KR20160022875A - 제1 및 제2 감압 접착제 스트라이프들을 포함하는 접착제 층을 포함하는 물품 - Google Patents

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게리 더블유. 메이어
칼로스 에이. 바리오스
제임스 엘. 브라이스
타일러 제이. 라트레이
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쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니
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Abstract

접착제 층이 그 위에 배치되어 있는 제1 기재를 포함하며, 상기 접착제 층은 제1 감압 접착제의 복수의 스트라이프들 및 제2 감압 접착제의 복수의 스트라이프들을 포함하고, 상기 스트라이프들은 대체로 교번하는 패턴으로 배열되는, 물품.

Description

제1 및 제2 감압 접착제 스트라이프들을 포함하는 접착제 층을 포함하는 물품{ARTICLE COMPRISING AN ADHESIVE LAYER COMPRISING FIRST AND SECOND PRESSURE-SENSITIVE ADHESIVE STRIPES}
감압 접착제 (PSA)는 다양한 접합 응용을 위해 널리 사용된다. 특히, 연신-해제가능한(stretch-releasable) 감압 접착제 테이프는 물체를 예컨대 건물 구성요소의 표면에 접합하는 데 종종 사용된다. 접착제 테이프를 연신시켜서 물체를 표면으로부터 떼어낼 수 있는데, 이때 상기 표면 상에 접착제 잔여물을 거의 또는 전혀 남기지 않는다.
개괄적으로 요약하면, 접착제 층이 그 위에 배치되어 있는 제1 기재를 포함하는 물품이 본 명세서에 개시되는데, 이때 상기 접착제 층은 제1 감압 접착제의 복수의 스트라이프들 및 제2 감압 접착제의 복수의 스트라이프들을 포함하고, 상기 스트라이프들은 대체로 교번하는 패턴으로 배열된다. 일부 태양에서, 제1 접착제의 스트라이프들의 평균 두께는 제2 접착제의 스트라이프들의 평균 두께보다 작을 수 있다. 일부 태양에서, 제1 접착제는 약 10% 초과 내지 약 50%의 제1 접착제 층의 부피 분율을 제공할 수 있다. 본 발명의 이들 및 다른 태양이 하기의 상세한 설명으로부터 명백할 것이다. 그러나, 어떠한 경우에도, 이러한 개괄적인 요약은 청구가능한 발명의 요지를, 그러한 발명의 요지가 최초 출원된 출원의 청구범위에 제시된 것이든 절차 중 보정되거나 달리 제시된 청구범위에 제시된 것이든 간에, 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
도 1은 본 명세서에 개시된 바와 같은 예시적인 물품의 일부분의 개략 단면도이다.
도 2는 본 명세서에 개시된 바와 같은 다른 예시적인 물품의 일부분의 개략 단면도이다.
도 3은 본 명세서에 개시된 바와 같은 다른 예시적인 물품의 상부 사시도이다.
도 4는 본 명세서에 개시된 바와 같은 다른 예시적인 물품의 일부분의 개략 단면도이다.
도 5는 본 명세서에 개시된 바와 같은 다른 예시적인 물품의 일부분의 개략 단면도이다.
도 6은 본 명세서에 개시된 바와 같은 다른 예시적인 물품의 일부분의 개략 단면도이다.
도 7은 본 명세서에 개시된 바와 같은 다른 예시적인 물품의 일부분의 개략 단면도이다.
도 8은 본 명세서에 개시된 바와 같은 다른 예시적인 물품의 일부분의 개략 단면도이다.
다양한 도면에서 동일한 도면 부호는 동일한 요소를 지시한다. 일부 요소는 동일하거나 동등한 다수로 존재할 수 있으며; 그러한 경우에 오직 하나 이상의 대표적인 요소가 도면 부호에 의해 나타내어질 수 있지만, 그러한 도면 부호는 그러한 동일한 요소 모두에 적용된다는 것이 이해될 것이다. 달리 지시되지 않는 한, 본 명세서 내의 모든 도면은 축척대로 도시된 것이 아니며 본 발명의 상이한 실시 형태들을 예시하는 목적을 위해 선택된다. 특히, 다양한 구성요소의 치수는 단지 예시적인 관점에서 도시되며, 다양한 구성요소의 치수들 사이의 관계는 그렇게 지시되지 않는 한 도면으로부터 추론되어서는 안 된다.
"상단", "하단", "상부", "하부", "아래", "위", "전방", "후방", "상방" 및 "하방", 및 "제1" 및 "제2"와 같은 용어가 본 명세서에 사용될 수 있지만, 이들 용어는 달리 언급되지 않는 한 단지 그 상대적 의미로만 사용되는 것이 이해되어야 한다. 용어 '내측', '외측', 및 '측방향'은 본 명세서에서 나중에 정의되는 바와 같은 특정 의미를 갖는다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이 용어 "접착제"는 감압 접착제를 의미한다. 특성 또는 속성에 대한 수식어로서 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "대체로"는 달리 구체적으로 정의되지 않는 한, 특성 또는 속성이 절대적인 정밀도 또는 완벽한 일치를 요구함이 없이 (예를 들어, 정량화가능한 특성에 대해 +/- 20% 이내) 당업자에 의해 용이하게 인식가능할 것이라는 것을 의미한다. 용어 "실질적으로"는, 달리 구체적으로 정의되지 않는 한, 절대적인 정밀도 또는 완벽한 일치를 요구함이 없이도 높은 정도의 근사 (예를 들어, 정량화가능한 특성에 대해 +/- 10% 이내)를 의미한다. 동일한, 같은, 균일한, 일정한, 엄밀하게 등과 같은 용어는, 절대적인 정밀도 또는 완벽한 일치를 요구하기보다는 특정 환경에 적용가능한 통상의 공차 또는 측정 오차 내에 있는 것으로 이해된다.
본 명세서에 개시된 바와 같은 예시적인 물품의 일부분의 개략 단면도 (스트라이프들(20, 40)의 장축을 따라 도시됨)가 도 1에 나타나 있다. 상기 물품은 제1 주 표면(major surface)(11), 및 제1 주 표면(11)과 반대로 향하는 제2 주 표면(12)을 갖는 기재(10)를 포함한다. 제1 접착제 층(5)이 기재(10)의 제1 주 표면(11) 상에 배치된다. 도 1에 예시적인 방식으로 나타나 있는 바와 같이, 접착제 층(5)은 제1 감압 접착제의 복수의 스트라이프들(20) 및 제2 감압 접착제의 복수의 스트라이프들(40)을 포함하고, 상기 스트라이프들은 기재(10)의 측방향 범위(lateral extent) "l"을 가로질러 대체로 교번하는 패턴으로 배열된다. (측방향, 및 그로 인한 측방향 범위는, 스트라이프들의 장축에 실질적으로 수직인 방향을 의미한다). 본 명세서에서 하기에 상세히 논의되는 바와 같이, 제1 감압 접착제(20) 및 제2 감압 접착제(40)는 (예를 들어, 조성이 상이하기 때문에) 특성이 상이한 임의의 2종 (또는 2종 이상)의 감압 접착제일 수 있다. 본 명세서에서 상세히 논의되는 바와 같이, 기재(10)는 임의의 요구되는 기재, 예를 들어 이형 라이너일 수 있다.
상기에 언급된 바와 같이, 감압 접착제의 스트라이프들(20, 40)은 대체로 교번하는 패턴으로 배열된다. 이의 예시적인 버전은, 예를 들어, 하기의 패턴이 나타나는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같다: [40/20/40/20...]. 그러나, '대체로 교번한다'는 개념은, 임의의 선택된 스트라이프 (접착제(20)이든 접착제(40)이든)가 둘 이상의 서브-스트라이프들의 형태로 제공될 수 있는 패턴을 또한 포함한다. 예를 들어, 스트라이프들(20) 또는 스트라이프들(40) 중 하나가, 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같은 단일 스트라이프 대신에, 사이에 간극을 갖는 2개의 서브-스트라이프들로서 제공될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 대체로 교번하는 패턴은 [20/(40/40)/20/(40/40)...]과 같은 패턴, 즉 2개의 40 서브-스트라이프들 다음에 1개의 20 스트라이프가 이어지는 패턴; 및 [(20/20)/(40/40/40)...], 즉 2개의 20 서브-스트라이프들 다음에 3개의 40 서브-스트라이프들이 이어지는 패턴 등을 포함한다. 다수의 실시 형태에서, 감압 접착제의 스트라이프들(20, 40)은 장축을 포함하도록 (예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이) 길 수 있지만, 그러한 장축이 반드시 엄밀하게 직선형이어야 하는 것은 아니다.
적어도 일부 실시 형태에서, 개시된 물품은, 도 2 및 도 3에서의 예시적인 실시 형태에 도시된 바와 같이, 제2 기재 (예를 들어, 테이프 배킹)(80)를 포함할 수 있다. 그러한 실시 형태에서, 복수의 스트라이프들의 적어도 선택된 스트라이프들은, 각각, 제1 기재(10)의 이형 표면(11)과 접촉하는 제1 주 표면을 포함할 수 있고, 및 복수의 스트라이프들의 적어도 선택된 스트라이프들은, 각각, 제2 기재(80)의 제1 주 면/표면(81)에 감압 접착적으로 접합된, 반대로 향하는 제2 주 표면을 포함할 수 있다. 도 2의 예시된 실시 형태에서, 스트라이프들(20, 40)은 기재(10)의 표면(11)과 접촉하는 제1 주 표면 (각각 21, 41)을 포함하고; 스트라이프들(20, 40)은 제2 기재(80)의 제1 주 면/표면(81)에 접합된 제2 주 표면(각각 22, 42)을 포함한다. 그러나, 본 명세서에서의 나중의 논의로부터 명백한 바와 같이, 항상 그렇지는 않을 수 있다.
제2 기재(80)는 임의의 요구되는 유형의 물품, 예를 들어 테이프를 형성하기에 적합할 수 있는, 예를 들어 임의의 유형의 배킹을 포함할 수 있다. 특정 실시 형태에서, 배킹(80)은 본 명세서에서 나중에 상세히 논의되는 바와 같은 고 신장성 배킹을 포함할 수 있어서, 제공되는 물품이 연신-해제가능한 접착제 테이프로서 기능할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 제2 감압 접착제 층(115)은 제1 감압 접착제 층(5)으로부터 테이프 배킹(80)의 제2 (반대편) 면 상에 제공될 수 있다. 그러한 배열은 소위 양면 접착제 테이프를 제공할 수 있다. 요구되는 경우, 제2 접착제 층(115)은 제1 접착제 층(5)과 동일한 (예를 들어, 스트라이프형) 배열 및/또는 조성을 가질 수 있다. 그러나, 다수의 실시 형태에서 (접착제 층(115)은 예를 들어 벽 자체의 장착 표면에보다는 오히려 벽에 장착될 물체에 종종 접합될 수 있기 때문에), 제2 접착제 층(115)은 임의의 전형적인 접착제를 포함할 수 있다. 요구되는 경우, 도 2에서의 예시적인 실시 형태에 나타난 바와 같이, 제2 이형 라이너(110)가 테이프 배킹(80)의 제2 면(82) 상에 제공될 수 있다.
일부 실시 형태에서, 테이프 배킹(80), 및 제1 및 제2 접착제 층(5, 115)은 연신-해제가능한 양면 접착제 테이프를 집합적으로 제공할 수 있다. 그러한 물품은 물체를 예를 들어 건물 구성 요소, 예를 들어 벽 등에 제거가능하게 부착하는 데 종종 사용된다. 따라서, 도 3은 일부분 상에 제1 및 제2 접착제의 스트라이프들(20, 40)이 대체로 교번하는 패턴으로 배치된 고 신장성 배킹(80)을 포함하는 예시적인 연신-해제가능한 물품(90)을 나타낸다. 물품(90)은 탭 부분(83) (예를 들어 어떠한 접착제도 위에 배치되어 있지 않은, 배킹(80)의 부분)을 추가로 포함하는데, 그러한 탭 부분(83)을 잡고 당겨서 물품의 연신-해제 특성을 활성화시킬 수 있다. 다수의 실시 형태에서, 그러한 연신-해제가능한 물품은 장축 LSR을 갖는 긴 길이를 포함할 수 있는데, 이러한 장축은, 그것을 따라 물품을 당겨서 연신-해제 특성을 활성화시킬 수 있는 축으로서 역할을 한다. 도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 일부 실시 형태에서 제1 및 제2 접착제의 개개의 스트라이프들(20, 40)은, 각각, 긴 길이의 연신-해제가능한 물품(90)의 장축 LSR에 대해 대체로, 실질적으로, 또는 심지어 엄밀하게 수직으로 배향된 장축을 가질 수 있다 (마지막의 경우가 도 3에 나타나 있음). 그러한 연신-해제가능한 물품은 물품의 장축이 (지구 중력에 대해) 수직으로 정렬되어서 가장 유리하게는 물품에 의해 지지될 물체의 중량을 견뎌내도록 습관적으로 벽에 장착되는 것으로 이해될 것이다. 따라서, 본 명세서에 기재된 기능은 심지어 접착제의 개개의 스트라이프들이 물품의 장축에 수직으로, 따라서 지지된 물체에 의해 가해지는 중력 하중에 수직으로 배향될 때에도 얻어질 수 있음에 유의한다. 그러나, 다양한 실시 형태에서, 스트라이프들(20, 40)의 장축은 연신-해제가능한 물품(90)의 장축 LSR에 대해 임의의 편리한 각도 (예를 들어, 그에 평행한 각도, 또는 그에 평행한 것으로부터 30, 45, 60, 또는 90도 벗어난 각도)로 배향될 수 있다. 그리고, 언급된 바와 같이, 개개의 스트라이프들은 반드시 전적으로 직선으로 연장될 필요는 없으며; 즉, 이 스트라이프들은 적어도 다소 물결형(wavy), 굽은 형(bowed), 정현파형(sinusoidal) 등일 수 있다.
본 명세서의 나중의 개시 내용에 기초하여 이해되는 바와 같이, 제1 접착제 층(5)은 유리하게는, 예를 들어 건물 구성 요소의 장착 표면에, 특히 그러한 구성 요소의 소정의 페인팅된 표면에 접합될 수 있다. 따라서, 일부 실시 형태에서 제1 기재(10)의 가시적인 표면(12)은 제1 기재(10)가 이형 라이너임을 나타내는 표지(indicia; 13)를 포함할 수 있는데, 이러한 이형 라이너는 (이형 라이너(10)의 제거 시에) 건물 구성 요소의 장착 표면에 접합되도록 구성된 연신-해제가능한 양면 접착제 테이프 물품(90)의 주 면 상에 배치된다. 그러한 배열은 도 3에서의 예시적인 실시 형태에 나타나 있다.
접착제 층(5)의 접착제의 개개의 스트라이프들(20, 40)은 임의의 요구되는 (측방향) 폭을 가질 수 있다. 다양한 실시 형태에서, 개개의 스트라이프는 약 0.1, 0.2, 또는 0.4 mm 이상의 평균 폭을 포함할 수 있다 (스트라이프의 폭은 때때로 스트라이프의 장축을 따라 다소 변화할 수 있음에 유의한다). 추가의 실시 형태에서, 개개의 스트라이프는 약 2, 1, 또는 약 0.6 mm 이하의 평균 측방향 폭을 포함할 수 있다. 특정 유형의 (예를 들어, 접착제(20) 또는 접착제(40)의) 스트라이프들이 모두 동일한 폭을 가질 필요는 없으며; 더욱이, 스트라이프들(20)이 스트라이프들(40)과 동일한 폭을 가질 필요는 없다. 본 명세서에 논의된 바와 같이, 기재(10)에 면한 스트라이프의 면에서의 일부 스트라이프들(20, 40)의 폭은 반대편 면에서의 폭과 상이할 수 있다. 그러한 스트라이프들의 경우에, 평균 폭은 상기 스트라이프의 2개의 면에서의 폭의 평균을 지칭한다.
스트라이프들(20, 40)은 임의의 요구되는 피치 (즉, 인접한 스트라이프들 사이의 중심-대-중심(center-to-center) 거리)로 제공될 수 있다. 예를 들어, (예를 들어, 통상적인 테이프를 박리할 때, 또는 연신-해제가능한 테이프를 연신할 때) 비교적 매끄럽고 연속적인 제거 공정이 얻어질 수 있도록, 피치는 비교적 작은 것이 유리할 수 있다. 따라서, 다양한 실시 형태에서, 인접한 스트라이프들 사이의 중심-대-중심 피치는 약 4, 2.5, 2, 1.5, 또는 1 mm 이하일 수 있다. 추가의 실시 형태에서, 그러한 중심-대-중심 피치는 약 0.5, 1, 1.5, 또는 2 mm 이상일 수 있다. 피치는 일정할 필요는 없지만, 요구되는 경우 일정할 수 있다. 개개의 스트라이프들(20 및/또는 40)은 종종 그들의 장축을 따라 연속적일 수 있지만, 요구되는 경우, 불연속적 (단속적)일 수 있다. 그러나, 임의의 경우에, 그러한 스트라이프들은, 예를 들어 그라비어 코팅, 스크린 인쇄 등의 방식으로, 예를 들어, 도트의 어레이(array of dots)로서 표면 상에 침착된 접착제와 구별될 것이다 (즉, 스트라이프의 장축과 일치하는 장축을 각각 포함하는 세그먼트들로 구성된 각각의 스트라이프에 의해서).
스트라이프들의 두께
개개의 스트라이프들(20, 40)은 (도 1에 나타낸 바와 같이, 제1 기재(10)에 대해 내측-외측 방향에서) 임의의 적합한 평균 두께를 가질 수 있다. 다양한 실시 형태에서, 스트라이프들(20 및/또는 40)은 약 10, 20, 40, 또는 60 마이크로미터 이상의 평균 두께를 포함할 수 있다. 추가의 실시 형태에서, 스트라이프들(20 및/또는 40)은 140, 100, 80, 또는 70 마이크로미터 이하의 평균 두께를 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 특정 유형의 모든 스트라이프들의 두께가 유사할 수 있고/있거나 (도 1, 도 2, 도 4 및 도 5에 예시된 일반적인 설계에서와 같이) 스트라이프들(40)이 스트라이프들(20)의 두께와 대략 동일한 평균 두께를 가질 수 있다. 그러나, 하기에 상세히 논의된 바와 같이, 모든 스트라이프들이 동일한 두께 또는 심지어 유사한 두께를 갖는 것이 필수적이지는 않을 수 있다. 일부 스트라이프들(20 및/또는 40)의 두께는 본 명세서에서 나중에 논의되는 바와 같이 스트라이프의 측방향 폭을 가로질러 변화할 수 있다. 그러한 스트라이프들의 경우에, 평균 두께는 스트라이프의 측방향 중심에서 또는 그 근처에서 측정할 수 있다 (예를 들어, 도 6에 나타난 바와 같은 두께 Tlc). 일부 실시 형태에서, 스트라이프들(20)의 라이너 대향 주 표면(21)은 스트라이프들(40)의 라이너 대향 주 표면(41)과 동일 평면 상에 있을 수 있다.
부피 분율 / 두께 부조화 (mismatch)
본 명세서에 개시된 배열은, 제1 접착제에 의해 제공되는 실제 접합 표면적을 접착제 층(5)에서 제1 접착제가 존재하는 부피 분율에 기초하여 예상되었을 표면적보다 더 크게 할 수 있게 함으로써 이점을 제공할 수 있다. 접착제에 의해 제공되는 부피 분율은, 그러한 접착제의 스트라이프들이 집합적으로 차지하는 접착제 층(5)의 총 부피 (존재하는 경우, 임의의 간극이 차지하는 것 포함)에 대한 분율 (백분율)을 의미한다. 적어도 일부 실시 형태에서, 제1 접착제(20)가 존재하는 부피 분율은, 제1 접착제(20)의 스트라이프들의 적어도 일부의 두께가 제2 접착제(40)의 스트라이프들의 두께와 상이하도록 배열함으로써 조정될 수 있다. 구체적으로, 유리하게는 제2 접착제(40)의 스트라이프들의 두께에 대한 제1 접착제(20)의 스트라이프들 중 적어도 일부의 두께를 (예를 들어 도 8의 예시적인 설계에 나타난 바와 같이) 최소화시켜서, 접착제 층(5)의 허용가능한 특성을 보존하면서 더 낮은 부피 분율의 제1 접착제(20)를 사용할 수 있다. 예시로서, 제1 접착제 스트라이프들(20)의 상대적 (평균) 두께가 제2 접착제 스트라이프들(40)의 (평균) 두께보다 예를 들어 1.2, 1.5, 2.0, 2.5, 3.0, 또는 심지어 3.4배만큼 더 작을 수 있음이 실시예의 표 1 내지 표 3으로부터 명백하다. 그러한 실시 형태는, 허용가능한 결합을 여전히 달성하고 유지하면서, 매우 낮은 부피 분율의 제1 접착제(20)를 사용하는 것을 가능하게 할 수 있다.
특정 예시로서, 실시예 2-1 (표 2)은 대략 33%의 제1 접착제(20)의 전체 면적 분율을 포함하였다 (나머지 67%는 제2 접착제(40)에 의해 공급됨). 그러나, 제1 접착제(20)의 스트라이프들은 제2 접착제(40)의 스트라이프들보다 더 얇았기 때문에 (대략 0.8 밀 대 2.7 밀), 제1 접착제(20)의 부피 분율은 단지 대략 13%였다 (나머지 87%는 제2 접착제(40)로 구성됨). 따라서, 적어도 일부 실시 형태에서, 100 부피%의 제1 접착제(20)를 포함하는 접착제 층(5)의 사용에 의해 나타나는 특성들 중 적어도 일부를 여전히 보존하면서, 예를 들어 약 13%만큼 낮은 제1 접착제(20)의 부피 분율을 포함하는 접착제 층(5)이 사용될 수 있음이, 실시예 2-1과 비교예 PSA-S-2의 비교로부터 명백하다.
따라서 다양한 실시 형태에서, 제2 감압 접착제의 스트라이프들의 평균 두께는 제1 감압 접착제의 스트라이프들의 평균 두께보다 적어도 1.2, 1.6, 2.0, 2.5, 3.0, 또는 3.5배 이상만큼 더 클 수 있다. (그러한 실시 형태에서, 스트라이프들(20)의 라이너 대향 주 표면(21)은 스트라이프들(40)의 라이너 대향 주 표면(41)과 동일 평면 상에 있을 수 있다.) 접착제 층(5)에서, 제1 및 제2 접착제의 스트라이프들의 두께 사이의 큰 (예를 들어, 최대 3.4배의) 부조화의 존재는, 접착제 층(5)이 접합을 달성하고 유지하는 능력에 불리하게 영향을 줄 것으로 당업자에게 예상될 수 있음에 유의한다. 이론 또는 메커니즘에 제한되고자 하는 것은 아니지만, 임의의 몇몇 요인이, 그러한 두께 부조화의 경우에도, 접착제 층(5)이 적절한 접합을 달성하고 유지하는 능력을 향상시킬 수 있는 것으로 여겨진다. 한 가지 요인은 스트라이프 폭 대 스트라이프 두께의 종횡비에 있을 수 있다. 종횡비를 적절한 범위로 설정함으로써, 더 얇은 스트라이프의 심지어 "오목한" 표면의 대부분이, 접착제 층(5)을 접합하기 원하는 표면과 접촉하게 할 수 있다. 따라서, 다양한 실시 형태에서, 본 명세서에 개시된 임의의 접착제 스트라이프들의 폭/두께 종횡비는 약 5, 10, 20, 또는 40 이상 대 1일 수 있다. 추가의 실시 형태에서, 그러한 종횡비는 약 200, 150, 100, 80, 또는 40 이하 대 1일 수 있다.
일부 실시 형태에서 나타날 수 있는 다른 요인은, (예를 들어 연신-해제가능한 물품을 형성하기 위해) 예를 들어 중합체 폼(polymeric foam)을 포함하는 비교적 두껍고 정합성(conformable)인 배킹인 제2 기재(80)에 접착제 층(5)을 접합하는 데 있을 수 있다. 도 8에서의 예시적인 도시에 나타난 바와 같이, 그러한 배킹(80)은 부조화된 두께의 접착제 스트라이프들(20, 40)의 윤곽에 정합하기에 충분한 능력을 나타낼 수 있으며, 배킹(80)의 그러한 표면(81)은 더 얇은 스트라이프들(20)의 심지어 오목한 표면(22)에 접촉하여 만족스럽게 접합을 달성하고 유지할 수 있다. 따라서 다양한 실시 형태에서, 컨포멀 배킹(conformal backing; 80)의 두께는 제1 접착제 층(5)의 두께의 약 4, 8, 12, 또는 16배 이상일 수 있다 (부조화된 두께의 스트라이프들(20, 40)이 존재하는 경우에, 그러한 계산을 위해서는, 더 두꺼운 스트라이프들 (즉, 스트라이프들(40))의 두께가 제1 접착제 층(5)의 두께로서 사용됨에 유의한다).
또 다른 요인은 이형 라이너인 기재(10)의 표면 상에 접착제 스트라이프들을 (예를 들어, 본 명세서에서 나중에 논의되는 바와 같은 코팅에 의해) 침착하는 데 있을 수 있다. 이는, 스트라이프들(20)이 스트라이프들(40)보다 얇음에도 불구하고, (접착제 층(5)로부터 이형 라이너(10)의 분리 시에) 장착 표면에 접합되는 더 얇은 스트라이프들(20)의 접합 표면(21)이 마찬가지로 장착 표면에 접합되는 더 두꺼운 스트라이프들(40)의 접합 표면(41)과 적어도 대체로 같은 높이로 (평평하게) 유지될 수 있다는 유리한 결과가 얻어진다. 즉, 부조화된 스트라이프 두께의 임의의 영향은 (필요한 경우, 예를 들어 비교적 두껍고 정합성인 배킹(80)의 사용에 의해 상쇄될 수 있는) 접착제 층(5)의 반대편 면 상에서 주로 분명할 수 있으며, 이때 예를 들어 장착 표면에 접합될 접착제 층(5)의 표면에서는 두께 부조화의 영향이 그다지 명백하지 않다. 따라서, 본 명세서에 개시된 소정 특징들은, 단독으로 또는 조합으로, 일부 상황에서 특히 유리할 수 있다.
접착제-무함유 간극
적어도 일부 실시 형태에서, 제1 접착제(20)의 부피 분율의 상기에 개시된 조정은, 적어도 부분적으로는, 접착제 층(5)의 적어도 일부의 스트라이프들 (또는 서브-스트라이프들) 사이에서 접착제-무함유 간극을 사용함으로써 달성될 수 있다. 그러한 배열은 예를 들어 도 1 내지 도 4에 예시적인 방식으로 나타나 있다. 따라서, 그러한 실시 형태에서, 스트라이프들(20, 40)의 적어도 일부는 2개의 인접한 스트라이프들(20, 40) 사이에 간극(30)이 존재하도록 기재(10)의 측방향 범위를 가로질러 이격될 수 있으며, 그러한 간극(30)에는 도 4에 나타난 바와 같이 제1 기재(10)의 제1 표면(11)의 노출된 표면(11ex)이 존재한다. 따라서 제1 접착제 층(5)은 접착제의 측방향으로 연속적인 (단속적이지 않은) 층을 포함할 필요가 없는 것으로 이해될 것이다. 즉, 다양한 스트라이프들 사이에 배치될 수 있는 임의의 간극과 관계없이, 접착제 층(5)은 스트라이프들(20, 40)에 의해 집합적으로 제공될 수 있다. 도 4에 나타낸 일반적인 유형의 배열에서, 적어도 일부의 제1 접착제 스트라이프들(20)은 각각, 측방향 에지 부 표면(lateral edge minor surface; 24)을 포함하는 측방향 에지(23)를 포함할 수 있다. 유사하게, 적어도 일부의 제2 접착제 스트라이프들(40)은 각각, 측방향 에지 부 표면(44)을 포함하는 측방향 에지(43)를 포함할 수 있다. 그러한 "이격된" 배열에서, 인접한 스트라이프들(20, 40)의 에지들(23, 43) (구체적으로, 이의 표면들(24, 44))은 서로 접촉하지 않는다.
구체적인 예시를 위해, 실시예 1-1 (표 1)의 경우, 제1 (실리콘계) 접착제(20)의 부피 분율은 대략 16%이었고, 제2 접착제(40)의 부피 분율은 대략 39%이었고, 다양한 스트라이프들 사이의 간극의 부피 분율은 대략 45%이었다 (이러한 계산을 수행하는 방법의 논의에 대한 시험 절차를 참조한다). 주로 부조화된 두께를 사용하여 달성되든지, 적어도 일부 접착제 스트라이프들 사이의 간극에 의해 달성되든지, 또는 둘 모두의 접근법의 조합에 의해 달성되든지, 다양한 실시 형태에서, 제1 감압 접착제(20)는 약 10, 12, 13, 15, 20, 25, 30, 35, 또는 40% 이상의 부피 분율로 제공될 수 있다. (접착제 층(5)의 나머지는, 언급된 바와 같이, 제2 접착제(40)에 의해, 단독으로 또는 접착제-무함유 간극과의 조합으로, 제공될 수 있다). 추가의 실시 형태에서, 제1 접착제(20)는 약 55, 50, 45, 40, 35, 30, 25, 또는 20% 이하의 부피 분율로 제공될 수 있다. 임의의 접착제-무함유 간극이 존재하는 경우, 이는 간극 면적 분율 (gap area fraction)에 의해 편리하게 특징지어질 수 있다 (하기에 추가로 상세하게 논의됨). 따라서, 제1 접착제(20)의 임의의 본 명세서에 언급된 부피 분율은, 예를 들어 약 0, 10, 20, 또는 25% 내지 약 60, 50, 40, 또는 35%의 간극 면적 분율과 조합하여 사용될 수 있다.
면적 분율
예를 들어, 적어도 일부 스트라이프들 사이에 간극이 존재하는 일반적인 유형의 설계를 특성화하는 데 도움을 주기 위해서, 제1 및 제2 접착제(20, 40) 각각에 대해 전체 면적 분율이 정의될 수 있는데, 이는 그러한 접착제의 스트라이프들이 집합적으로 차지하는 접착제 층(5)의 총 면적에 대한 분율 (백분율)로 정의된다. 임의의 간극에 의해서 집합적으로 제공되는 접착제 층(5)의 간극 면적 분율이 유사하게 정의될 수 있다. 예를 들어, 광학 방법에 의한, 그러한 면적 분율의 측정 및 계산의 상세 사항에 대해서는, 실시예의 시험 절차 섹션을 참조한다. 여기서 그리고 본 명세서의 다른 곳에서, 구체적으로 달리 언급되지 않는다면, 면적 분율은 제1 기재(10)의 반대편에 있는 접착제 층(5)의 표면과 관련될 것이다 (많은 경우에, 예를 들어 본 명세서에 기재된 표면-풍부화 효과(surface-enrichment effect)의 부재 시에, 접착제의 제1 기재 면의 면적 분율은 그러한 접착제의 반대편 면의 면적 분율과 본질적으로 동일할 것임에 유의한다).
구체적인 예시로서, 실시예 1-1 (표 1)은 대략 23%의 제1 접착제의 전체 면적 분율, 대략 33%의 제2 접착제의 전체 면적 분율, 및 대략 44%의 간극 면적 분율을 포함하였다 (3개의 파라미터를 합계하면 대략 100%의 접착제 층(5)의 총 면적이 됨). 따라서 다양한 실시 형태에서, 제1 접착제(20)는 약 20, 25, 30, 35, 또는 40% 이상의 접착제 층(5)의 전체 면적 분율을 제공할 수 있다. 추가의 실시 형태에서, 제1 접착제(20)는 약 70, 60, 50, 또는 40% 이하의 접착제 층(5)의 전체 면적 분율을 제공할 수 있다.
실시예 (예를 들어, 표 1)는, 일부 경우에, 예를 들어 최대 46% 이상의 간극 면적 분율이 존재할 수 있음을 입증한다. 즉, 일부 경우에, 예를 들어 (이형 라이너(10)를 층(5)으로부터 분리한 후에 접착제 층(5)을 물체에 접착할 때) 박리력 및 전단력에 대한 우수한 저항성을 여전히 제공하면서, 접착제 층(5)의 총 면적의 예를 들어 46% 이상만큼 큰 면적에서 접착제가 결여될 수 있다 (즉, 그러한 면적을 기재(10)의 노출된 표면(11ex)이 차지할 수 있다), 실제로, 심지어 접착제 층의 개개의 접착제 스트라이프들이 그들의 장축이 접착제 층에 가해지는 전단력 (중력 하중)에 수직으로 되도록 배향되는 (도 3을 참조하여 상기에 논의된) 배열에서도, 우수한 성능이 유지될 수 있다. 접착제 스트라이프들 사이에서 전단 경로를 따른 그러한 크고/크거나 수많은 간극의 존재는, 높은 전단력을 견뎌내는 스트라이프들의 집합적 능력을 유의하게 감소시킬 것으로 예상될 수 있다는 점에서 이는 뜻밖의 것이다. 따라서, 다양한 실시 형태에서, 접착제 층(5)은 약 10, 20, 30, 또는 40% 이상의 간극 면적 분율을 포함할 수 있다. 추가의 실시 형태에서, 접착제 층(5)은 약 60, 50, 45, 40, 35, 또는 30% 이하의 간극 면적 분율을 포함할 수 있다. (하기에 논의된 바와 같이, 일부 실시 형태에서 간극 면적 분율은 10% 미만일 수 있으며; 특정 실시 형태에서는, 간극이 전혀 존재하지 않을 수 있다.)
각각의 접착제에 대해 접착제-단독 면적 분율(adhesive-only area fraction)이 또한 정의될 수 있는데, 그러한 파라미터는 접착제 스트라이프들이 차지하는, 즉 특정 접착제의 스트라이프들에 의해 제공되는 총 면적에 대한 분율을 나타낸다. 따라서, 접착제-단독 면적 분율은, 접착제가 존재하지 않는 간극이 차지하는 임의의 면적을 무시하고, 접착제-단독을 기준으로 제1 및 제2 접착제가 차지하는 상대적인 면적을 나타낸다. 예를 들어, 실시예 1-2의 제1 접착제의 접착제-단독 면적 분율은 대략 38%이었고; 실시예 1-2의 제2 접착제의 접착제-단독 면적 분율은 대략 62%이었다.
일부 상황에서, 제1 접착제(20)의 본 명세서에 개시된 비교적 낮은 부피 분율은 부조화된 스트라이프 두께의 사용 없이 달성될 수 있으며; 예를 들어 일부 실시 형태에서 전적으로 접착제-무함유 간극의 사용에 의해서만 달성될 수 있다. 따라서 일부 실시 형태에서, 제1 접착제 스트라이프들(20)의 평균 두께는 제2 접착제 스트라이프들(40)의 평균 두께의 +/- 40, 20, 10, 또는 5% 이내일 수 있다 또 다른 상황에서, 제1 접착제 스트라이프들(20)의 두께가 제2 접착제 스트라이프들(40)의 두께보다 큰 것이 요구될 수 있다.
서로 측방향 접촉하는 스트라이프들
일부 실시 형태에서, 제1 접착제(20) 및 제2 접착제(40)의 인접한 스트라이프들의 적어도 선택된 쌍들은, 제1 감압 접착제 스트라이프(20)의 측방향 에지(23)의 부 표면(24)이 제2 감압 접착제 스트라이프(40)의 측방향 에지(43)의 부 표면(44)과 일반적으로 측방향으로 접촉하도록 구성될 수 있다. 그러한 배열은 도 5에서 예시적인 방식으로 나타나 있다. 일반적으로 측방향으로 접촉한다는 것은 표면(24)과 표면(44) 사이의 계면의 대부분이 기재(10)의 주 평면에 일반적으로 수직으로 (즉, 수직의 +/- 20도 이내로) 정렬됨을 의미한다는 것이 이해될 것이다. 그러한 배열은, 예를 들어, 본 명세서에서 나중에 논의되는, 도 6에서와 같은 배열과 구별될 수 있다. 따라서, 일부 실시 형태에서, 제1 접착제가 존재하는 부피 분율의 본 명세서에 개시된 감소는 접착제-무함유 간극의 사용 없이 달성될 수 있으며; 예를 들어 일부 실시 형태에서 전적으로 스트라이프들(40)보다 얇은 스트라이프들(20)의 사용에 의해서만 달성될 수 있다.
표면 풍부화를 갖는 스트라이프들
일부 실시 형태에서, 제1 접착제(20) 및 제2 접착제(40)의 인접한 스트라이프들의 적어도 선택된 쌍들은 (도 6에서 예시적인 실시 형태에 나타난 바와 같이) 구성될 수 있는데, (폭 wle를 갖는) 제1 감압 접착제 스트라이프(20)의 측방향 에지 부분(25)이 제2 감압 접착제 스트라이프(40)의 측방향 에지 부분(45)의 내측에 아래에 놓이도록 구성될 수 있다. (이러한 일반적인 유형의 다수의 스트라이프들은, 예를 들어 도 6에 나타낸 바와 같이, 폭 Wlc를 갖는 측방향 중심 부분(26) 옆에 있는 2개의 그러한 측방향 에지 부분(25)을 포함할 것이다). 도 6의 예시적인 도시로부터 알 수 있는 바와 같이, 내측에 아래에 놓인다는 것은, 제2 접착제 스트라이프(40)의 부분(45)을 외측→내측 방향으로 통과하는 직선이 기재(10)에 도달하기 전에 제1 접착제 스트라이프(20)의 부분(25)을 통과할 것임을 의미한다. 따라서 그러한 배열에서, 스트라이프들(20, 40)의 인접한 에지 표면들 사이의 계면(48)은 (도 5의 설계에서와 같이) 기재(80)의 주 평면에 실질적으로 수직하기 보다는, (인접한 에지 표면(28)과 에지 표면(47) 사이의) 계면(48)은 도 6에 도시된 바와 같이 예를 들어, 수직으로부터 멀리 벗어난 각도에서 진행할 수 있다. 더욱이, 역시 도 6에서 예시적인 실시 형태에 나타난 바와 같이, 계면(48)의 각도가 반드시 일정할 필요는 없다. (일부 그러한 실시 형태에서, 부분(25)이, 도 6에 나타난 바와 같이 예를 들어 측방향으로 긴 플랜지(flange) 부분을 포함하도록, 계면(48)의 각도는 스트라이프(20)의 표면(21)에 근접함에 따라 감소할 수 있다.)
유의한 이점이 그러한 설계에 의해 부여될 수 있다. 구체적으로, 일부 특정 응용에서, 고성능 제1 접착제(20)가 기재 라이너(10)의 표면(11)에 맞대어 (예를 들어, 측방향 에지 부분(25)에서의 비교적 얇은 표면 층에) 우선적으로 (그러한 위치에 제2 접착제(40)가 존재하는 대신에) 제공될 수 있다. 즉, 기재(10)의 표면(11)에 맞대어 있는 제1 접착제(20)의 제1 표면(21)의 면적이 접착제 층(5)에서의 제1 및 제2 접착제의 전체 양에 기초하여 예상되는 것보다 더 클 수 있다. 이러한 배열은 제1 접착제(20)의 표면-풍부화로 본 명세서에서 지칭될 것이다. 접착제 층(5)으로부터 기재(10)의 분리 시에, 따라서 노출되는 제1 접착제(20)의 표면(21)은 예를 들어 건물 구성 요소의 표면에 접착적으로 접합될 위치에 있을 것임이 이해될 것이다. 따라서 이러한 표면에서의 제1 접착제(20)의 풍부화는, 전체적으로 접착제 층(5)에 사용되는 제1 접착제(20)의 양을 최소화하면서, 소정 표면에 대한 향상된 접합을 제공할 수 있다. 그러한 표면-풍부화 배열은 유리하게는 본 명세서에 개시된 다른 배열과 조합하여 사용될 수 있다. 표면 풍부화는, 본 명세서에서 실시예에 기재된 바와 같이, 예를 들어 접착제 층(5)의 제1 기재 면에서의 제1 접착제(20)의 면적 분율을 구하고, 접착제 층(5)의 반대편 면에서의 제1 접착제(20)의 면적 분율과 비교함으로써, 편리하게 특징지어질 수 있다.
일부 실시 형태에서, 도 6에 제시된 일반적인 배열은 극단적으로 활용될 수 있다. 즉, 도 7에 예시적인 방식으로 나타난 바와 같이, 제2 접착제 스트라이프(40)의 측방향으로 옆에 있는 2개의 제1 스트라이프들(20, 20')의 측방향 에지 부분들(25, 25')은, 이들이 만나서 완전히 제2 스트라이프(40) 아래에 놓이도록 측방향으로 서로를 향해 멀리 연장될 수 있다. 즉, 그러한 경우에, 기재(10)의 표면(11)과 접촉하는 접착제 층(5)의 접착제 표면적의 본질적으로 100%가 제1 접착제(20)에 의해 공급될 수 있다. 표면-풍부화 배열은, 본 출원과 동일자로 출원되고, 명칭이 "표면-풍부화된 스트라이프들을 갖는 감압 접착제 층 및 제조 방법(Pressure-Sensitive Adhesive Layers with Surface-Enriched Stripes and Methods of Making)"인, 계류 중인 미국 특허 출원 제61/838,533호, 대리인 문서 번호 74306US002에서 상세하게 논의되며, 이는 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함된다.
고습도/정적 전단에서의 건축용 페인트에 대한 접합
접착제 층의 전체 성능에 대한 접착제 층 내의 2종의 상이한 접착제의 기여는 일반적으로 각각의 접착제가 존재하는 접합 면적에 비례할 것으로 당업자는 예상할 수 있음에 유의한다. 대조적으로, 본 발명에서는, 본 명세서에 개시된 제1 접착제의 적어도 일부의 유리한 효과가, 제1 접착제가 제공하는 접합 면적 분율에 비례하지 않을 수 있는 것으로 나타났다.
구체적으로 상세하게, 본 발명자들은, 적어도 소정 접착제, 예를 들어, 실리콘계 접착제가, 심지어 고습도에 노출될 때에도, 그리고 심지어 (예를 들어 표면에 존재할 수 있는 친수성 첨가제 등으로부터의) 예를 들어 극성 모이어티(moiety)를 포함하는 소정 표면에 접착제 층이 접합될 때에도, 전단력에 대한 접착제 층(5)의 저항성을 장기간 동안 유리하게 보존할 수 있음을 알아내었다. 특히, 업계에서 건축용 페인트로 종종 지칭되는 소정 페인트는, 예를 들어 (페인트의 얼룩 제거 특성 (세척성)을 개선하는 데 도움을 줄 수 있는, 예를 들어 다양한 계면활성제, 첨가제 등에 존재할 수 있는) 그러한 극성 모이어티를 포함할 수 있다. 이러한 논의에 대해, 건축용 페인트는, 하기의 기준을 충족시키는 페인트를 의미한다: ASTM D4828-94에 약술된 절차에 따라 일반적으로 시험할 때, 페인트가 5 (중간) 이상, 7 (대량) 또는 10 (모든 얼룩이 제거됨) 이상의 얼룩 제거 등급을 나타내고; 대표적인 유기 중합체성 감압 접착제 층을 페인트에 접합하고 본 명세서의 실시예에 약술된 절차에 따른 고습도/정적 전단 시험(Elevated Humidity/Static Shear Test)에 노출시킬 때, 접착제 층이 10000분 미만의 파괴 시간을 나타낸다. (그러한 시험을 수행하기 위해, 비교예 PSA-O-1로서 본 명세서에 기재된 접착제를 대표적인 유기 중합체성 접착제로서 사용한다.)
이러한 논의를 위한 기준의 표준으로서, 예시적인 유기 중합체성 감압 접착제는, 예시적인 건축용 페인트에 접합시키고 고습 조건에서 유지할 때, (비교예 PSA-O-1-A에서 본 명세서에 기재된 바와 같이) 파괴 전에 예를 들어 단지 약 2500분 동안 고전단 하중을 견뎌낼 수 있다. 예시적인 실리콘계 감압 접착제는 (비교예 PSA-S-2-A에서 본 명세서에 기재된 바와 같은) 이러한 동일한 조건에서 약 30000분 이상의 (본 기술 분야에서 허용가능한 성능을 나타내는 것으로 밝혀진) 임계치(threshold) 수준을 달성할 수 있다. 본 기술 분야에서의 배경 지식에 기초하여, 당업자는 접합 표면이 50/50 비의 이러한 2종의 접착제를 포함하는 접착제 층이 2종의 개개의 접착제들의 거동들 사이에서 비례하는 거동을 나타낼 것임을 예상할 수 있다. 그러나, 본 명세서에서 실시예에서 입증된 바와 같이, 예를 들어 23%만큼 낮은 실리콘 접착제의 전체 접합 면적 백분율이, 고습도/정적 전단 시험에서 약 30000분 이상의 요구되는 임계치 성능 수준을 여전히 달성할 수 있다. 예시로서, 건축용 페인트에 접합된 접착제 층(5)의 접합 표면이 대략 23%의 실리콘계 제1 접착제의 면적, 대략 33%의 유기 중합체성 제2 접착제의 면적, 및 대략 44%의 간극 면적 분율을 포함하는 실시예 1-1 (표 1)이, 앞서 언급된 임계치 요건을 여전히 충족시켰다 (즉, 이와 관련하여 비교예 PSA-S-2-A의 100% 실리콘계 접착제의 성능에 필적하는 것으로 보임).
개괄적인 개요로, 개별적으로 또는 임의의 조합으로 사용되는, 본 명세서에 개시된 임의의 몇몇 배열에 의해, 만족스러운 성능 임계치를 여전히 충족시키면서, 유의한 부피 분율 및/또는 면적 분율의 제1 접착제, 예를 들어, 주어진 응용에 대해 우수한 특성을 갖는 접착제를 예를 들어 더 낮은 성능의 접착제로 대체할 수 있고/있거나, 접착제가 전혀 존재하지 않는 간극으로 대체할 수 있다. 즉, 본 발명자들은, 본 명세서에 개시된 배열이, 접착제 층(5)에서 고성능 제1 접착제가 존재하는 수준에 비례하지 않는 성능을 제공할 수 있음을 입증하였다. 이러한 발견은, 100% 부피 분율의 제1 접착제를 함유하는 접착제 층에 의해 달성되는 특성을 유의하게, 또는 심지어 실질적으로 보존하면서, 유의한 부피 분율의 그러한 제1 접착제가 생략될 수 있게 하였다.
게다가, 그러한 결과는, 예를 들어, (예를 들어 실시예 2-1에서와 같이) 2종의 접착제의 스트라이프들 사이의 두께 부조화를 제공하여서, 유의한 부피 분율의 제1 접착제를 제2 접착제로 대체함으로써; 그리고/또는, (예를 들어 실시예 1-1에서와 같이) 유의한 부피 분율의 제1 접착제를 제2 접착제와 접착제-무함유 간극의 조합으로 대체함으로써 얻어질 수 있는 것으로 이해될 것이다. 따라서, 허용가능한 특성을 보존하면서, 어느 하나의 접근법에 의해서, 제1 접착제 층(5)의 부피 분율을, 요구되는 경우, 심지어 예를 들어 10 내지 20%로 감소시킬 수 있다. 본 명세서에 기재된 표면-풍부화 효과가 그러한 효과를 증대시키고/시키거나 확대시킬 수 있음이 추가로 이해될 것이다.
본 명세서에 개시된 배열은 임의의 다수의 상황 및 응용에서 이점을 제공할 수 있다. 예시로서, 제1 접착제가 실리콘계 접착제인 실시예가 본 명세서에서 제공되는데, 그러한 실리콘계 접착제는 심지어 예를 들어 높은 습도의 존재 하에서도 소위 건축용 페인트에 대한 접착제 접합을 보존하는 향상된 능력을 부여하는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 본 명세서에서 논의된 고습도/정적 전단 시험에 의해 입증된다. 그러나, 선택된 특정 접착제, 및 수행된 특정 시험은 사실상 예시적인 것임이 강조된다. 상이한 특성의 임의의 제1 및 제2 접착제가 임의의 적합한 목적을 위해 사용될 수 있는데, 제1 접착제는 임의의 요구되는 목적을 달성하도록 (본 명세서에 개시된 임의의 배열 단독 또는 임의의 조합에 의해서) 표면-풍부화된다.
감압 접착제
제1 접착제(20) 및 제2 접착제(40)는 둘 모두 감압 접착제이다. (2-접착제 시스템의 가장 단순한 예가 본 명세서에서 논의되지만, 요구되는 경우, 제3의, 제4의, 또는 훨씬 더 많은 접착제가 존재할 수 있는 것으로 이해될 것이다.) 유일한 요건은, 제1 접착제 및 제2 접착제가 서로 상이한 하나의 특성 (구체적으로, 폭 및 두께와 같은 광범위한 (예를 들어, 기하학적) 특성 이외의 어떠한 예를 들어 집중적인 특성)을 갖는다는 것이다. 제1 접착제와 제2 접착제에서 상이할 수 있는 특성은 (이에 한정되지는 않지만) 융점, 유리 전이 온도, 탄성 모듈러스, 박리 강도, 전단 강도, 경도, 수증기 투과율, 발수성, 오일 흡수성, 물 및/또는 유기 용매에서의 용해도, 온도 저항성, UV-저항성 등 중의 하나 이상일 수 있다. 그러한 특성 차이는 예를 들어 조성의 차이에 의해서 달성될 수 있는 것으로 이해될 것이지만; 심지어 매우 유사한 조성의 접착제들도 예를 들어 상이한 처리 이력에 노출된 것에 의해 상이한 특성을 나타낼 수 있다. 즉, 제1 접착제와 제2 접착제는 (조성이 유사하든 아니든) 예를 들어 퍼센트 결정도, 자유 부피, 가교결합 밀도 등이 상이할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 제1 및 제2 접착제(20, 40) 중 하나 또는 둘 모두가 재배치가능한(repositionable) 접착제일 수 있다. 대안적인 실시 형태에서, 제1 및 제2 접착제(20, 40) 중 어느 것도 재배치가능하지 않다.
감압 접착제는 보통 실온에서 점착성이고, 기껏해야 약한 손가락 압력을 가함으로써 표면에 부착될 수 있으며, 따라서 감압성이 아닌 다른 유형의 접착제와 구별될 수 있다. 감압 접착제의 전반적인 설명은 문헌[Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, Vol. 13, Wiley-Interscience Publishers (New York, 1988)]에서 찾아볼 수 있다. 감압 접착제의 추가의 설명은 문헌[Encyclopedia of Polymer Science and Technology, Vol. 1, Interscience Publishers (New York, 1964)]에서 찾아볼 수 있다. 적어도 일부 실시 형태에서, 감압 접착제는 문헌[Handbook of Pressure-Sensitive Adhesive Technology, D. Satas, 2nd ed., page 172 (1989)]에 기재된 달퀴스트(Dahlquist) 기준을 충족시킬 수 있다. 이러한 기준은, 사용 온도에서 (예를 들어, 15℃ 내지 35℃의 범위의 온도에서) 1 × 10-6 ㎠/다인보다 큰 1/2 크리프 컴플라이언스(one-second creep compliance)를 갖는 것으로서 감압 접착제를 정의한다.
임의의 적합한 조성 및 임의의 적합한 특성을 갖는 임의의 적합한 감압 접착제가 제1 및 제2 감압 접착제(20, 40) 중 어느 하나 또는 둘 모두를 위해 사용될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 제1 및 제2 접착제(20, 40) 중 적어도 하나는 실리콘계 감압 접착제이다. 일부 실시 형태에서, 제1 접착제(20)는 제1 세트의 특성을 갖는 제1 실리콘계 접착제이고, 제2 접착제(40)는 제2 세트의 특성을 갖는 (그리고 제1 접착제와 조성이 상이할 수 있는) 제2 실리콘계 접착제이다. 그러한 접착제는 전형적으로 하나 이상의 실리콘 탄성중합체성 중합체를 포함하며, 다른 선택적인 성분, 예를 들어, 점착부여 수지(tackifying resin)를 함유할 수 있다. 실리콘 탄성중합체성 중합체는, 하나 이상의 극성 모이어티를 각각 포함하는 경질 세그먼트들을 포함하는 실리콘 블록 공중합체 탄성중합체일 수 있다. 극성 모이어티는, 우레아 결합, 옥사미드 결합, 아미드 결합, 우레탄 결합, 또는 우레탄-우레아 결합을 의미한다. 따라서, 적합한 실리콘 블록 공중합체 탄성중합체에는, 예를 들어, 우레아계 실리콘 공중합체, 옥사미드계 실리콘 공중합체, 아미드계 실리콘 공중합체, 우레탄계 실리콘 공중합체, 및 이들의 혼합물이 포함된다. 그러한 실리콘계 감압 접착제는, 본 출원과 동일자로 출원되고, 명칭이 "감압 접착제 스트라이프들을 포함하는 물품(Article Comprising Pressure-Sensitive Adhesive Stripes)"인, 계류 중인 미국 특허 출원 제61/838,504호, 대리인 문서 번호 71412US002에 상세하게 기재되어 있으며, 이는 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함된다. 다른 실리콘계 접착제는, 당업자에게 잘 알려진 바와 같이, 예를 들어 열경화성에 기초하는 것들 (예를 들어, 백금-경화, 과산화물-경화, 수분-경화 실리콘 중합체 등)일 수 있다. 그러한 실리콘은 임의의 상기에 열거된 경질 세그먼트를 반드시 포함하지는 않을 수 있다.
실리콘계 감압 접착제 조성물은 (예를 들어 경질 세그먼트를 갖는 블록 공중합체에 의존하든, 또는 임의의 다른 유형의 실리콘 탄성중합체에 의존하든) 종종 MQ 점착부여 수지를 포함할 수 있다. 임의의 상기에 논의된 유형 및 변형(variation)의 실리콘계 접착제는 스트라이프들(20 및/또는 40)로 형성되도록 임의의 적합한 형태로 제공될 수 있다. 예를 들어, 그러한 접착제를, 기재(10) 상에 침착될 수 있는 유동성 액체인 전구체 액체의 형태로 제공하여서 전구체 액체의 스트라이프들을 형성할 수 있으며, 이어서, 이러한 전구체를 최종 형태의 실리콘계 접착제로 변형시킬 수 있다. 따라서, 전구체 유동성 액체는, 본 명세서에서 나중에 논의되는 바와 같이, 예를 들어 고온 용융 코팅, 또는 수계 에멀전 (예를 들어 라텍스), 또는 하나 이상의 적합한 용매 중의 용액에 적합한, 예를 들어 100% 고형물 혼합물일 수 있다.
일부 실시 형태에서, 제1 및 제2 접착제(20, 40) 중 적어도 하나는 유기 중합체성 감압 접착제이다. 일부 실시 형태에서, 제1 접착제(20)는 제1 세트의 특성을 갖는 제1 유기 중합체성 접착제이고, 제2 접착제(40)는 제2 세트의 특성을 갖는 (그리고 제1 접착제와 조성이 상이할 수 있는) 제2 유기 중합체성 접착제이다. 정의에 의하면 유기 중합체성 감압 접착제는 10 중량% 미만의 실리콘계 감압 접착제 (건조 중량 기준)를 포함한다. 다양한 실시 형태에서, 그러한 접착제는 4, 2 또는 1% 미만의 실리콘계 접착제를 포함할 수 있다. 다수의 실시 형태에서, 그러한 접착제는 실리콘계 감압 접착제를 실질적으로 전혀 함유하지 않을 것이다 (즉, 0.2 중량% 미만으로 함유할 것이다). 그러나 일부 상황에서 그러한 접착제는 다소 적은 양 (예를 들어, 2.0, 1.0, 0.4, 0.2, 0.1, 또는 0.05 중량% 미만)의 실리콘-함유 첨가제 (예를 들어, 유화제, 가소제, 안정제, 습윤제 등)를 포함할 수 있는 것으로 이해될 것이다. 감압 특성을 접착제에 부여하는 것 이외의 어떤 목적을 위해 하나 이상의 실리콘-함유 첨가제(들)가 존재하는 그러한 상황은, 접착제가 실리콘계 접착제로 간주되게 할 수 없다.
유기 중합체성 감압 접착제는, 접착제가 하나 이상의 유기 중합체성 탄성중합체 (선택적으로, 하나 이상의 점착부여 수지와 같은 다른 성분과의 조합)에 기초함을 의미한다. 유기 중합체성 접착제는 전적으로 탄화수소인 유기 중합체성 탄성중합체에 기초할 필요가 없는 것으로 이해될 것이다 (그러나 요구되는 경우 그러할 수 있음). 오히려, 상기에 약술된 기준에 따라 특정 헤테로원자 Si의 존재가 최소화되기만 하면, 헤테로원자 (예를 들어 O, N, Cl 등)의 존재가 허용된다 (탄성중합체 사슬의 골격에서든 및/또는 그의 측쇄에서든).
유기 중합체성 감압 접착제의 제조에 적합할 수 있는 예시적인 재료의 일반적인 부류에는, 예를 들어 천연 고무; 합성 고무 (예를 들어, 부틸 고무, 니트릴 고무, 폴리설파이드 고무); 블록 공중합체; 아크릴레이트 및/또는 메타크릴레이트 재료의 반응 생성물 등에 기초한 탄성중합체성 중합체가 포함된다. (본 명세서에 사용되는 바와 같이, (메트)아크릴레이트, (메트(아크릴릭) 등과 같은 용어는 아크릴릭/아크릴레이트 및 메타크릴릭/메타크릴레이트, 이로부터 유도된 단량체, 올리고머 및 중합체를 지칭한다). 그러한 접착제의 그러한 탄성중합체성 중합체에 포함시키기에 적합한 구체적인 중합체 및/또는 공중합체 및/또는 단량체 단위는, 폴리비닐 에테르, 폴리아이소프렌, 부틸 고무, 폴리아이소부틸렌, 폴리클로로프렌, 부타다이엔-아크릴로니트릴 중합체, 스티렌-아이소프렌, 스티렌-부틸렌, 및 스티렌-아이소프렌-스티렌 블록 공중합체, 에틸렌-프로필렌-다이엔 중합체, 스티렌-부타다이엔 중합체, 스티렌 중합체, 폴리-알파-올레핀, 무정형 폴리올레핀, 에틸렌 비닐 아세테이트, 폴리우레탄, 실리콘-우레아 중합체, 폴리비닐피롤리돈, 및 이들의 임의의 조합 (블렌드, 공중합체 등)을 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 적합한 (메트)아크릴릭 재료의 예에는 알킬 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 단량체, 예를 들어 메틸 메타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, n-부틸 메타크릴레이트, 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, n-부틸 아크릴레이트, 아이소옥틸 아크릴레이트, 아이소노닐 아크릴레이트, 2-에틸-헥실 아크릴레이트, 데실 아크릴레이트, 도데실 아크릴레이트, n-부틸 아크릴레이트, 헥실 아크릴레이트, 옥타데실 아크릴레이트, 옥타데실 메타크릴레이트, 아크릴산, 메타크릴산, 아크릴로니트릴 및 이들의 조합의 중합체가 포함된다. 적합한 구매가능한 블록 공중합체의 예에는 상표명 크라톤(KRATON)으로 미국 텍사스주 휴스턴 소재의 크라톤 폴리머즈(Kraton Polymers)로부터 입수가능한 것이 포함된다. 이들 또는 다른 적합한 재료 중 임의의 것이 임의의 요구되는 조합으로 사용될 수 있다. 일부 유용한 유기 중합체성 감압 접착제의 전반적인 설명은 문헌[Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, Vol. 13, Wiley-Interscience Publishers (New York, 1988)]에서 찾아볼 수 있다. 일부 유용한 유기 중합체성 감압 접착제의 추가의 설명은 문헌[Encyclopedia of Polymer Science and Technology, Vol. 1, Interscience Publishers (New York, 1964)]에서 찾아볼 수 있다.
요구되는 경우, 점착부여 수지가 유기 중합체성 접착제에 포함될 수 있다. (당업자는 일부 탄성중합체가 자가-점착성일 수 있고 따라서 점착부여 수지 첨가를 거의 또는 전혀 필요로 하지 않을 수 있음을 알 것이다). 임의의 적합한 점착부여 수지 또는 이의 조합이 사용될 수 있다. 적합한 점착부여 수지는 예를 들어 우드 로진(wood rosin) 및 이의 수소화된 유도체, 톨유(tall oil) 로진, 테르펜 수지, 페놀계 수지, 다중방향족, 석유계 수지 (예를 들어, 지방족 C5 올레핀-유도된 수지) 등을 포함할 수 있다. 부가적으로, 감압 접착제(40)는 첨가제, 예를 들어 가소제, 충전제, 산화방지제, 안정제, 안료 등을 함유할 수 있다.
유기 감압 접착제의 성분은, 표면에 대한 양호한 접착력을 제공하면서 또한 잔류물, 예를 들어, 가시적인 잔류물을 남기지 않고서 중간 정도의 힘 하에서 제거가능하도록 선택하는 것이 (예를 들어, 마스킹 및/또는 연신-해제 용도를 위해) 편리할 수 있다. 소정 실시 형태에서, 감압 접착제는 천연 고무계일 수 있으며, 이는 천연 고무 탄성중합체 또는 탄성중합체들이 (임의의 충전제, 점착부여 수지 등을 포함하지 않는) 상기 접착제의 탄성중합체성 성분들의 약 70 중량% 이상을 구성함을 의미한다. 일부 실시 형태에서, 유기 중합체성 탄성중합체는 (예를 들어, 상표명 크라톤으로 미국 텍사스주 휴스턴 소재의 크라톤 폴리머즈로부터 입수가능한 일반적인 유형의) 탄화수소 블록 공중합체 탄성중합체일 수 있다. 특정 실시 형태에서, 블록 공중합체 탄성중합체는 예를 들어 스티렌-부타다이엔-스티렌 (SBS) 또는 스티렌-아이소프렌-스티렌 (SIS) 블록 공중합체, 이들 둘의 블렌드, 이들 중 어느 하나 또는 둘 모두와 천연 고무 탄성중합체의 블렌드 등 (예를 들어 하나 이상의 점착부여 수지를 가짐)일 수 있다.
임의의 상기에 논의된 유형 및 변형의 유기 중합체성 접착제는 스트라이프들(20 및/또는 40)로 형성되도록 임의의 적합한 형태로 제공될 수 있다. 예를 들어, 그러한 접착제를, 기재(10) 상에 침착될 수 있는 유동성 액체인 전구체 액체의 형태로 제공하여서 전구체 액체의 스트라이프들을 형성할 수 있으며, 이어서, 이러한 전구체를 최종 형태의 유기 중합체성 접착제로 변형시킬 수 있다. 따라서, 전구체 유동성 액체는, 본 명세서에서 나중에 논의되는 바와 같이, 예를 들어 고온 용융 코팅, 또는 수계 에멀전 (예를 들어 라텍스), 또는 하나 이상의 적합한 용매 중의 용액에 적합한, 예를 들어 100% 고형물 혼합물일 수 있다.
제1 기재
제1 기재(10)는, 일시적이든 또는 영구적이든, 접착제 층(5)을 (예를 들어, 코팅에 의해) 위에 배치하는 것이 요구되는 임의의 적합한 기재일 수 있다. 다수의 실시 형태에서, 기재(10)는 이형 라이너일 수 있다. 그러한 이형 라이너(10)는 제1 주 표면(11) 상에 이형 표면을 포함할 수 있으며, 이러한 이형 표면은 그로부터 감압 접착제를 떼어내기 위해 적합하다. 이형 라이너(10)는 선택적으로 제2 주 표면(12) 상에 이형 표면을 포함할 수 있다. 특정 실시 형태에서, 제2 주 표면(12) 상의 이형 표면은 제1 주 표면(11)에서와 동일하거나 또는 상이한 이형 특성을 포함할 수 있다 (후자의 경우에, 따라서 라이너(10)는 숙련자에게 잘 이해되는 바와 같이 소위 차별적-이형 라이너(differential-release liner)일 수 있다).
이형 표면(11) (및 존재하는 경우 이형 표면(12))은 임의의 적합한 재료에 의해서 (또는 이형 라이너(10)가 제조되는 재료의 표면의 임의의 적합한 처리에 의해서) 제공될 수 있다. 접착제 층(5)이 예를 들어 실리콘계 접착제를 거의 또는 전혀 갖지 않는 유기 중합체성 접착제를 포함하는 경우에, 그러한 이형 표면은 예를 들어 임의의 적합한 코팅, 예를 들어 왁스 등일 수 있다. 또는, 임의의 적합한 고분자량 중합체 층 (예를 들어, 코팅), 예를 들어 폴리에틸렌 등과 같은 폴리올레핀 층이 사용될 수 있다. 다수의 층 및 처리가 그러한 사용을 위해 적합할 것임이 이해될 것이다.
접착제 층(5)이 유의한 양의 실리콘계 접착제를 포함하는 경우, 실리콘계 접착제의 이형 능력을 향상시키는 조성을 갖는 이형 표면(11)을 제공하는 것이 유리할 수 있다. 플루오르화된 재료가 종종 그러한 목적을 위해 사용된다. 잠재적으로 적합한 재료의 예에는, 예를 들어 불소화합물, 플루오로카본, 플루오로실리콘, 퍼플루오로폴리에테르, 퍼플루오르화된 폴리우레탄, 및 이들의 조합과 같은 플루오르화된 재료가 포함되지만 이에 한정되지 않는다. 특정 실시 형태에서, 플루오르화된 이형 표면은 플루오로실리콘 중합체에 의해 제공된다. 특히 유용한 플루오로실리콘 이형 코팅은 플루오로실리콘 중합체, 유기하이드로겐폴리실록산 가교결합제 및 백금-함유 촉매의 반응 생성물을 포함할 수 있다. 많은 유용한 구매가능한 플루오로실리콘 중합체가 다우 코닝 코포레이션(Dow Corning Corp.; 미국 미시간주 미들랜드 소재)으로부터, 예를 들어, 상표명 실-오프(SYL-OFF) Q2-7786 및 실-오프 Q2-7785를 포함하는, 실-오프 및 실-오프 어드밴티지(SYL-OFF ADVANTAGE) 시리즈로 입수가능하다. 유용한 이형 라이너의 한 가지 예는 플루오로알킬 실리콘 폴리코팅지(polycoated paper)이다.
이형 라이너(10)는, 예를 들어, 시트, 웨브, 테이프, 및 필름을 포함하는 다양한 형태의 것일 수 있다. 적합한 재료의 예는, 예를 들어, 종이 (예를 들어, 크라프트지), 중합체 필름 (예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리에스테르), 복합 라이너(composite liner), 및 이들의 조합을 포함한다. 유용한 이형 라이너의 한 가지 예는 플루오로알킬 실리콘 폴리코팅지이다. 이형 라이너는 선택적으로, 예를 들어, 선, 예술 작품, 브랜드 표지, 및 기타 정보를 포함하는 다양한 마킹 및 표지를 포함할 수 있다. 접착제 층(5)이 이형 라이너(10)의 폭의 실질적으로 전체를 가로질러 제공될 수 있거나; 또는, 요구되는 경우 접착제 층(5)이 존재하지 않는 경계(border)가 이형 라이너(10)의 일측 또는 양측 에지를 따라 제공될 수 있다.
일부 실시 형태에서, 기재(10)는 이형 라이너가 아닐 수 있다. 그러한 실시 형태에서, 접착제 층(5)은 기재(10)에 영구적으로 접합될 수 있다 (이는, 접착제 층 및 기재 중 하나 또는 둘 모두를 허용불가능하게 손상시키거나 파괴하지 않고서는 접착제 층 및 기재가 서로로부터 제거될 수 없음을 의미한다). 그러한 실시 형태에서, 기재(10)는 임의의 적합한 종류의 테이프 (마스킹 테이프, 밀봉 테이프, 스트래핑(strapping) 테이프, 필라멘트 테이프, 패키징 테이프, 덕트 테이프, 전기 테이프, 의료용/외과용 테이프 등)를 제조하는 데 적합한 임의의 배킹 (즉, 테이프 배킹)일 수 있다. 배킹(10)은, 예를 들어, 중합체 필름, 종이, 판지, 스톡 카드(stock card), 직조 및 부직 웨브, 섬유 보강 필름, 폼, 복합 필름-폼, 및 이들의 조합을 포함하는 임의의 적합한 형태를 취할 수 있다. 배킹(10)은, 예를 들어 섬유, 셀룰로오스, 셀로판, 목재, 폼, 및 예를 들어, 폴리올레핀 (예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 및 이들의 공중합체 및 블렌드); 비닐 공중합체 (예를 들어, 폴리비닐 클로라이드, 폴리비닐 아세테이트); 올레핀성 공중합체 (예를 들어, 에틸렌/메타크릴레이트 공중합체, 에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체, 아크릴로니트릴-부타다이엔-스티렌 공중합체 등); 아크릴 중합체 및 공중합체; 및 폴리우레탄을 포함하는 합성 중합체 재료를 포함하는 임의의 적합한 재료로 구성될 수 있다. 이들 중 임의의 것의 블렌드가 사용될 수 있다. 특정 실시 형태에서, 예를 들어 이축 배향된 폴리프로필렌과 같은, 배향된 (예를 들어, 일축 또는 이축 배향된) 재료가 사용될 수 있다. 기재(10)의 구체적인 특성 및 용도와 관계없이, 접착제 층(5)은 기재(10)의 폭의 실질적으로 전체를 가로질러 제공될 수 있거나; 또는, 요구되는 경우, 접착제 층(5)이 존재하지 않는 경계가 기재(10)의 일측 또는 양측 에지를 따라 제공될 수 있다.
제2 기재
일부 실시 형태에서, 기재(10)의 반대편에 있는 제1 접착제 층(5)의 면이 제2 기재(80)에 접합될 수 있는데, 이러한 접합은 요구되는 대로 일시적 또는 영구적일 수 있다. 따라서, 제2 기재(80)는 상기에 기재된 이형 라이너 중 임의의 것일 수 있다. 다른 실시 형태에서, 그러한 기재는 상기에 기재된 테이프 배킹 중 임의의 것과 같은 임의의 배킹일 수 있다.
일부 실시 형태에서, 본 명세서에 기재된 접착제 층(5)은 도 3에 나타난 바와 같이 연신-해제가능한 물품, 예를 들어 물품(90)을 제조하는 데 사용될 수 있다. 그러한 실시 형태에서, 물품의 연신-해제 특성이 이용되게 하기 위해, 배킹(80)은 고 신장성 배킹일 수 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이 용어 "고 신장성"은 배킹(80)이 그의 장축을 따라 신장될 때, 배킹(80)의 파열 또는 파괴 없이 약 150% 이상의 연신율이 달성됨을 의미한다. 그러한 실시 형태에서, 배킹(80)은 예를 들어 약 350, 550, 또는 750%의 연신율을 달성하는 것이 가능할 수 있다.
적합한 고 신장성 배킹은 예를 들어 단층 폼, 다층 폼, 단층 필름, 다층 필름 및 이들의 조합을 포함할 수 있다. 그러한 재료는 정합성 및 탄성과 같은 특성을 최적화하도록 선택될 수 있으며, 이들 특성은 물품이, 예를 들어, 페인팅된 드라이월(drywall)과 같은 표면 요철(surface irregularity)을 갖는 표면에 접착될 때 유용하다. 그러한 폼 또는 필름 층은, 예를 들어, 폴리올레핀, 비닐 중합체 및/또는 공중합체, 올레핀성 공중합체, 아크릴 중합체 및 공중합체; 폴리우레탄 등을 포함하는 다양한 열가소성 중합체로부터 제조될 수 있다. 연신-해제 물품을 위한 배킹은, 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함된 미국 특허 제8,344,037호 (셰리단(Sheridan))에 추가로 상세하게 기재되어 있다. 배킹(80)은 예를 들어, 약 20 마이크로미터 내지 약 1 mm를 포함하는 임의의 적합한 두께를 포함할 수 있다. 배킹(80)이, 예를 들어 연신-해제 물품을 위한 고 신장성 폼인 특정 경우에, 배킹(80)은 적합하게는, 배킹(80)이 예를 들어 밀봉 테이프 응용을 위한 예를 들어 이축 배향된 폴리프로필렌인 경우보다 더 두꺼울 수 있다 (예를 들어, 0.5 mm 등). 배킹(80)에 대한 층(5)의 접착력을 개선하기 위하여, 배킹(80)의 주 표면은, 배킹(80)의 그러한 표면 상에 접착제 층(5)을 배치하기 전에, 전처리될 수 있다. 적합한 처리의 예에는 코로나 방전, 플라즈마 방전, 화염 처리, 전자빔 조사, 자외(UV) 방사선, 산 에칭, 화학적 프라이밍(priming) 및 이들의 조합이 포함된다.
언급된 바와 같이, 일부 실시 형태에서, 배킹(80)은 비교적 두껍고 정합성인 중합체 폼을 포함하는 것이 특히 유리할 수 있다. 특히, 예를 들어 최대 20, 40, 60, 또는 80 마이크로미터 이상만큼 두께가 상이할 수 있으며 예를 들어 약 0.5 내지 약 4 mm의 폭을 포함할 수 있는 접착제 스트라이프들에 국소적으로 정합할 수 있도록, 그러한 중합체 폼은 충분한 두께 및 정합성을 포함할 수 있다. (비교적 얇은 제1 접착제 스트라이프들(20) 및 비교적 두꺼운 제2 접착제 스트라이프들(40)을 포함하는 접착제 층(5)이 비교적 두껍고 정합성인 중합체 폼 기재(80)에 라미네이팅된 구조물이 도 8에서 예시적인 실시 형태에 나타나 있다.) 특정 실시 형태에서, 그러한 기재(80)는 충분히 두꺼울 수 있으며 국소적으로 정합성일 수 있어서, 기재의 제1 표면(81)은 부조화된 두께의 스트라이프들에 충분히 정합할 수 있는 반면, 기재의 반대로 향하는 제2 표면(82)은 (도 8에 예시된 바와 같이) 실질적으로 평면으로 유지될 수 있다. 다양한 실시 형태에서, 배킹(80)은 두께가 약 0.2, 0.4, 0.8, 또는 1.2 mm 이상인 중합체 폼을 포함할 수 있다. 추가의 실시 형태에서, 그러한 중합체 폼은 약 8, 4, 또는 2 mm 이하의 두께를 포함할 수 있다. 다양한 실시 형태에서, 그러한 중합체 폼은 약 1, 2, 4 또는 6 파운드/제곱피트의 밀도를 포함할 수 있다. 추가의 실시 형태에서, 그러한 중합체 폼은 약 30, 20 또는 10 파운드/제곱피트 이하의 밀도를 포함할 수 있다. 접착제 층(5)이 접합될 폼 배킹의 표면 상에 중합체 필름이 존재하는 (예를 들어 라미네이팅되는) 경우, 그러한 필름은 유리하게는 얇고 정합성이어서 다층 배킹이 스트라이프들에 정합되게 할 수 있다.
많은 상황에서, 본 명세서에 기재된 바와 같은 배킹(80)을 사용하는 것이 편리할 수 있지만, 일부 실시 형태에서 접착제 층(5)이, 예를 들어 고 신장성 배킹에 라미네이팅되지 않고서, 연신-해제 물품으로서 사용될 수 있다. 그러한 경우에, 접착제 층(5)은, 예를 들어, 취급하기에 그리고 다른 유용한 특성을 제공하기에 충분히 두꺼울 수 있다. 따라서, 그러한 실시 형태에서 접착제 층(5)은 약 5, 10, 15 또는 20 밀 이상 내지 약 100, 80, 60, 또는 40 밀의 평균 두께를 포함할 수 있다. 그러한 실시 형태에서, 접착제 층(5)은 물론 취급가능하기에 충분한 기계적 완전성(integrity)을 포함해야만 한다. 따라서, 적어도 일부의 그러한 실시 형태에서, 스트라이프들(20, 40)은 그들 사이에 간극을 갖기 보다는 오히려 서로 접촉할 수 있고; 전체적으로 충분한 기계적 완전성을 갖는 접착제 층(5)을 제공하도록 인접한 스트라이프들의 서로에 대한 충분한 접합을 포함하여야 한다.
제조 방법
제1 접착제(20) 및 제2 접착제(40)의 스트라이프들은, 예를 들어 본 명세서에 개시된 바와 같은, 스트라이프들의 허용가능한 형성을 가능하게 하는 임의의 방법에 의해서, 기재(10)의 주 표면(11) 상에 침착될 수 있다. 즉, 제1 접착제(20)에 대한 전구체, 및 제2 접착제(40)에 대한 전구체 각각은 임의의 적합한 형태의 유동성 액체로서 기재(10) 상에 침착될 수 있다. 예를 들어, 그러한 유동성 액체는 100% 고형물 조성물 (예를 들어 고온 용융 코팅 조성물)일 수 있는데, 그러한 조성물을 침착시킨 후에, 예를 들어 작용기의 반응 (예를 들어, 가교결합, 중합, 올리고머화 등)을 행하여 요구되는 접착제 특성을 최종 생성물에 부여한다. 또는, 그러한 유동성 액체는 수계 코팅 (예를 들어, 라텍스 또는 에멀전)일 수 있는데, 그러한 코팅을 침착시킨 후에, 예를 들어, 건조시켜 물을 제거하고, 필요하다면 임의의 반응/가교결합을 행한다. 특정 실시 형태에서, 제1 접착제(20) 및 제2 접착제(40)는 용매 코팅될 수 있다 - 즉, 각각의 접착제를 적절한 용매 (또는 용매 혼합물)에 용해시켜서 코팅 용액을 형성할 수 있으며, 그러한 코팅 용액을 기재(10) 상에 코팅한 후에 용매(들)를 제거하고, 필요한 경우, 임의의 반응/가교결합 등을 행할 수 있다. 다시 말해, 각각의 접착제의 코팅 용액은, 성분들을 충분히 용해시킬 수 있는 하나 이상의 용매를 사용하여, 임의의 다른 요구되는 첨가제 또는 성분과 함께, 탄성중합체(들) (및 존재하는 경우 점착제(들))을 용액으로 용해시킴으로써 형성될 수 있다. 그러한 실시 형태에서, 제1 및 제2 접착제를 위한 전구체 유동성 액체는 정의에 의하면 100% 고형물 조성물 (예를 들어, 고온 용융 코팅가능하고/하거나 압출가능한 조성물)이 아니며, 생성되는 물품은 예를 들어 고온-용융 코팅된 층 또는 압출된 층보다는 오히려 용매-코팅된 접착제 층을 포함한다.
일부 실시 형태에서, 접착제의 각각의 스트라이프는, 전구체 유동성 액체 (예를 들어, 코팅 용액)를 코팅 다이의 개구를 통해, 기재(10)의 이동하는 표면(11) 상으로 배출함으로써 형성될 수 있다. 예를 들어 제1 접착제(20)의 다수의 스트라이프들은 제1 코팅 용액을 다이의 다수의 측방향으로 이격된 개구들을 통해 동시에 배출함으로써 얻을 수 있으며, 이는 예컨대 코팅 용액이 통과할 때 슬롯의 일부분은 차폐하고 슬롯의 다른 부분은 개방된 채로 있도록 하나 이상의 심(shim)이 그 안에 제공되어 있는 슬롯 다이를 사용하여 달성될 수 있다. (제1 액체의 스트림 및 제2 액체의 스트림이 다양한 개구로부터 동시에 배출되도록 그리고 둘 모두의 액체의 스트림이 기재의 표면 상에 본질적으로 동시에 안착하도록) 제2 접착제(40)에 대해 동일하게 행해질 수 있다. 제1 접착제(20) 및 제2 접착제(40)의 대체로 교번하는 스트라이프들은 상기의 일반적인 접근법에 대한 변형에 의해 달성될 수 있다. 개구의 치수, 다양한 스트림의 유량 등을 조정하여, 다양한 스트림을 요구되는 두께로 침착하여서, 생성되는 접착제 스트라이프들의 임의의 요구되는 두께를 달성할 수 있다. 마찬가지로, 개구의 배치 및 치수를 조정하여, 요구되는 대로, 생성되는 접착제 스트라이프들의 적어도 일부 사이에 접착제-무함유 간극을 제공할 수 있다.
이어서, 기재(10)의 표면(11) 상에 (예를 들어, 기재(10)의 이동 방향으로 길게 된 스트라이프로서) 침착된 (코팅된) 각각의 전구체 액체를 (예를 들어, 기재(10)를 오븐에 통과시킴으로써) 처리하여, 각각의 최종 접착제 조성물을 최종의 요구되는 두께, 폭, 피치 등의 스트라이프로서 남길 수 있다. 물론, 임의의 반응성/작용성 성분이 전구체 액체에 존재하는 경우, 코팅 용매 또는 물의 제거에 의해 일어나는 임의의 응고 대신에 또는 그에 더하여, 그러한 성분의 반응, 중합 등에 의해서 최종의 요구되는 생성물을 제공할 수 있다. 그러한 반응은 예를 들어 온도, 방사선, 또는 임의의 보통 사용되는 방법에 의해 촉진될 수 있다.
일단 코팅/응고 공정이 완료되면 (즉, 접착제의 스트라이프들(20, 40)이 그의 최종 형태로 되어서 기재(10)의 주 표면(11) 상에 접착제 층(5)을 집합적으로 포함할 때), 접착제 층(5)을 위에 갖는 기재(10)는, 예를 들어, 추가의 처리를 위해 준비될 때까지 연속 롤로서 권취 및 보관될 수 있다. 따라서, 기재(10)는 요구되는 대로 롤이 풀릴 수 있도록 보장하기 위해 표면(12) 상에 이형 코팅, 예를 들어 플루오로실리콘 이형 코팅을 포함할 수 있다. 또는, 접착제 층(5)을 위에 갖는 기재(10)는, 권취 및/또는 보관되지 않고서, 요구되는 대로, 추가로 처리될 수 있다. 임의의 경우에, 일부 실시 형태에서 접착제 층(5)은 제2 기재(80)에 접착적으로 접합되어.(예를 들어, 라미네이팅되어) 예를 들어 감압 접착제 테이프를 형성할 수 있다. 일부 실시 형태에서 그러한 접착제 테이프는 단면 (단측) 테이프일 수 있다. 다른 실시 형태에서, 제2 접착제 층(115) (및 요구되는 경우, 제2 이형 라이너(110))을 기재(80)의 반대편 면에 라미네이팅하여, 양면 접착제 테이프를 형성할 수 있다. 요구되는 경우, 기재(80)는 고 신장성일 수 있어서, 형성되는 테이프는 (단면이든 또는 양면이든) 연신-해제가능한 접착제 테이프로서 역할을 할 수 있다.
예시적인 실시 형태의 목록
실시 형태 1. 적어도 제1 주 표면 상에 이형 표면을 포함하는 이형 라이너인 제1 기재; 컨포멀 배킹이며 제1 주 표면을 포함하는 제2 기재; 및 상기 이형 라이너의 상기 제1 주 표면과 접촉하는 제1 주 표면 및 상기 컨포멀 배킹의 상기 제1 주 표면과 접촉하는 제2 주 표면을 포함하는 제1 접착제 층을 포함하며, 상기 제1 접착제 층은 제1 감압 접착제의 복수의 스트라이프들 및 제2 감압 접착제의 복수의 스트라이프들을 포함하고, 상기 스트라이프들은 상기 이형 라이너의 적어도 측방향 범위를 가로질러 대체로 교번하는 패턴으로 배열되며, 상기 제2 감압 접착제의 상기 스트라이프들의 평균 두께는 상기 제1 감압 접착제의 상기 스트라이프들의 평균 두께보다 1.2배 이상만큼 더 크고, 상기 컨포멀 배킹의 두께는 상기 제1 접착제 층의 두께의 약 4배 이상인, 물품.
실시 형태 2. 실시 형태 1에 있어서, 상기 제1 감압 접착제는 실리콘 탄성중합체를 포함하는 실리콘계 접착제이고, 상기 제2 감압 접착제는 유기 중합체성 감압 접착제인, 물품.
실시 형태 3. 실시 형태 2에 있어서, 상기 실리콘 탄성중합체는 우레아계 실리콘 블록 공중합체, 옥사미드계 실리콘 블록 공중합체, 아미드계 실리콘 블록 공중합체, 및 우레탄계 실리콘 블록 공중합체, 및 이들의 혼합물 및 블렌드로 이루어진 군으로부터 선택되는 실리콘 블록 공중합체 탄성중합체인, 물품.
실시 형태 4. 실시 형태 2 또는 실시 형태 3에 있어서, 상기 유기 중합체성 감압 접착제는 스티렌 블록 공중합체 탄성중합체, 천연 고무 탄성중합체, (메트)아크릴레이트 탄성중합체, 및 이들의 혼합물 및 블렌드로 이루어진 군으로부터 선택되는 유기 탄성중합체를 포함하는, 물품.
실시 형태 5. 실시 형태 1 내지 실시 형태 4 중 어느 것에 있어서, 상기 제1 감압 접착제의 적어도 선택된 스트라이프들은 상기 제1 기재의 상기 이형 표면과 접촉하는 제1 주 표면으로부터 상기 컨포멀 배킹의 상기 제1 주 표면에 접착적으로 접합된 반대로 향하는 제2 주 표면으로 각각 연속적으로 연장되는, 물품.
실시 형태 6. 실시 형태 1 내지 실시 형태 5 중 어느 것에 있어서, 상기 컨포멀 배킹은 고 신장성 테이프 배킹이고, 상기 테이프 배킹 및 상기 제1 접착제 층은 소정 길이의 연신-해제가능한 접착제 테이프를 집합적으로 제공하는, 물품.
실시 형태 7. 실시 형태 6에 있어서, 상기 물품은 상기 테이프 배킹의 제1 주 면과 반대로 향하는 상기 테이프 배킹의 제2 주 면 상에 배치된 제2 접착제 층을 추가로 포함하며, 상기 테이프 배킹 및 상기 제1 및 제2 접착제 층들은 연신-해제가능한 양면 접착제 테이프를 집합적으로 제공하는, 물품.
실시 형태 8. 실시 형태 1 내지 실시 형태 7 중 어느 것에 있어서, 상기 제1 감압 접착제 및 상기 제2 감압 접착제의 측방향으로 인접한 스트라이프들의 적어도 선택된 쌍들은 각각 상기 쌍의 상기 제1 감압 접착제 스트라이프와 상기 쌍의 상기 제2 감압 접착제 스트라이프 사이에 간극을 포함하며, 상기 간극은 상기 제1 기재의 상기 이형 표면의 노출된 부분을 포함하고, 상기 이형 표면의 상기 노출된 부분은 어떠한 감압 접착제와도 접촉하지 않는, 물품.
실시 형태 9. 실시 형태 8에 있어서, 상기 제1 접착제 층은 약 50% 이하의 간극 면적 분율을 포함하는, 물품.
실시 형태 10. 실시 형태 1 내지 실시 형태 9 중 어느 것에 있어서, 상기 제1 감압 접착제 및 상기 제2 감압 접착제의 측방향으로 인접한 스트라이프들의 적어도 선택된 쌍들은 각각 상기 쌍의 상기 제2 감압 접착제 스트라이프의 측방향 에지의 부 표면과 일반적으로 측방향으로 접촉하는 상기 쌍의 상기 제1 감압 접착제 스트라이프의 측면 에지의 부 표면을 포함하는, 물품.
실시 형태 11. 실시 형태 1 내지 실시 형태 10 중 어느 것에 있어서, 상기 제1 감압 접착제 및 상기 제2 감압 접착제의 측방향으로 인접한 스트라이프들의 적어도 선택된 쌍들은, 각각, 상기 쌍의 상기 제1 감압 접착제 스트라이프의 측방향 에지 부분이 상기 제1 기재의 상기 이형 표면과 접촉하는 제1 주 표면을 포함하도록 그리고 상기 제1 감압 접착제의 상기 측방향 에지 부분이 상기 쌍의 상기 제2 감압 접착제 스트라이프의 측방향 에지 부분의 주 표면과 접촉하는 일반적으로 반대로 향하는 제2 주 표면을 추가로 포함하도록 구성되고, 상기 제1 감압 접착제 스트라이프의 상기 측방향 에지 부분은 상기 제2 감압 접착제 스트라이프의 상기 측방향 에지 부분의 안쪽에서 밑에 놓이는, 물품.
실시 형태 12. 실시 형태 1 내지 실시 형태 11 중 어느 것에 있어서, 상기 제1 감압 접착제는 10% 초과 내지 약 55%의 제1 접착제 층의 부피 분율을 제공하는, 물품.
실시 형태 13. 실시 형태 1 내지 실시 형태 12 중 어느 것에 있어서, 상기 컨포멀 배킹의 두께는 상기 제1 접착제 층의 두께의 약 8배 이상인, 물품.
실시 형태 14. 실시 형태 1 내지 실시 형태 13 중 어느 것에 있어서, 상기 컨포멀 배킹의 두께는 상기 제1 접착제 층의 두께의 약 12배 이상인, 물품.
실시 형태 15. 실시 형태 1 내지 실시 형태 14 중 어느 것에 있어서, 상기 컨포멀 배킹의 두께는 상기 제1 접착제 층의 두께의 약 16배 이상인, 물품.
실시 형태 16. 실시 형태 1 내지 실시 형태 15 중 어느 것에 있어서, 상기 제2 감압 접착제의 상기 스트라이프들의 평균 두께는 상기 제1 감압 접착제의 상기 스트라이프들의 평균 두께보다 1.6배 이상만큼 더 큰, 물품.
실시 형태 17. 실시 형태 1 내지 실시 형태 16 중 어느 것에 있어서, 상기 제2 감압 접착제의 상기 스트라이프들의 평균 두께는 상기 제1 감압 접착제의 상기 스트라이프들의 평균 두께보다 2.0배 이상만큼 더 큰, 물품.
실시 형태 18. 실시 형태 1 내지 실시 형태 17 중 어느 것에 있어서, 상기 제2 감압 접착제의 상기 스트라이프들의 평균 두께는 상기 제1 감압 접착제의 상기 스트라이프들의 평균 두께보다 2.5배 이상만큼 더 큰, 물품.
실시 형태 19. 실시 형태 1 내지 실시 형태 18 중 어느 것에 있어서, 상기 제2 감압 접착제의 상기 스트라이프들의 평균 두께는 상기 제1 감압 접착제의 상기 스트라이프들의 평균 두께보다 3.0배 이상만큼 더 큰, 물품.
실시 형태 20. 실시 형태 1 내지 실시 형태 19 중 어느 것에 있어서, 상기 제2 감압 접착제의 상기 스트라이프들의 평균 두께는 상기 제1 감압 접착제의 상기 스트라이프들의 평균 두께보다 약 3.5배만큼 더 큰, 물품.
실시 형태 21. 제1 주 표면을 포함하는 제1 기재; 제1 주 표면을 포함하는 제2 기재; 및 상기 제1 기재의 상기 제1 주 표면과 접촉하는 제1 주 표면 및 상기 제2 기재의 상기 제1 주 표면과 접촉하는 제2 주 표면을 포함하는 제1 접착제 층을 포함하며, 상기 제1 접착제 층은 실리콘계 제1 감압 접착제의 복수의 스트라이프들 및 유기 중합체성 제2 감압 접착제의 복수의 스트라이프들을 포함하고, 상기 스트라이프들은 상기 이형 라이너의 적어도 측방향 범위를 가로질러 대체로 교번하는 패턴으로 배열되며, 상기 실리콘계 제1 감압 접착제의 상기 스트라이프들은 약 10% 초과 내지 약 55%의 상기 제1 접착제 층의 부피 분율을 제공하고, 상기 제1 접착제 층은 30,000분보다 큰 고습도/정적 전단 시험 결과를 나타내는, 물품.
실시 형태 22. 실시 형태 21에 있어서, 상기 실리콘계 제1 감압 접착제의 상기 스트라이프들은 약 13% 내지 약 52%의 상기 제1 접착제 층의 부피 분율을 제공하는, 물품.
실시 형태 23. 실시 형태 21에 있어서, 상기 실리콘계 제1 감압 접착제의 상기 스트라이프들은 약 15% 내지 약 50%의 상기 제1 접착제 층의 부피 분율을 제공하는, 물품.
실시 형태 24. 실시 형태 21에 있어서, 실시 형태 1 내지 실시 형태 20 중 어느 것의 특징을 포함하는, 물품.
실시예
시험 절차
실시예에서 사용된 시험 절차는 하기를 포함한다.
스트라이프 파라미터의 측정
스트라이프들의 두께 측정을 수행하기 위해, 무작위의 위치에서 날카로운 면도날로 샘플을 잘라내고, 올림푸스 광학 현미경(Olympus Optical Microscope)을 통해 광학적으로 두께를 결정하였다. 모든 측정치를 밀 (1/1000 인치) 단위로 기록하였다.
올림푸스 광학 현미경을 사용하여, 스트라이프 폭, 스트라이프 피치 (중심-대-중심 거리), 및 간극 폭 (즉, 상이한 조성의 임의의 2개의 이웃한 스트라이프들의 가장 가까운 에지들 사이의 거리, 또는 동일한 조성의 임의의 2개의 이웃한 서브-스트라이프들의 가장 가까운 에지들 사이의 거리)을 측정하였다. 샘플 상의 무작위의 위치에서 3개 이상의 측정치를 취하고 평균하였다. 더욱 상세하게, (예를 들어 도 1의 예시적인 도시와 유사한) 간극이 사이에 있는 스트라이프들의 폭을 용이하게 측정할 수 있었다. 인접한 스트라이프들 사이의 계면을 용이하게 확인할 수 있었기 때문에, 서로 접촉하는 측방향 에지를 갖는 스트라이프들 (예를 들어, 도 5의 예시적인 도시와 유사한 스트라이프들)의 폭을 마찬가지로 용이하게 측정할 수 있었다. 표면-풍부화가 존재하는 특정 경우의 폭 측정 (및 얻어지는 면적 및 부피 분율의 계산)의 상세 사항은, 본 출원과 동일자로 출원되고, 명칭이 "표면-풍부화된 스트라이프들을 갖는 감압 접착제 층 및 제조 방법"인, 계류 중인 미국 특허 출원 제61/838,533호, 대리인 문서 번호 74306US002의 개시 내용에서 찾아볼 수 있다.
면적 분율 및 부피 분율
스트라이프들 (및 존재하는 경우, 간극들)의 평균 폭으로부터, 본 명세서에 기재된 다양한 면적 분율을 단도직입적으로 계산할 수 있다. 구체적인 예로서, 다양한 스트라이프들, 및 서브-스트라이프들 사이에 간극을 포함하는 20/(40/40)… 패턴의 경우, 그러한 계산은 1개의 20 스트라이프, 2개의 40 스트라이프, 및 3개의 간극의 면적 기여를 고려할 것이다. 본 명세서에서 이전에 상세하게 논의된 바와 같이, 접착제에 대한 전체 면적 분율 파라미터는 존재하는 임의의 간극의 영향을 포함하는 반면, 접착제-단독 면적 분율은, 간극의 존재 또는 부재와 관계없이, 접착제-단독 기준으로 제1 및 제2 접착제의 상대적인 면적 분율을 나타내었다. (간극이 존재하지 않는 설계에서는, "접착제-단독"과 "전체" 면적 분율이 서로 실질적으로 동일하였으며; 즉, 그러한 경우에, 서로 동일한 것으로 간주할 수 있다.) (예를 들어, 도 6 및 도 7에 나타낸 일반적인 유형의) 실리콘 풍부화를 갖는 접착제 층의 경우, 라이너측(liner-side) 스트라이프 폭 및 반대측(opposite-side) 스트라이프 폭을 얻을 수 있고, 이어서 이들을 사용하여 라이너측 및 반대측 면적 분율을 계산할 수 있다. (간극이 존재하지 않았기 때문에, 각각의 그러한 면적 분율은 동등하게 접착제-단독 및 전체 면적 분율인 것으로 간주할 수 있다).
접착제 스트라이프들 (및 그들 사이의 임의의 간극)의 두께를 추가로 고려하여, 스트라이프들 (및 존재하는 경우, 간극)의 평균 폭으로부터 부피 분율을 또한 단도직입적으로 계산할 수 있다. 앞서 언급된 바와 같이, 계산을 위해, 상이한 두께의 이웃하는 스트라이프들 사이에 위치된 간극은 이웃하는 스트라이프들의 두께들 사이의 중간인 두께를 갖는 것으로 가정하였다.
고습도 / 정적 전단 시험 방법
본 출원과 동일자로 출원되고, 명칭이 "감압 접착제 스트라이프들을 포함하는 물품"인, 미국 특허 출원 제61/383,504호, 대리인 문서 번호 71412US002에 약술된 것과 대체로 유사한 방식으로 고습도 / 정적 전단 시험 방법의 시험들을 수행하였다.
재료
이형 라이너 및 테이프 배킹
SYL-OFF Q2-7785로 지칭되는 일반적인 유형의 플루오로실리콘 이형 라이너, 및 미국 특허 제8,344,037호 (셔먼(Sherman))의 실시예 섹션에 기재된 유형의 다층 복합 폼 라미네이트 배킹 (두께 대략 36 밀)을 입수하였다.
유기 중합체성 감압 접착제 코팅 용액
대체로 미국 특허 제6,231,962호 (브리스(Bries))의 조성물 D에 따라, 스티렌-부타다이엔-스티렌 블록 공중합체 탄성중합체를 포함하는 유기 중합체성 감압 접착제 조성물을 제조하였다. 그렇게 제조된 용액은 이러한 접착제 조성물을 톨루엔 중 대략 43 중량% (총) 고형물로 포함하였고, 그러한 용액을 톨루엔으로 대략 35% 고형물까지 희석하여 코팅 용액을 형성하였다. 코팅 용액은 대략 1500 cP의 범위의 점도 (이 점도 및 본 명세서에 열거된 모든 다른 점도에 대해, 브룩필드(Brookfield) LVT, #3 스핀들, 6 rpm)를 나타내었다. 이 접착제를 PSA-O-1로 지칭하였다. 하기 실시예에서 유기 중합체성 접착제의 모든 스트라이프들이 이 접착제를 사용하였다.
실리콘계 감압 접착제 코팅 용액 - SPU
작용성 MQ 수지와의 조합으로 실리콘-폴리우레아 (SPU) 탄성중합체를 포함하는 감압 접착제 조성물을 제조하였다. 성분들의 비를 변경하여 33000/0.5/50의 PDMS 다이아민(MW) / 다이텍(Dytek) A 폴리아민(몰) /MQ 수지 (중량%) (즉, 대략 50/50 중량비의 실리콘-폴리우레아 탄성중합체 및 MQ 수지)를 갖는 감압 접착제 조성물을 달성한 점을 달리하여, 대체로 미국 특허 제6,569,521호 (셰리단)의 실시예 27에 따라, 조성물을 제조하였다. 코팅 용액은 이 접착제 조성물을 톨루엔/아이소프로판올의 70/30 (중량%) 블렌드 중 대략 30 중량% 총 고형물로 포함하였다. 코팅 용액은 대략 8700 cP의 점도를 나타내었다. 이 접착제를 PSA-S-1로 지칭하였다.
실리콘계 감압 접착제 전구체 코팅 용액 - SPOx
작용성 MQ 수지와의 조합으로 실리콘-폴리옥사미드 (SPOx) 탄성중합체를 포함하는 감압 접착제 조성물을 얻었다. 실리콘-폴리옥사미드 탄성중합체는 미국 특허 출원 공개 제2009/0229732호 (데터먼(Determan))의 실시예에 "PSA 2"로 기재된 탄성중합체와 구조 및 특성이 유사한 것으로 여겨졌다. 작용성 MQ 수지는 (PSA-S-1에 사용된 MQ 수지와 같이) GE로부터 상표명 SR-545로 입수하였다. 실리콘-폴리옥사미드 탄성중합체 및 MQ 수지는 50/50 중량비였다. 코팅 용액은 이 접착제 조성물을 에틸 아세테이트/아이소프로판올/톨루엔의 60/20/20 (중량%) 블렌드 중 대략 35 중량% 총 고형물로 포함하였다. 코팅 용액은 대략 7600 cP의 점도를 나타내었다. 이 접착제를 PSA-S-2로 지칭하였다. PSA-S-1을 사용한 것으로 구체적으로 언급된 예를 제외하고는, 실시예의 하기 표에서 실리콘계 접착제의 스트라이프들 모두가 이 실리콘계 접착제를 사용하였다.
코팅 공정
대표적인 코팅 공정
이중 층 슬롯 다이를 사용하여 코팅 용액을 SYL-OFF Q2-7785 이형 라이너 상에 스트라이프 형태로 습식 코팅하였다. 슬롯 다이의 2개의 층을 개별적인 매니폴드로부터 공급하였다 (하나는 제1 코팅 용액을 공급하기 위한 것이고, 다른 것은 제2 코팅 용액을 공급하기 위한 것이며, 개별적인 심이 각각의 매니폴드/슬롯 층에 대해 제공됨). 각각의 심은 요구되는 폭 및 스페이싱의 개구를 포함하고 그를 통해 코팅 용액을 배출하여, 요구되는 폭 및 피치의 코팅 용액의 스트라이프들을 형성하였다. 요구되는 대로, 스트라이프들을 대체로 교번하는 패턴으로 침착하도록 2개의 심을 서로에 대해 정렬(register)시켰다. 전형적인 실험에서, 코팅 면적의 전체 폭은 대략 2 인치였다.
PSA-O-1 (유기 중합체성 접착제)을 포함하는 제1 코팅 용액 및 PSA-S-1 (실리콘계 접착제)을 포함하는 제2 코팅 용액을 사용하여 대표적인 실험을 수행하였다. 두 코팅 용액을 그의 각각의 슬롯 층에 대략 22 cc/min의 공급 속도로 공급하였다 (몇몇 경우에, PSA-S-1 코팅 용액의 유량을 22 cc/min에서 유지하고 PSA-O-1 코팅 용액의 유량을 44 cc/min으로 증가시켰다). 10, 20, 30, 40 및 50 피트/분을 포함하는 다양한 라인 속도에서 코팅 실험을 행하였다. 코팅 후에, 스트라이프-코팅된 이형 라이너를, 대략 57℃, 74℃ 및 85℃ 구역 온도에서 각각 작동하는 구역들을 갖는 3-구역 강제 통풍 오븐에 통과시켜서 감압 접착제의 건조한 코팅을 얻었다. 건조 후에, 건조된 접착제 층을 플루오로실리콘 이형 표면 상에 갖는 이형 라이너를 권취하고 사용 시까지 주위 조건에서 보관하였다.
변형
PSA-S-2를 제2 코팅 용액으로 사용하는 실험을 비롯하여, 상기 대표적인 코팅 공정의 다수의 변형을 수행하였다. 코팅 용액을 전달하는 방법을 또한 변화시켰다; 예를 들어, (본 명세서에서 앞서 기재된 배열과 대체로 유사한 방식으로) 유동 통로가 다이 그 자체의 일부로서 통합된 장치 및 다이 심의 개수 및 설계가 변화된 장치를 사용하였다. 다이 내부를 통해 코팅 용액을 통과시키는 특정 방식에서의 이러한 변형은, 일단 용액이 이형 라이너 상에 코팅되면 코팅 용액의 거동에 유의하게 영향을 주지 않는 것으로 여겨진다. 즉, 이러한 변형은 본 명세서에 기재된 우선적인 유동/습윤화 및 어느 코팅 용액의 다른 코팅 용액으로의 대체(displacement)에 유의하게 영향을 주는 것으로 나타나지 않았다
전환 (Converting)
제1 접착제 층을 갖는 이형 라이너를 사용 시까지 전형적으로 롤 형태로 보관하였다. 이어서, (이형 라이너 반대편의 제1 접착제의 표면을 노출시키도록) 라이너를 풀고 제1 접착제 층의 노출된 표면을 폼 배킹에 라미네이팅하였다. 달리 언급되지 않는다면, (예를 들어, 도 3에 나타난 것과 유사한 방식으로) 접착제 스트라이프들의 장축이 폼 배킹의 장축에 수직으로 배향되도록 층들을 배열하였다. 이어서, 제2 접착제 층 (제2 이형 라이너를 가짐)을 폼 배킹의 반대편 면에 라미네이팅하였다. 종종 제2 접착제 층은 (하기에 기재된) 비교예 PSA-O-1의 유기 중합체성 접착제의 연속 코팅이었다.
이어서, 그렇게 형성된 양면 접착제 물품을 사용 시까지 보관할 수 있다.
실시예
단일-접착제 비교예
비교예 PSA-O-1은 PSA-O-1 (유기 중합체성 접착제)의 연속 코팅을 포함하였다. 이를 위해, 코팅 용액을 다이-슬롯 개구로부터 별개의 스트림으로 배출하였지만, 코팅 용액의 유량은 침착된 스트라이프들이 서로 측방향으로 합쳐져서 연속 코팅된 층을 형성하게 하는 유량이었고, 그러한 방식으로 이형 라이너가 다이에 통과하였다. 비교예 PSA-O-1은, 고습도 / 정적 전단 시험 방법에서 시험할 때, 대략 2500분의 시험 결과 (파괴 시간)를 나타내었다.
비교예 PSA-S-2는, 비교예 PSA-O-1과 대체로 유사한 방식으로 코팅된, PSA-S-2 (실리콘 탄성중합체가 실리콘 폴리옥사미드인 실리콘계 접착제)의 연속 코팅을 포함하였다. 비교예 PSA-S-2는, 고습도 / 정적 전단 시험 방법에서 시험할 때, 30000분보다 큰 시험 결과 (파괴 시간)를 나타내었다. 구체적인 비교예로서 본 명세서에 포함되지는 않지만, PSA-S-1 (실리콘 탄성중합체가 실리콘 폴리우레아인 실리콘계 접착제)의 연속 코팅이 유사하게 그러한 시험에서 30000분보다 큰 임계치를 충족시키는 것으로 나타났음에 유의한다.
스트라이프-코팅된 실시예
표에서의 공간 절약을 위해, 하기에 구체적으로 논의되는 바와 같이, 비교예 C1, 비교예 C2 및 비교예 C3을 제외하고, 하기 표의 모든 실시예는 고습도 / 정적 전단 시험에서 30000분보다 큰 결과를 나타내었음을 명시한다. 또한, 구체적으로 지시되지 않는다면 모든 예에서 실리콘계 접착제는 (실리콘 탄성중합체가 실리콘 폴리옥사미드인) PSA-S-2였다. 하기 표에서의 공간 절약을 위해, 하기 약어를 표에서 사용하였다:
약어 일람표
Figure pct00001
다양한 스트라이프들의 폭 (W) 및 두께 (T)를 앞서 기재된 바와 같이 광학적으로 측정하였다. 피치 (P, mm 단위로 보고함)는 인접한 스트라이프들 (및 존재하는 경우, 서브-스트라이프들) 사이의 전체 (평균) 중심-대-중심 거리를 나타내었다. 스트라이프 피치는 전형적으로 상당히 균일하여, 임의의 2개의 특정 스트라이프들 사이의 중심-대-중심 거리는 전체 평균 피치에 매우 근접하게 된다. 분명하게 나타내기 위해, 표 3에서는 실리콘 표면-풍부화된 샘플에서의 다양한 스트라이프들의 폭을 생략한다 (이러한 실시예에서는 간극이 존재하지 않았기 때문에 간극과 관련된 파라미터도 생략한다). 상기에 기재된 바와 같이, 측정된 스트라이프 폭으로부터 면적 분율을 계산하였다.
사이에 간극을 갖는 스트라이프들
표 1은 사이에 간극을 두고 배열된 스트라이프들 (즉, 도 1에 예시된 일반적인 유형의 스트라이프들)의 파라미터를 나타낸다. 비교예 C1, 비교예 C2, 및 비교예 C3에서, 그리고 실시예 1-1, 실시예 1-2, 실시예 1-3, 실시예 1-4, 실시예 1-5, 실시예 1-7, 실시예 1-8, 실시예 1-10, 실시예 1-11, 및 실시예 1-14에서는, 실리콘 접착제의 각각의 스트라이프 다음에 유기 중합체성 접착제의 2개의 서브-스트라이프들이 이어졌다 (즉, 앞서 논의된 명명법을 사용하면, 대체로 교번하는 패턴은 20/(40/40) /20/(40/40)…이었다). 실시예 1-6, 실시예 1-9, 실시예 1-12, 실시예 1-13, 및 실시예 1-15에서는, 실리콘계 접착제의 각각의 스트라이프 다음에 유기 중합체성 접착제의 단일 스트라이프가 이어졌다 (즉, 앞서 논의된 명명법을 사용하면, 대체로 교번하는 패턴은 20/40/20/40…이었다). 비교예 C3에서 그리고 실시예 1-10, 실시예 1-12, 및 실시예 1-15에서, 실리콘계 접착제는 (실리콘-폴리우레아 탄성중합체를 포함하는) PSA-S-1이었고; 모든 다른 예에서, 실리콘계 접착제는 (실리콘-폴리옥사미드 탄성중합체를 포함하는) PSA-S-2였다.
[표 1]
Figure pct00002
표 1에서, 데이터는 실리콘계 접착제 (OAF-S)의 전체 면적 분율이 증가하는 순서로 정렬되어 있다. 고습도 / 정적 전단 시험에서, 비교예 C1, 비교예 C2, 및 비교예 C3은 (12, 15, 및 20%의 실리콘계 접착제의 전체 면적 분율에서) 각각 11500분, 8600분, 및 4800분의 파괴 시간을 나타내었다. 다른 예는 모두 30000분보다 큰 시험 결과를 달성하였다.
사이에 간극을 갖지 않는 스트라이프들
표 2는, 사이에 간극 없이 배열되며, 측방향 측벽들이 서로 일반적으로 측방향으로 접촉하고 있는 스트라이프들 (즉, 도 5의 일반적인 배열의 스트라이프들)에 대한 파라미터를 나타낸다. 이들 샘플은 모두 20/40/20/40의 대체로 교번하는 패턴의 것이었다. (간극이 존재하지 않는) 이들 샘플에 대해, 각각의 접착제의 전체 면적 분율 (OAF)은 각각의 접착제의 접착제-단독 면적 분율과 실질적으로 동등하였다.
[표 2]
Figure pct00003
실리콘 표면- 풍부화를 갖는 스트라이프들
표 3은, 사이에 간극 없이 배열되며, 이형 라이너와 접촉하고 있는 접착제 층의 표면에서 실리콘계 접착제의 표면-풍부화가 관측되는 스트라이프들 (즉, 도 6의 일반적인 배열의 스트라이프들)에 대한 파라미터를 나타낸다. 이 샘플은 20/40/20/40의 대체로 교번하는 패턴의 것이었다. 표 3에서, 반대측 및 라이너측 면적 분율은 실리콘계 제1 접착제에 대해서만 열거되어 있다. 이 샘플의 경우, 반대측 및 라이너측 면적 분율의 나머지는 유기 중합체성 제2 접착제가 차지한다.
[표 3]
Figure pct00004
이들 데이터에서, 실리콘 접착제의 라이너측 표면 면적 분율(AF-S (LS))과 실리콘 접착제의 반대측 분율(AF-S (OS))의 비교는, 요구되는 경우, 접착제 층의 라이너측 표면의 표면 풍부화를 달성할 수 있음을 나타낸다. 즉, 실시예 3-1은 실리콘계 접착제의 반대측 면적 분율이 대략 52%이었지만, 이형 라이너에 맞대어 있는 접착제 층의 표면은 대략 77%의 실리콘계 접착제 면적 분율을 나타내는 것으로 나타났다. 더욱 명확하게 하기 위해, 표 3A는 이형 라이너 표면에서 실리콘계 접착제 스트라이프들의 실제 광학적으로 관측된 폭 (W-S (LS))을 반대편 표면에서 이러한 스트라이프들의 광학적으로 관측된 폭 (W-S (OS))과 비교하여 제공한다. 유기 중합체성 접착제 스트라이프들에 대한 폭이 표 3A에 또한 열거되어 있다. (표 3에 열거된 실리콘계 접착제의 표면 면적 분율은 표 3A의 폭 데이터로부터 계산하였다.).
[표 3A]
Figure pct00005
전술한 실시예는 단지 명확한 이해를 위하여 제공되었다. 이로부터 어떠한 불필요한 제한도 이해되지 않아야 한다. 실시예에 기재된 시험 및 시험 결과는 예측적이기보다는 단지 예시적인 것으로 의도되며, 시험 절차에 있어서의 변동이 상이한 결과를 산출할 것으로 예상될 수 있다. 실시예의 모든 정량적 값들은 사용된 절차에 수반되는, 일반적으로 알려진 허용 오차의 관점에서 근사치인 것으로 이해된다.
본 명세서에 개시된 특정한 예시적인 구조, 특징, 상세 사항, 구성 등이 다수의 실시예에서 변형 및/또는 조합될 수 있음이 당업자에게 명백할 것이다. (특히, 본 명세서에서 대안으로서 긍정적으로 언급된 모든 요소가, 요구되는 대로, 임의의 조합으로, 청구범위에 명시적으로 포함되거나 청구범위로부터 배제될 수 있다.) 모든 그러한 변형 및 조합은 본 발명자에 의해 단지 예시적인 설명의 역할을 하도록 선택된 그러한 대표적인 설계가 아니라 고안된 발명의 범위 내에 있는 것으로 고려된다. 따라서, 본 발명의 범주는 본 명세서에 기재된 예시적인 특정 구성으로 한정되는 것이 아니라, 오히려 적어도 청구범위의 언어로 기재되는 구성 및 이들 구성의 등가물로 연장되어야 한다. 서면으로 된 본 명세서와 본 명세서에 참고로 포함되는 임의의 문헌의 개시 내용 간에 상충 또는 모순이 있는 경우에는, 서면으로 된 본 명세서가 우선할 것이다.

Claims (23)

  1. 적어도 제1 주 표면(major surface) 상에 이형 표면을 포함하는 이형 라이너인 제1 기재;
    컨포멀 배킹(conformal backing)이며 제1 주 표면을 포함하는 제2 기재; 및
    상기 이형 라이너의 상기 제1 주 표면과 접촉하는 제1 주 표면 및 상기 컨포멀 배킹의 상기 제1 주 표면과 접촉하는 제2 주 표면을 포함하는 제1 접착제 층을 포함하며,
    상기 제1 접착제 층은 제1 감압 접착제의 복수의 스트라이프들 및 제2 감압 접착제의 복수의 스트라이프들을 포함하고, 상기 스트라이프들은 상기 이형 라이너의 적어도 측방향 범위(lateral extent)를 가로질러 대체로 교번하는 패턴으로 배열되며,
    상기 제2 감압 접착제의 상기 스트라이프들의 평균 두께는 상기 제1 감압 접착제의 상기 스트라이프들의 평균 두께보다 1.2배 이상만큼 더 크고, 상기 컨포멀 배킹의 두께는 상기 제1 접착제 층의 두께의 약 4배 이상인, 물품.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 감압 접착제는 실리콘 탄성중합체를 포함하는 실리콘계 접착제이고, 상기 제2 감압 접착제는 유기 중합체성 감압 접착제인, 물품.
  3. 제2항에 있어서, 상기 실리콘 탄성중합체는 우레아계 실리콘 블록 공중합체, 옥사미드계 실리콘 블록 공중합체, 아미드계 실리콘 블록 공중합체, 및 우레탄계 실리콘 블록 공중합체, 및 이들의 혼합물 및 블렌드로 이루어진 군으로부터 선택되는 실리콘 블록 공중합체 탄성중합체인, 물품.
  4. 제2항에 있어서, 상기 유기 중합체성 감압 접착제는 스티렌 블록 공중합체 탄성중합체, 천연 고무 탄성중합체, (메트)아크릴레이트 탄성중합체, 및 이들의 혼합물 및 블렌드로 이루어진 군으로부터 선택되는 유기 탄성중합체를 포함하는, 물품.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1 감압 접착제의 적어도 선택된 스트라이프들은 상기 제1 기재의 상기 이형 표면과 접촉하는 제1 주 표면으로부터 상기 컨포멀 배킹의 상기 제1 주 표면에 접착적으로 접합된 반대로 향하는 제2 주 표면으로 각각 연속적으로 연장되는, 물품.
  6. 제1항에 있어서, 상기 컨포멀 배킹은 고 신장성 테이프 배킹이고, 상기 테이프 배킹 및 상기 제1 접착제 층은 소정 길이의 연신-해제가능한(stretch-releasable) 접착제 테이프를 집합적으로 제공하는, 물품.
  7. 제6항에 있어서, 상기 물품은 상기 테이프 배킹의 제1 주 면(major side)과 반대로 향하는 상기 테이프 배킹의 제2 주 면 상에 배치된 제2 접착제 층을 추가로 포함하며, 상기 테이프 배킹 및 상기 제1 및 제2 접착제 층들은 연신-해제가능한 양면 접착제 테이프를 집합적으로 제공하는, 물품.
  8. 제1항에 있어서, 상기 제1 감압 접착제 및 상기 제2 감압 접착제의 측방향으로 인접한 스트라이프들의 적어도 선택된 쌍들은 각각 상기 쌍의 상기 제1 감압 접착제 스트라이프와 상기 쌍의 상기 제2 감압 접착제 스트라이프 사이에 간극을 포함하며, 상기 간극은 상기 제1 기재의 상기 이형 표면의 노출된 부분을 포함하고, 상기 이형 표면의 상기 노출된 부분은 어떠한 감압 접착제와도 접촉하지 않는, 물품.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제1 접착제 층은 약 50% 이하의 간극 면적 분율(gap area fraction)을 포함하는, 물품.
  10. 제1항에 있어서, 상기 제1 감압 접착제 및 상기 제2 감압 접착제의 측방향으로 인접한 스트라이프들의 적어도 선택된 쌍들은 각각 상기 쌍의 상기 제2 감압 접착제 스트라이프의 측방향 에지의 부 표면(minor surface)과 일반적으로 측방향으로 접촉하는 상기 쌍의 상기 제1 감압 접착제 스트라이프의 측면 에지의 부 표면을 포함하는, 물품.
  11. 제1항에 있어서, 상기 제1 감압 접착제 및 상기 제2 감압 접착제의 측방향으로 인접한 스트라이프들의 적어도 선택된 쌍들은, 각각, 상기 쌍의 상기 제1 감압 접착제 스트라이프의 측방향 에지 부분이 상기 제1 기재의 상기 이형 표면과 접촉하는 제1 주 표면을 포함하도록 그리고 상기 제1 감압 접착제의 상기 측방향 에지 부분이 상기 쌍의 상기 제2 감압 접착제 스트라이프의 측방향 에지 부분의 주 표면과 접촉하는 일반적으로 반대로 향하는 제2 주 표면을 추가로 포함하도록 구성되고, 상기 제1 감압 접착제 스트라이프의 상기 측방향 에지 부분은 상기 제2 감압 접착제 스트라이프의 상기 측방향 에지 부분의 안쪽에서 밑에 놓이는, 물품.
  12. 제1항에 있어서, 상기 제1 감압 접착제는 10% 초과 내지 약 55%의 제1 접착제 층의 부피 분율을 제공하는, 물품.
  13. 제1항에 있어서, 상기 컨포멀 배킹의 두께는 상기 제1 접착제 층의 두께의 약 8배 이상인, 물품.
  14. 제1항에 있어서, 상기 컨포멀 배킹의 두께는 상기 제1 접착제 층의 두께의 약 12배 이상인, 물품.
  15. 제1항에 있어서, 상기 컨포멀 배킹의 두께는 상기 제1 접착제 층의 두께의 약 16배 이상인, 물품.
  16. 제1항에 있어서, 상기 제2 감압 접착제의 상기 스트라이프들의 평균 두께는 상기 제1 감압 접착제의 상기 스트라이프들의 평균 두께보다 1.6배 이상만큼 더 큰, 물품.
  17. 제1항에 있어서, 상기 제2 감압 접착제의 상기 스트라이프들의 평균 두께는 상기 제1 감압 접착제의 상기 스트라이프들의 평균 두께보다 2.0배 이상만큼 더 큰, 물품.
  18. 제1항에 있어서, 상기 제2 감압 접착제의 상기 스트라이프들의 평균 두께는 상기 제1 감압 접착제의 상기 스트라이프들의 평균 두께보다 2.5배 이상만큼 더 큰, 물품.
  19. 제1항에 있어서, 상기 제2 감압 접착제의 상기 스트라이프들의 평균 두께는 상기 제1 감압 접착제의 상기 스트라이프들의 평균 두께보다 3.0배 이상만큼 더 큰, 물품.
  20. 제1항에 있어서, 상기 제2 감압 접착제의 상기 스트라이프들의 평균 두께는 상기 제1 감압 접착제의 상기 스트라이프들의 평균 두께보다 약 3.5배만큼 더 큰, 물품.
  21. 제1 주 표면을 포함하는 제1 기재;
    제1 주 표면을 포함하는 제2 기재; 및
    상기 제1 기재의 상기 제1 주 표면과 접촉하는 제1 주 표면 및 상기 제2 기재의 상기 제1 주 표면과 접촉하는 제2 주 표면을 포함하는 제1 접착제 층을 포함하며,
    상기 제1 접착제 층은 실리콘계 제1 감압 접착제의 복수의 스트라이프들 및 유기 중합체성 제2 감압 접착제의 복수의 스트라이프들을 포함하고, 상기 스트라이프들은 상기 이형 라이너의 적어도 측방향 범위를 가로질러 대체로 교번하는 패턴으로 배열되며,
    상기 실리콘계 제1 감압 접착제의 상기 스트라이프들은 약 10% 초과 내지 약 55%의 상기 제1 접착제 층의 부피 분율을 제공하고,
    상기 제1 접착제 층은 30,000분보다 큰 고습도/정적 전단 시험(Elevated Humidity / Static Shear Test) 결과를 나타내는, 물품.
  22. 제21항에 있어서, 상기 실리콘계 제1 감압 접착제의 상기 스트라이프들은 약 13% 내지 약 52%의 상기 제1 접착제 층의 부피 분율을 제공하는, 물품.
  23. 제21항에 있어서, 상기 실리콘계 제1 감압 접착제의 상기 스트라이프들은 약 15% 내지 약 50%의 상기 제1 접착제 층의 부피 분율을 제공하는, 물품.
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