를 들면, 균열 시험 또는 박리 시험) 발생하는 접착 실패보다 오히려 응집하는 이러한 높은 접착 또는 결합 강도를 얻는 접착 테이프를 제공하는 것이 의도이다.

이러한 목적은 주요 청구항에 제시된 바와 같은 방법에 의해 달성된다. 종속항들은 방법의 유리한 발달을 제공한다.

이러한 발명은 이에 따라 상부 및 하부 표면을 갖는 감압 접착제(PSA) 층의 결합 강도를 증가시키는 방법으로서, 상기 PSA 층은 하나 이상의 표면측에 물리적 방법에 의해 처리되고, 상기 물리적 방법은 코로나 방전, 유전체 배리어 방전, 화염 사전처리 및 플라즈마 처리로 구성된 군으로부터 선택되는 방법을 제공한다.

추가의 유리한 구체예에 따르면, PSA 층 둘 모두의 표면이 물리적 방법으로 처리된다.

전술한 목적은 따라서 접착제 표면의 물리적 처리, 보다 특히 플라즈마 처리에 의해, 즉 부피 특성의 변화 없이 인터페이스의 정의된 수정에 의해 달성된다. 추가의 층이 라미네이트됨 없이, 강화된 결합 강도를 소유하는 양면 접착 테이프가 제공된다.

특히 바람직한 물리적 방법은 대기압에서 또는 대기압 부근에서의 플라즈마 처리이다. 본원에서 "부근"이란 대기압으로부터의(상향 또는 하향) 작은 퍼센트, 보다 특히 10% 미만, 바람직하게는 5% 미만, 보다 바람직하게는 2% 미만의 편차를 의미한다.

이러한 강화된 결합 강도는 레올로지 특성 및/또는 부피 특성으로부터 예상되었을 것을 초과한다. 통상의 기술자가 인지하고 있듯이, 절대 기초상에서 측정된 결합 강도값은 두께, 적용 시간, 적용된 압력 등으로 인해서 크게 상이하다. 본 발명의 목적을 위해, 결합 강도의 강화는 절대값의 의미, 예컨대 N/cm로 보여지지 않지만, 비교가능한 비처리된 표면에 관해 대신 모여진다. 특히 유용한 것은 동일 표면의 결합 강도의 "전/후" 비이다. 본 발명의 목적을 위한 결합 강도의 강화는 유의하고, 일반적으로 20% 초과이다.

심지어 매우 극성인 접착제의 경우, 놀랍게도 물리적 사전처리 후의 결합 강도의 강화가 관찰된다. 예를 들면, 심지어 12중량%의 아크릴산 부분을 지닌 직쇄 아크릴레이트 접착제의 경우, 결합 강도의 유의한 강화가 관찰될 수 있다. 또한, 놀라운 것은 물리적 사전처리의 결과로서의 수지-블렌딩된 접착제의 결합 강도의 강화이다. 30% 이상의 수지 부분에도 불구하고, 결합 강도의 유의한 강화가 관찰될 수 있다. 또한, 결합 강도가 고에너지 기재(예컨대, 강철)와 저에너지 기재(예컨대 폴리에틸렌) 둘 모두에 관해 강화될 수 있었음이 놀랍게도 밝혀지고 있다.

따라서, 물리적 사전처리에 의해 기재의 다양성에 관해 강화된 결합 강도를 소유하는 접착 테이프를 제공하는 것이 가능하다. 보다 특히, 추가의 층이 라미네이트되지 않은, 개방면 및 옆선상의 등급별 결합 강도를 지닌 양면 접착 테이프를 제공하는 것이 가능하다.

등급별 결합 강도, 또는 등급별 결합 강도를 지닌 접착 테이프는, 예를 들면, 규정된 힘 한계점을 초과하는 접착제 결합의 정밀 오프닝이 바람직한 적용에 대해, 흥미가 있다. 결합의 특정 분리 또는 오프닝의 경우에, 그러면 또한 접착제 층을 요망되는 기재상에 남아 있음을 보장할 수 있다. 임의의 특정 경우에, 임의로 저등급이 유용할 수 있다.

본 발명의 목적을 위한 물리적 방법은 전자적 방전을 통한 플라즈마를 발생시키고, 처리될 기재를 이러한 플라즈마에 노출시키는 방법이다.

본 발명의 의미에서, 대기압 부근 또는 대기압인 기압 하에서 처리가 일어난다. 플라즈마에서 평균 전자 속도는 보통 매우 높고, 이의 평균 운동 에너지는 이온의 평균 운동 에너지보다 훨씬 높다. 이에 따라, 이러한 에너지를 거쳐 규정된 전자 온도는 이온의 온도와 상이하고, 플라즈마는 열평형에 있지 않다: 이는 "콜드(cold)"이다.

"코로나"로서 보통 언급되는 물리적 사전처리 기술은 보통 "유전체 배리어 방전"(DBD)이다. 이 점에서, 문헌[Wagner et al., Vacuum, 71 (2003), 417-436]을 또한 참조하시오. 이는 웹을 통과하도록 처리될 기재가 이들 중 하나 이상이 유전체 물질로 구성되거나 이러한 물질로 코팅될, 두 고압 전극 사이에 형성하는 것을 포함한다. 코로나 처리의 강도는 [Wmin/m²] 단위로 "투여량(dose)"으로 언급되고, 투여량 D=P/b*v이고, 상기 P=전력[W], b=전극 너비[m], 그리고 v=웹 속도[m/min]이다.

적합하게 높은 웹 장력에 의해, 기재는 상대 전극상에 눌려지고, 이는 공기 포함을 방지하기 위해, 롤로서 설정된다. 처리 거리는 일반적으로 약 1 내지 2mm이다. 전극과 상대전극 사이의 공간에서의 처리를 지닌, 이러한 종류의 두 전극 기하학적 구조의 근본적인 단점은 가능한 반대면 처리이다. 반대면상에 공기 또는 기체의 매우 적은 포함의 경우에, 예를 들면, 롤-투-롤(roll-to-roll) 처리의 경우에 웹 장력이 매우 낮은 경우, 보통 반대면의 원하지 않은 코로나 처리가 있다.

kV 범위에서 전압을 변경시키는 고주파수로 인한 처리의 경우에, 개별 방전 채널이 간단하게 전극과 기재 사이에 일어나고, 또한 가속된 전자가 기재의 표면에 충돌한다. 전자가 충돌할 때, 에너지는 플라스틱 기재의 보통의 분자 결합의 결합 에너지의 2배 내지 3배에 이를 수 있고, 이에 따라 상기 기재 오픈(open)을 부술 수 있다. 제 2 반응이 표면에서 작용기 및 극성 원자단기를 생기게 한다. 극성 원자단기의 형성은 예를 들면, 표면 에너지를 증가시키기 위해, 강한 기여를 만든다. 고에너지 가속화된 전자의 작용의 결과로서, 이러한 종류의 처리는 사용된 전자적 에너지에 대해서 매우 효율적이고, 가능한 개시된 반응에 기초하여 매우 강력하다. 하지만, 극성원자단기 및 작용기의 고밀도의 발생은 사슬 파괴 및 산화를 통한 물질의 분해와 경쟁한다.

간단한 코로나 처리 또는 DBD는 비극성 표면 및 필름에 대해 통상적으로 사용되어서, 이들의 표면 에너지 및 습윤도가 증가한다. 예를 들면, 폴리머 필름이 종종 프린팅 또는 접착제 적용에 앞서 코로나 처리된다.

광의에서, 비록 공기 중의 코로나 처리가 플라즈마가 맡은 기술이지만, 보다 협의는 대기압에서 플라즈마 처리로 통상적으로 이해된다.

코로나 처리가 공기, 예컨대 질소에 기초한 하나 외에 기체 혼합물에서 일어나는 경우, 플라즈마는 이미 부분적으로 관련이 있다. 하지만, 보다 협의에서 대기압 플라즈마 처리는 균일하고 무방전의 처리이다. 이러한 종류의 균일한 플라즈마는 일부 경우에서 혼화제와 함께, 예를 들면, 비활성 기체를 사용하여, 발생될 수 있다. 이러한 처리는 균일하게 플라즈마로 충전된 2차원 반응 공간에서 일어난다.

반응성 플라즈마는 기재 표면의 다수 화학적 기와 빠르게 반응할 수 있는 라디칼 및 자유 전자를 포함한다. 이는 기체 반응 생성물의 형성 및 표면에서 고도로 반응성 있는 자유 라디칼을 유도한다. 제 2 반응을 통해, 이러한 자유 라디칼은 산소 또는 다른 기체와 빠르게 추가로 반응을 할 수 있고, 기재 표면상에 다양한 화학적 작용기를 형성할 수 있다. 모든 플라즈마 기술과 함께, 작용기의 발생은 물질의 분해와 경쟁한다.

처리될 기재는 또한, 2전극 기하학 구조의 반응 공간에 노출되지 않을 수 있지만, 대신에 무방전 플라즈마("간접" 플라즈마)에 오직 노출될 수 있다. 이러한 경우에, 우수한 근사치는 또한 보통 퍼텐셜이 없다. 플라즈마는 보통 기체의 스트림에 의해 방전 영역으로부터 방출되며, 짧은 섹션 후에, 상대전극에 대한 필요 없이, 기재상으로 전달된다. 종종 "잔광"으로 불리는 반응성 플라즈마의 수명 (및 또한 이에 따른 유용한 섹션)은, 재조합 반응 및 플라즈마 화학의 정확한 세부 사항에 의해 결정된다. 반응성은 보통 방전원으로부터의 거리에 따라 기하급수적으로 감소함이 관찰된다.

현대 간접 플라즈마 기술은 종종 노즐 이론에 기초한다. 본원에서 노즐은 원형이거나 선형인 배열일 수 있고; 일부 경우에서, 회전식 노즐이 작동된다 - 여기서 제한을 부과하려는 의도는 없다. 이러한 종류의 노즐 이론은 이의 가요성 및 이의 본래 단일면 처리 때문에 유리하다. 컴퍼니(company) 플라즈마처리로부터의 이러한 노즐은 예를 들면, 접착제 결합에 앞서 기재의 사전처리에 대한 산업에서 널리 퍼져있다. 단점은 무방전인 간접 처리이고, 보다 덜 효율적이고, 이에 따라 감소된 웹 속도가 단점이다. 하지만, 원형 노즐의 통상적인 구조적 형태는 좁은 제품의 웹, 예컨대 작은 cm의 너비를 지닌 접착 테이프를 처리하는 데 특히 적합하다.

플라즈마 발생 기술, 노즐 기하학 구조, 및 기체 대기와 상이한, 다양한 플라즈마 발생기가 시장에 있다. 처리가 효율성을 포함하는 요인에서 상이하지만, 근본적인 효과는 보통 유사하고 무엇보다도 사용된 기체 대기에 의해 결정된다. 플라즈마 처리는 다양한 대기에서 일어날 수 있고, 대기는 또한 공기를 포함할 수 있다. 처리 대기는 그 중에서도 N₂, O₂, H₂, CO₂, Ar, He, 암모니아로부터 선택된, 상이한 기체의 혼합물일 수 있고, 이는 또한 혼합되고 있는 증기 또는 다른 성분일 수도 있다. 이러한 예시적인 설명은 어떠한 제한을 부과하지 않는다.

원칙적으로, 또한, 대기를 기체(예컨대 에틸렌) 또는 액체(에어졸로서 원자화된 형태)의 형태로, 코팅 또는 중합 성분과 혼합할 수 있다. 적합한 에어졸에 대해 사실상 제한이 없다. 특히 간접적으로 작동하는 플라즈마 기술은 에어졸의 사용에 대해 적합한데, 이는 전극의 오염의 위험이 없기 때문이다.

플라즈마 처리의 효과가 화학적 성질이고 초점은 표면 화학을 변화시키는 것이기 때문에, 전술한 방법은 또한 물리 화학 처리 방법으로 기재될 수 있다.

그렇다면, 원칙적으로, 물리적 또는 물리 화학 방법에 의한 접착제의 표면의 처리를 통해, 결합 강도의 강화를 달성할 수 있다는 것은 통상의 기술자에게 놀라운 일이다. 통상의 기술자가 이러한 모든 방법들이 사슬 파괴 및 분해를 수반하는 것을 예상하기 때문에, 예상된 결과는 높은 극성원자단기 함량을 갖지만, 낮은 내부 점착력을 갖는 층의 형성일 것이다. 증가된 극성을 지닌 약한 점착층의 결과로서, 접착제에 의한 기재의 개선된 습윤은 놀라운 일이 아니지만, 감소된 접착 특성이 예상된다. 이러한 맥락에서 보여지는 것은 예를 들면, DE 10 2006 057 800 A1호에서 접착제 표면의 코로나 처리를 통해 교시된 결합 강도에 대해 강화가 없다는 사실이다.

또한, 간접 플라즈마로 인한 접착제 표면의 처리의 경우에, 효과, 즉 코로나 처리와 비교가능하거나, 심지어 이를 초과하는 결합 강도를 증가시키는 것이 달성될 수 있다는 것은 통상의 기술자에게 놀라운 일이다.

놀랍게도, 적용에 앞선 접착제의 적합한 플라즈마 처리는 접착 프로모터 또는 프라이머의 사용을 심지어 불필요하게 만들 수 있다. 프라이머의 포기는 다수 영역, 주로 감소된 복잡성 및 비용의 영역에서 유리하다.

하지만, 또한, 본 발명의 의미에서, 결합 기재를 또한 물리적으로 처리되게 하는 것이 가능하다. 이러한 처리는 기재를 세척하도록 기능할 수 있지만, 특히 그리고 추가적으로 결합 강도의 추가의 신장을 위해 기능하는 특정한 표면 개질을 발생하도록 기능할 수 있다. 사전처리는 접착 테이프에 대해 사용된 것처럼 필수적으로 동일할 필요는 없다. 따라서, 예를 들면, 접착 테이프는 질소 플라즈마로 인해 처리될 수 있고, 기재, 예컨대 강철은 산소 플라즈마로 처리된다. 둘 모두의 처리는 간접 노즐 기술로 유리하게 수행될 수 있다.

본 발명의 의미에서 물리적 처리에 의해 강화된 결합 강도를 지닌 접착 테이프는 영구적 접착 결합을 포함하는 용도, 특히 고성능 적용 및 어셈블리 적용에 대해 적합하다.

하지만, 이러한 접착 테이프는, 예컨대 멀티층 구조, 라미네이트, 또는 다른 제품 또는 성분의 용도를 위한 추가의 프로세싱에 대해 또한 적합하다.

본 발명의 의미는 또한 연질의, 탄성, 또는 자가 접착 기재상에서 접착 결합의 맥락에서 물리적 처리에 의해 증가된 결합 강도의 유리한 사용을 배제하지 않는다. 또한, 본원에서 배제되지 않은 것은 예를 들어, 방출력 시험에서 측정가능한, 층 사이의 결과로서 증가된 결합 강도가 유리한 경우의, 감압 접착제 테이프의 라미네이트 또는 멀티층 구조이다.

PSA 층은 바람직하게는 천연 고무, 합성 고무, 또는 폴리우레탄에 기초하고, 이러한 PSA 층은 바람직하게는 순수 아크릴레이트로 구성되거나 대부분은 아크릴레이트로 구성된다.

접착 특성을 개선하는 목적을 위해, PSA는 점착 부여제로 블렌딩될 수 있다.

점착을 부여하는 수지로도 불리는, 적합한 점착 부여제는, 원칙적으로, 화합물의 모두 공지된 부류이다. 예를 들면, 점착 부여제는 몇 가지만 말하자면, 예를 들면, 탄화수소 수지 (예를 들면, 불포화 C₅ 또는 C₉ 모노머에 기초한 폴리머), 테르펜-페놀 수지, 원료, 예컨대, α- 또는 β-핀넨에 기초한 폴리테르펜 수지, 방향족 수지, 예컨대 쿠마론-인덴 수지 또는 스티렌 또는 α-메틸스티렌, 예컨대 로진 및 이의 유도체에 기초한 수지, 예를 들면 불균형한, 다이머된, 또는 에스터화 로진이고, 예들은 글리콜, 글리세롤, 또는 펜타에리스리톨과의 반응 생성물이다. 바람직한 수지는 이중 결합을 용이하게 산화할 수 없는 수지, 예컨대 테르펜-페놀 수지, 방향족 수지, 및, 보다 바람직하게는, 수소화에 의해 제조된 수지, 예컨대, 수소화 방향족 수지, 수소화 폴리사이클로펜타디엔 수지, 수소화 로진 유도체, 또는 수소화 폴리테르펜 수지이다. 바람직한 수지는 테르펜-페놀 및 로진 에스터에 기초한 수지이다. 유사하게 바람직한 수지는 ASTM E28-99(2009)에 대해 80℃ 초과의 연화점을 갖는 점착을 부여하는 수지이다. 특히 바람직한 수지는 ASTM E28-99(2009)에 대해 90℃ 초과의 연화점을 지닌 테르펜-페놀 및 로진 에스터에 기초한 수지이다. 사용을 위한 일반적인 양은 접착제 폴리머를 기준으로 하여, 10중량부 내지 100중량부이다.

케이블 상용성에서의 추가의 개선을 위해, 접착 포뮬레이션은 광안정화제 또는 제 1 및/또는 제 2 에이징(aging) 억제제와 임의로 블렌딩될 수 있다. 사용되는 에이징 억제제는 입체 구조적으로 힌더드 페놀, 포스파이트, 티오상승제, 입체 구조적으로 힌더드 아민, 또는 UV 흡수제에 기초한 제품일 수 있다.

제 1 항산화제, 예컨대 Irganox 1010(테트라키스(메틸렌(3,5-디(tert)-부틸-4-하이드로신나메이트))메탄; CAS No. 6683-19-8(입체 구조적으로 힌더드 페놀), BASF), 또는 제 2 항산화제, 예컨대 Irgafos TNPP 또는 Irgafos 168과 조합되거나 단독으로 사용되는 Irganox 254가 바람직하게 사용된다.

에이징 억제제가 서로, 광 안정제, 예컨대 특히 우수한 에이징 억제 효과를 나타내는 Tinuvin 213와 조합된 제 1 및 제 2 항산화제의 혼합물과 임의의 요망되는 조합으로 사용될 수 있다.

특히 유리하다고 증명된 것은 제 1 항산화제가 하나의 분자로 제 2 항산화제와 조합된, 에이징 억제제이다. 이러한 에이징 억제제는 방향족 고리가 두 가지 임의의, 상이한 위치, 바람직하게는 OH기에 오르쏘- 및 메타-위치에 치환된 크레졸 유도체이고, 티오알킬 사슬에 의해, 또한 황 원자가 하나 이상의 알킬 사슬을 거쳐 크레졸 빌딩 블록의 방향족 고리에 결합되는 것이 가능하다. 방향족 시스템 및 황 원자 사이의 탄소 원자의 수는 1개 내지 10개, 바람직하게는 1개 내지 4개일 수 있다. 알킬 측쇄의 탄소 원자의 수는 1개 내지 25개, 바람직하게는 6개 내지 16개일 수 있다. 이러한 맥락에서 특히 바람직한 것은 4,6-비스(도데실티오메틸)-o-크레졸, 4,6-비스(운데실티오메틸)-o-크레졸, 4,6-비스(데실티오메틸)-o-크레졸, 4,6-비스(노닐티오메틸)-o-크레졸 또는 4,6-비스(옥틸티오-메틸)-o-크레졸의 유형의 화합물이다. 이러한 종류의 에이징 억제제는 예를 들면, 상품명 Irganox 1726 또는 Irganox 1520로 Ciba Geigy로부터 입수가능하다.

첨가된 에이징 억제제 또는 첨가된 에이징 억제제 패키지의 양은 총 고형분 함량을 기준으로 하여, 0.1중량% 내지 10중량%, 바람직하게는 0.2중량% 내지 5중량%, 보다 바람직하게는 0.5중량% 내지 3중량% 범위 내에 놓여져야 한다.

프로세싱 특성을 개선하기 위해, 접착 포뮬레이션은 추가로 통상적인 공정 보조물질, 예컨대 소포제, 기포제거제, 습윤제, 또는 유량조절제와 블렌딩될 수 있다. 적합한 농도는 고형분을 기준으로 하여, 0.1중량% 내지 최대 5중량%의 범위이다.

고체 또는 중공(hollow) 비드(beads), 마이크로벌룬, 칼슘 카보네이트, 산화 아연, 이산화 티타늄, 산화 알루미늄, 또는 산화 알루미늄 수산화물의 형태의 충전제(강화 또는 비강화), 예컨대 (구면, 침상(acicular), 층상, 또는 불규칙한, 예컨대 발열성 실리카)이산화 규소, 유리는 프로세싱 특성 및 또한 기술적 접착 특성을 조절하는 데 둘 모두에 대해 기능할 수 있다. 적합한 농도는 고형분에 기초하여, 0.1중량부 내지 최대 20중량부의 범위이다.

마이크로벌룬이 특히 바람직한데, 이는 이들이 접착제의 발포를 가능하게 하기 때문이다.

그렇다면, 본 발명의 한 가지 유리한 버전은 단일층의 양면 접착, 무캐리어, 직쇄 아크릴레이트 접착 테이프이고, 하나의 특히 단순한 구조는 (예를 들면, VP 방법에 의한) 300㎛ 두께를 지닌 점탄성 접착제 층으로 구성된다. 이러한 접착 테이프는 물리적 방법, 바람직하게는 공기 중의 간접 플라즈마 처리에 의해 일면상에서 사전처리되고, 등급별 결합 강도를 가진다. 이러한 버전의 접착 테이프 및 이를 제조하는 방법은 매우 낮은 복잡성을 가지고, 접착 테이프는 접착제의 레올로지 최적화에 의해 달성될 것보다 높은 결합 강도를 가진다.

특히 유리한 것은 특정 결합 기재에 대해 최적화를 위한, 물리적 방법에 의한 둘 모두의 면의 처리이다.

또한, 특히 유리한 것은 1000㎛ 초과의 두께에서 이러한 종류의 접착 테이프의 제조이다.

하지만, 다른 유리한 버전은 접착제 이동 테이프라고 일반적으로 언급되는, 캐리어 없이 종래의 아크릴레이트 접착제로 구성된, 양면 접착의 상대적으로 얇은 (예를 들면, PA 방법에 의한 50g/m²) 접착테이프의 제조이다. 이러한 유리한 접착 테이프는 결합 강도를 신장시키는 목적을 위해, 적용에 앞서, 방출 라이너(liner)상의 용매로부터 코팅되고 한 쪽 면상에 플라즈마에 의해 처리된다.

하지만, 또한, 다른 유리한 버전은 결합 강도를 신장시키는 목적을 위해 적용 전에 한 쪽 면상에 플라즈마-처리된, 필름 캐리어(예를 들면, 20㎛ PET 캐리어상의, PA 방법에 의한 접착제 코팅중량(coatweight) 50g/m²)를 지닌 단일면 접착 테이프의 제조이다.

하지만, 또한, 다른 유리한 버전은 둘 모두의 면이 접착제로 코팅된, 필름 캐리어(예를 들면, PA 방법에 의한, 접착제 코팅중량 50g/m²)를 지닌 양면 접착 테이프의 제조이다. 이러한 양면 접착 테이프는 요망되는 결합-강도 최적화에 따라, 결합 강도를 강화시키기 위한 하나 또는 둘 모두의 면상에 플라즈마-처리된다.

하지만, 또한, 다른 특히 유리한 버전은 둘 모두의 표면이 접착제로 코팅된 포말 캐리어(예를 들면, PA 방법에 의한 접착제 코팅중량 50g/m²)를 지닌 양면 접착제 테이프의 제조이다. 이러한 양면 접착제 포말 접착 테이프는 요망되는 결합-강도 최적화에 따라, 결합 강도를 신장시키는 목적을 위해 하나 또는 둘 모두의 면상에 플라즈마에 의해 처리된다.

접착 테이프는 라미네이션에 앞서, 본 발명의 물리적으로 처리되는 하나 이상의 인터페이스를 지닌, 복수의 층으로부터 라미네이트될 수 있고, 그 다음에 접착 테이프의 하나 이상의 접착 표면의 물리적 처리가 뒤따를 수 있다.

감압 접착제 테이프는 또한, PSAs의 둘 이상의 층의 라미네이트일 수 있다.

다른 유리한 구체예에 따라, PSA 층이 결합되는 기재가 물리적으로 사전처리되고, 기재의 사전처리는 바람직하게는 접착제의 사전처리와 상이하다.

이러한 결합 기재는 접착제가 부착되는 기재, 예컨대 강철 기재 또는 다른 금속 또는 유리 또는 세라믹으로 제조된 기재일 수 있다.

또한, 결합 기재는 PSA가 적용되고 이에 따라 접착 테이프를 형성하는 캐리어일 수 있는데, 이의 예들은 PE, PP, PS, 또는 PET, 포말, 부직포 웹, 직포 직물의 필름, 및 또한 다른 기재 및 복합 물질이다.

접착 테이프는 필름 또는 포말 캐리어의 하나 이상의 층을 포함할 수 있다.

접착 테이프는 하나 이상의 작용성 층, 예컨대 배리어 층, 핫멜트가능한 물질의 층, 또는 다른 작용성 층을 추가로 포함할 수 있다.

접착 테이프의 총 두께는 바람직하게는 20㎛ 초과, 보다 바람직하게는 100㎛ 초과, 매우 바람직하게는 200㎛ 초과이다.

접착제가 용매 또는 수성 분산액으로부터 적용되는 경우, 물리적 처리가 바람직하게는 건조 공정 후에 일어난다.

처리를 위한 접착제가 코팅에 의해 적용된 직후에 물리적 처리가 일어나는 것이 보다 바람직하다.

대안적으로, 처리는 에이징 시간 후에/정시의 지난 시점에서, 처리의 접착이 코팅에 의해 접착된 후에 일어날 수 있고, 보다 특히 접착 결합 또는 추가의 프로세싱에 앞서 즉시 일어날 수 있다. 하지만, 처리는 또한, 결합 또는 추가의 프로세싱의 얼마 전에 일어날 수 있다.

처리가 특정 시간 후에 반복("리프레시됨(refreshed)")되는 경우, 이것이 유용하다고 증명되는 것이 보다 바람직하다.

시험 방법

시험 방법 1 (강철에 대해 90° 결합 강도)

강철에 대한 결합 강도가 23℃ +/- 1℃ 온도 및 50% +/- 5% 상대 습도의 시험 조건 하에서 결정된다. 시료를 20mm의 너비로 잘랐고 강철 플레이트에 부착하였다. 측정 전에, 강철 플레이트를 세척하고 컨디셔닝(conditioned)하였다. 이는 먼저 플레이트를 아세톤으로 닦고, 그 다음에 이를 공기 중에 5분 동안 놓여지도록 남겨두어서 용매가 증발하도록 하였다.

달리 기재되지 않는 한, 23㎛ 두께의 에칭된 PET 필름상에 시료를 라미네이트시켜, PET 필름을 인장 시험을 위해 고정되게 하였다. PET 필름에 대한 접착제의 앵커(anchoring)는 PET 필름으로부터 어떤 박리가 지금껏 관찰되지 않도록 항상 충분히 우수하였다.

시험 시료를 강철 기재에 적용하였고, 그 다음에 10m/min의 롤링(rolling) 속도를 지닌 2kg 롤러를 사용하여 5번 눌렀다. 달리 지시가 없는 한, 이는 그 다음에 시험 조건에서 차후의 1시간 재생과 함께, 7일 동안 40℃에서의 보관이 뒤따랐다.

측정을 위해, 강철 플레이트를 시료가 90°의 각에서 수직으로 위로 벗어나게 하는 특별한 마운트(mount) 내로 주입하였다. 결합 강도를 Zwick 인장 시험 기계를 사용하여 측정하였다. 측정 결과를 N/cm로 보고하였고 3번의 측정으로 평균내었다.

시험 방법 2 (T-필( peel ) 결합 강도)

T-필 결합 강도를 23℃ +/- 1℃ 온도 및 50% +/- 5% 상대 습도의 시험 조건 하에서 측정하였다. 기본적으로 두 층 어셈블리를 제조하였고, 이러한 어셈블리의 결합 강도 (또는 방출력)를 측면에서 봤을 때 수평의 "T"를 닮은 기하학적 구조 내로 당겨서 측정하였다.

달리 기재되지 않는 한, 접착제 시료를 23㎛ 두께의 에칭된 PET 필름상에 라미네이트시켜, PET 필름이 인장 시험을 위해 고정되도록 하였다. PET 필름에 대한 접착제 앵커는 PET 필름으로부터 어떤 박리가 지금껏 관찰되지 않도록 항상 충분히 우수하였다. 기재가 접착제가 아닌 경우, 이를 직접 고정하였다.

두 가지 기재를 손으로 함께 라미네이트시켜 두 층 시료를 형성하였는데, 두 가지 기재를 20mm의 너비로 자르고 그 다음에 10m/min의 롤링 속도로 2kg 롤러를 사용하여 5번 눌렀다. 이는 그 다음에 시험 조건에서 차후의 1시간 재생과 함께, 7일 동안 40℃에서의 보관이 뒤따랐다.

측정을 위해, 둘 모두의 기재를 각각이 Zwick 인장 시험 기계인 하나의 물리는 부분 내로 고정하였고, 기재에 의해 형성된 "T"를 손으로 지지하였다. 측정 결과를 N/cm로 보고하였고 3번 측정으로부터 평균화하였다.

유리 전이 온도

고정된 유리 전이 온도를 DIN 53765에 따라 다이나믹 스캐닝 열량측정법을 통해 측정하였다. 유리 전이 온도 Tg 데이터는 특별한 경우에 달리 지시되지 않는 한, DIN 53765:1994-03에 따른 유리 변형 온도값 Tg와 관련이 있다.

분자량

평균 분자량 Mw 및 다분산성 D를 겔 침투 크로마토그래피(GPC)에 의해 측정하였다. 사용된 용리액은 0.1부피% 트리플루오로아세트산을 지닌 THF였다. 25℃에서 측정을 수행하였다. 사용된 예비 컬럼은 PSS-SDV, 5㎛, 10³ Å (10^-7m), ID 8.0mm × 50mm였다. 각각이 ID 8.0mm × 300mm를 지닌, 컬럼 PSS-SDV, 5㎛, 10³ Å (10^-7m), 10⁵ Å (10^-5m) 및 10⁶ Å (10^-4m)을 사용하여 분리를 수행하였다. 샘플 농도는 4g/l였고, 흐름 속도는 분당 1.0ml였다. PMMA 기준에 대해 측정을 수행하였다.

고형분 함량:

고형분 함량은 폴리머 용액에서 증발하지 않는 성분의 부분의 척도이다. 이는 용액의 무게를 재고, 그 다음에 120℃에서 2시간 동안 건조 캐비넷에서 증발가능한 부분을 증발시키고, 잔류물의 무게를 달아서 중량 측정에 의해 측정된다.

( Fikentscher 에 따른) K값:

K값은 고 폴리머 화합물에 대한 평균 분자 크기의 척도이다. 측정을 위해, 1% 농도(1g/100ml) 톨루엔 폴리머 용액을 제조하였고, 이의 운동 점도를 Vogel-Ossag 점도계의 도움으로 측정하였다. 톨루엔의 점도에 대해 기준화 후에, 상대 습도를 얻었는데, K값은 Fikentscher(폴리머 8/1967, 381 ff.)의 방법에 의해 계산될 수 있었다.

예시적인 접착 테이프의 제조

예시적인 점탄성 폴리머 VP 의 제조

라디칼 중합에 대한 종래의 반응기를 54.4kg의 2-에틸헥실 아크릴레이트, 20.0kg의 메틸 아크릴레이트, 5.6kg의 아크릴산, 및 53.3kg의 아세톤/이소프로판올(94:6)로 충전하였다. 질소 기체가 교반과 함께, 45분 동안 반응기를 통해 통과한 후에 반응기를 58℃까지 가열하였고 40g의 AIBN을 첨가하였다. 그 다음에 외부 온수조를 75℃까지 가열하였고 반응을 이러한 외부 온도에 일정하게 수행하였다. 1시간 후에 추가의 40g의 AIBN을 첨가하였고, 4시간 후에 10kg의 아세톤/이소프로판올 혼합물(94:6)으로 희석을 수행하였다. 22시간의 반응 시간 후에, 중합을 멈추고 배치(batch )를 실온까지 냉각하였다.

그 다음에 이러한 폴리머를 통상적인 방법에 의해 핫멜트 공정으로 추가로 처리하였다. 요약하면, 먼저 용매를 농축 압출기에서 감압 하에서 제거하였고(잔류 용매 함량 ≤ 0.3중량%), 가열을 수행하였다. 트윈-스크류(twin-screw) 압출기에서, 가교제 및 가속 시스템을 첨가하였고, 이는 펜타에리스리톨 테트라글리시딜 에터(Polypox® R16) 및 트리에틸렌테트라민(Epikure® 925)로 구성된다. 화합 후에, 핫멜트를 투-롤(two-roll) 캘린더를 사용하여, 프로세스 라이너상에 코팅하였다.

예시적인 감압 폴리아크릴레이트 접착제 PA 의 제조

라디칼 중합에 대해 종래의 100l 유리 반응기를 4.8kg의 아크릴산, 11.6kg의 부틸 아크릴레이트, 23.6kg의 2-에틸헥실 아크릴레이트, 및 26.7kg의 아세톤/벤진 60/95(1:1)로 충전하였다. 질소 기체가 교반과 함께, 45분 동안 반응기를 통해 통과한 후에, 반응기를 58℃까지 가열하였고 30g의 AIBN을 첨가하였다. 그 다음에 외부 온수조를 75℃까지 가열하였고 이러한 외부 온도에 일정하게 반응을 수행하였다. 1시간의 반응 시간 후에 추가의 30g의 AIBN을 첨가하였다. 4시간 및 8시간 후에, 각각의 시간에서 10.0kg의 아세톤/벤진 60/95(1:1) 혼합물로 희석을 수행하였다. 24시간의 반응 시간 후에, 반응을 멈추고 배치를 실온까지 냉각하였다. 그 다음에 Uvacure® 1500으로 폴리아크릴레이트를 블렌딩하였고, 아세톤으로 30%의 고형분 함량까지 희석하였고, 그 다음에 실리콘 첨가 방출 필름(50㎛ 폴리에스터)상 또는 23㎛ 두께의 에칭된 PET 필름상에서 용액으로부터 코팅하였다.

하기에서 다수 실시예에 의해 보다 상세하게 설명될 것이고, 이에 의해 어떠한 종류의 임의의 제한도 발생하지 않기를 기대한다.

실시예

실시예 1

하기 실시예를 거쳐 기재된 것은 한 쪽 면이 플라즈마 처리를 통해 강화된 결합 강도를 지닌 단일층, 무캐리어 접착 테이프이다. 예시적인 접착 테이프는 (VP 방법에 의한) 핫멜트 공정에 의해 제조된, 무수지 점탄성 직쇄 아크릴레이트 접착제로 구성된다.

이에 따라 제조된 프로세스 라이너상에 놓여 있는 900㎛의 두께를 지닌, 접착 테이프 전구체를 14일 후에 개방면의 단일면 플라즈마 처리를 하였다. 기재로부터 10mm 거리에서 10m/min의 속도를 지닌, 압축 공기를 사용하여, RD1004 회전식 노즐을 지닌 Plasmatreat FG5001 실험실 유닛을 사용하여 처리를 수행하였다.

너비 20mm 및 25cm 길이의 시험 스트립을 그 다음에 잘랐고 방법 1에 의한 강철상의 결합 강도 시험을 수행하였다. 개방된, 플라즈마-처리된 면의 결합 강도는 40N/cm였고, 접착제는 시험에서 접착면에서 실패했다. 일렬로 배열된, 비처리된 면의 결합 강도는 17N/cm였다. 이는 2.35의 비율, 즉 135%까지 강화 또는 등급화에 상응한다.

실시예 2

접착 테이프 전구체를 실시예 1에서 제조하였다. 접착 테이프 전구체를 33Wmin/m²의 투여량으로 개방면의 코로나 처리(공기중의 DBD, Vetaphone)를 수행하였다. 20mm 너비 및 25cm 길이의 시험 스트립을 그 다음에 잘랐고 방법 1에 의해 강철상에서 결합 강도 시험을 수행하였다. 개방된, 코로나 처리된 면의 결합 강도는 27N/cm였고, 접착제는 시험에서 접착면에서 실패했다. 일렬로 배열된, 비처리된 면의 결합 강도는 17N/cm였다. 이는 58%까지의 강화 또는 등급화에 상응한다.

실시예 3

접착 테이프 전구체를 실시예 1로서 제조하였다. 접착 테이프 전구체를 33Win/m²의 투여량으로 개방면의 N₂ 대기 중에서 플라즈마 처리(DBD, Vetaphone)를 수행하였다. 너비 20mm 및 25cm 길이의 시험 스트립을 그 다음에 잘랐고 방법 1에 의해 강철상에서 결합 강도 시험을 수행하였다. 개방된, 코로나 처리된 면의 결합 강도는 21N/cm였고, 접착제는 시험에서 접착면에서 실패했다. 일렬로 배열된, 비처리된 면의 결합 강도는 17N/cm였다. 이는 23%까지의 강화 또는 등급화에 상응한다.

실시예 4

심지어 높은 극성의 직쇄 아크릴레이트 PSAs의 경우에, 놀랍게도, 용매 코팅으로부터, 물리적 처리에 의한 결합 강도의 추가의 증가가 관찰될 수 있다. 물리적 처리에 의한 극성 원자단기의 추가의 도입이 결합 강도를 신장시킬 수 있지만, 예시적인 접착제는 12%의 코폴리머화 아크릴산 부분을 가진다.

PET 필름상에서 코팅(PA 방법에 의한, 코팅중량 50g/m²) 후, 접착제를 33Wmin/m²의 투여량으로, 공기 중에서 개방면을 코로나 처리하였다. 처리에 따라, 개방된, 처리된 면은 방법 1에 의해 강철에 대해 결합 강도 12.6N/cm을 가졌다. 일렬로 배열된, 비처리된 면은 9.1N/cm의 결합 강도를 가졌다. 이는 38%의 강화에 상응한다.

실시예 5

놀랍게도, 물리적 처리는 또한 폴리에틸렌(PE)에 대한 결합 강도를 증가시킨다. 예로서, Alveo로부터의 PE계 포말(400㎛, 코로나 처리된 밀폐 기포)을 사용하였다. 기재를 위해, 결합 강도를 방법 2에 의해 측정하였다.

66Wmin/m²의 투여량으로, 공기 코로나를 지닌 접착제(실시예4로부터의 접착 테이프)의 처리에 따라, 결합 강도가 40%까지 PE계 기재에 대해 증가되었다. 결합 강도가 N₂ 대기(DBD, Vetaphone) 중에서 플라즈마 처리에 의해 80%까지 증가되었다.

놀랍게도, 심지어 수지 블렌딩된 접착제의 경우에, 물리적 사전처리를 통한 결합 강도의 증가를 얻었다. 이러한 목적을 위해, 수지-블렌딩된 아크릴레이트 접착제(1중량% 아크릴산, 40중량% 탄화수소 수지)를 PET 필름(20g/m²)상에서 코팅하였고, 공기 코로나(66Wmin/m²)에 의해 처리하였다. 25%에서 초래된 처리는 PE계 기재에 대해 측정되는 바와 같이 결합 강도를 증가시킨다.

실시예 6

특히 놀라운 관찰은 두 가지 아크릴레이트 접착제 사이의 결합 강도의 장기 안정한 증가였다. 이는 점탄성 직쇄 아크릴레이트 코어(실시예 1로부터의 900㎛)가 N₂ 플라즈마(DBD, Vetaphone)으로 처리되고, PSA(실시예 2로부터의 50g/m²)가 공기 코로나로 처리될 때 관찰되었다. 상이한 보관 시간 후에, 접착제를 에칭된 PET 필름 뒤쪽에 일렬로 배열되게 함께 라미네이트시켰고, 그 다음에 방법 2에 의해, 층 사이의 결합 강도의 측정을 수행하였다.

실리콘 라이너(liner)상에서 각각의 접착제의 처리 후 7일 및 또한 30일의 보관 시간 후에, 얻어진 결합 강도의 즉각적인 값은 95% 이상(처리없는 것에 비교하여 300%까지 결합 강도의 증가)였다. 그러므로, 결합 강도의 증가에 기여하는, 물리적 처리의 결과로서 발생된 작용기는 인터페이스에 명백히 여전히 존재하였고 장기 안정성을 가졌다. 이는 특히 흔치 않은 관찰인데, 이는 코로나 처리의 효과가 일반적으로 며칠내로 감소하기 때문이다.

Claims (10)

1. 상부 및 하부 표면을 갖는 감압 접착제(PSA)의 층의 결합 강도를 증가시키는 방법으로서, 상기 PSA 층은 적어도 하나의 표면측 상에서 물리적 방법으로 처리되고, 상기 물리적 방법은 코로나(corona) 방전, 유전체 배리어 방전, 화염 사전처리, 및 플라즈마 처리로 구성된 군으로부터 선택되는 방법.
2. 제 1항에 있어서,
   물리적 방법의 경우에, 처리 대기가 하기의 순수 공정 기체 또는 공정 기체의 혼합물에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 방법:
   N₂, O₂, H₂, CO₂, Ar, He, 암모니아, 에틸렌, 또한 첨가된 증기 또는 다른 휘발성 성분도 가능하다.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   물리적 방법이 대기압에서 또는 대기압 부근에서 일어나는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
   반응성 에어졸이 처리 대기 내에 존재하거나 처리 대기에 첨가되는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
   PSA 층의 표면 둘 다가 물리적 방법으로 처리되는 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
   PSA 층의 표면 둘 다가 두 측에 불균등한 결합 강도를 생성하는 그러한 방식으로 물리적 방법으로 처리되는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
   물리적 방법이 대기압에서 또는 대기압 부근에서의 플라즈마 처리인 것을 특징으로 하는 방법.
8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
   PSA 층이 천연 고무, 합성 고무, 또는 폴리우레탄에 기초하고,
   상기 PSA 층은 바람직하게는 순수 아크릴레이트로 구성되거나 대부분이 아크릴레이트로 구성된 것을 특징으로 하는 방법.
9. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,
   PSA 층이 결합될 기재가 물리적으로 사전처리되고, 상기 기재의 사전처리는 바람직하게는 접착제의 사전처리와 상이한 것을 특징으로 하는 방법.
10. 특히 핫멜트 공정에서, 접착 테이프를 제조하는 방법으로서, 상기 접착은 캐리어에 적용되고, 결합 강도는 물리적 방법으로 하나의 자유 표면에 처리되어 증가되고, 상기 물리적 방법은 코로나 방전, 유전체 배리어 방전, 및 플라즈마 처리로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 접착 테이프를 제조하는 방법.