KR20160082526A - 반응성 2-성분 접착제 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 예를 들어, 금속, 목재, 유리 및/또는 플라스틱과 같은 다양한 물질을 접착시키기 위한, 신규한 반응성 2-성분 접착제 시스템, 바람직하게 필름 형태의 반응성 2-성분 접착제 시스템에 관한 것이다.

Description

반응성 2-성분 접착제 시스템{REACTIVE 2-COMPONENT ADHESIVE SYSTEM}
본 발명은 예를 들어, 금속, 목재, 유리 및/또는 플라스틱 물질과 같은 다양한 물질을 접착 결합시키기 위한 2-성분 접착제 시스템, 바람직하게 필름 형태의 2-성분 접착제 시스템에 관한 것이다. 이러한 2-성분 접착제 시스템은 바람직하게, 필름 형태의, 두 개의 반응성 접착제 성분들(A 및 B)을 포함하며, 이들 각각은 적어도 하나의 반응성 모노머 또는 반응성 수지(a)를 포함하며, 제1 접착제 성분은 추가적으로 적어도 하나의 라디칼 개시제(c)를 포함하며, 제2 접착제 성분은 추가적으로 적어도 하나의 활성제(b)를 포함한다. 대안적으로, 이러한 2-성분 접착제 시스템은 바람직하게 필름 형태의, 두 개의 반응성 접착제 성분들(A 및 B)을 포함할 수 있으며, 여기서, 제1 접착제 성분은 (a) 적어도 하나의 반응성 모노머 및 적어도 하나의 라디칼 개시제(c)를 포함하며, 제2 접착제 성분(B)는 활성제(b)를 포함한다. 본 발명에 따르면, 활성제로서, 각 경우에 리간드로서 포르피린, 포르피라진 또는 프탈로시아닌 또는 이러한 화합물들 중 하나의 유도체로부터 선택된 화합물을 갖는 망간(II) 착물, 철(II) 착물 또는 코발트(II) 착물이 제공된다.
본 발명에 따른 2-성분 접착제 시스템은 접착제 조성물의 형태로 또는 바람직하게 필름 형태로 사용될 수 있다. 2-성분 접착제 시스템이 필름 형태로 사용되는 경우에, 폴리머 필름 형성제 매트릭스가 상술된 바와 같은 두 개의 반응성 접착제 성분들(A 및 B)에 첨가된다.
추가적으로, 상술된 바와 같은 본 발명에 따른 반응성 접착제 시스템을 제조하는 방법, 및 상술된 바와 같은 제1 반응성 접착제 성분 및 제2 반응성 접착제 성분을 포함하는 본 발명에 따른 반응성 접착제 시스템을 제조하기 위한 키트가 제공된다.
2-성분 접착제 시스템은 일반적으로 수년 동안 공지된 것으로서, 전문 문헌(specialist literature)에서 널리 기술되어 있다. 이러한 시스템에서, 두 개의 성분으로 이루어진 접착제 시스템은 부품들을 접착 결합시키기 위해 적용되는데, 여기서, 통상적으로 두 개의 액체 성분이 사용된다. 예를 들어, 화학적으로 반응하는 2-성분 중합 접착제 시스템에서, 하나의 성분은 중합될 모노머 및 활성제로 이루어지며, 다른 성분은 라디칼-형성 물질(또한, 경화제 또는 개시제로서 불리워짐) 및 중합될 모노머로 이루어진다. 두 가지 성분들을 철저하게 혼합하거나 적어도 접촉시키고, 대부분의 경우 열적으로 수행되는, 활성화시킨 후에, 라디칼-형성 물질은 활성제에 의해 두 개의 라디칼로 분열되며, 중합될 모노머의 중합 반응이 시작된다. 이후에, 모노머의 라디칼 사슬 중합이 사슬 종결화를 일으키고, 접착제 조성물이 경화되며, 이에 의해 접착 결합될 부품들의 영구적인 접착 결합이 달성된다.
이러한 액체 2-성분 중합 접착제 시스템의 단점은 두 개의 성분이 대부분의 경우에 접착 결합될 부품에 액체 내지 페이스트 형태로 적용되어야 하기 때문에, 이러한 시스템이 흔히 깨끗하게 사용되지 못한다는 것이다. 이는 특히, 대면적에 대한 접착 결합의 경우에 및/또는 표면이 균일하지 않은, 예를 들어 비스듬한 적용에서 문제가 된다. 또한, 접착제 시스템의 활성화는 일반적으로 상승된 온도에서 일어나는데, 이는 예를 들어, 양극산화 알루미늄과 같은 민감한 기판에 대해 문제가 될 수 있다. 이러한 시스템의 다른 단점은 긴 경화 시간이 이의 사용을 제한할 수 있으며 두 개의 성분의 저장 안정성이 중요할 수 있다는 것이다. 또한, 통상적인 2-성분 중합 접착제 시스템은 종종, 완전한 경화 이후에, 단지 진동의 경우에만 분명해지는 문제를 동반한다. 예를 들어, 종래 기술의 시스템의 경우에, 크랙(crack) 또는 균열(fracture)은 접착 결합의 영역에서 강력한 진동으로 인해 일어날 수 있다.
본 발명의 목적
이에 따라, 본 발명에서 기반으로 하는 목적은 개선된 반응성 2-성분 접착제 시스템을 제공하는 것이다. 이러한 배경과 대조적으로, 본 발명은 공지된 액체 2-성분 접착제 시스템의 상술된 문제점을 방지하기 위해, 다양한 물질들을 접착 결합시키기 위한 반응성 2-성분 접착제 시스템을 제시한다.
특히, 접착 결합될 기판에 적용될 때 슬리핑(slipping)이 존재하지 않고 종래 기술에 공지된 액체 2-성분 중합 접착제 시스템에 비해 더욱 정확한 접착 결합이 가능할 수 있도록, 조작이 용이하고 이상적으로 이미 점착성(tackiness)을 나타내는 반응성 2-성분 접착제 시스템이 제공된다.
본 발명의 요약
본 발명은 적어도 두 개의 반응성 접착제 성분(A 및 B)을 포함하는 반응성 접착제 시스템으로서, 제1 접착제 성분(A)가 적어도 하나의 반응성 모노머 또는 반응성 수지(a) 및 라디칼 개시제(c)를 포함하며, 제2 접착제 성분(B)가 적어도 하나의 반응성 모노머 또는 반응성 수지(a) 및 활성제(b)를 포함하며, 여기서, 활성제(b)가 각 경우에, 리간드로서 포르피린, 포르피라진 또는 프탈로시아닌 또는 이러한 화합물들 중 하나의 유도체로부터 선택된 화합물을 갖는 망간(II) 착물, 철(II) 착물 또는 코발트(II) 착물을 포함하는, 반응성 접착제 시스템에 관한 것이다.
대안적으로, 적어도 두 개의 반응성 접착제 성분(A 및 B)을 포함하는 반응성 접착제 시스템으로서, 제1 접착제 성분(A)가 적어도 하나의 반응성 모노머 또는 반응성 수지(a) 및 라디칼 개시제(c)를 포함하며, 제2 접착제 성분(B)가 단지 활성제(b)를 포함하며, 여기서, 활성제(b)가 각 경우에, 리간드로서 포르피린, 포르피라진 또는 프탈로시아닌 또는 이러한 화합물들 중 하나의 유도체로부터 선택된 화합물을 갖는 망간(II) 착물, 철(II) 착물 또는 코발트(II) 착물을 포함하는, 반응성 접착제 시스템이 제공된다.
본 발명에 따른 반응성 접착제 시스템은 바람직하게, 필름 형태로 제공된다. 이는, 반응성 접착제 시스템이 두 개의 반응성 접착제 성분(또는 접착 필름)(A 및 B)를 포함하며, 여기서, 제1 접착제 성분(A)가 적어도 하나의 반응성 모노머 또는 반응성 수지(a), 라디칼 개시제(c) 및 폴리머 필름 형성제 매트릭스(d)를 포함하며, 제2 접착제 성분(B)가 적어도 하나의 반응성 모노머 또는 반응성 수지(a), 활성제(b) 및 폴리머 필름 형성제 매트릭스(d)를 포함하며, 여기서, 활성제(b)가 각 경우에, 리간드로서 포르피린, 포르피라진 또는 프탈로시아닌 또는 이러한 화합물들 중 하나의 유도체로부터 선택된 화합물을 갖는 망간(II) 착물, 철(II) 착물 또는 코발트(II) 착물을 포함한다는 점에서 달성된다.
본 발명에 따르면, 망간(II) 프탈로시아닌, 철(II) 프탈로시아닌 또는 코발트(II) 프탈로시아닌은 특히 바람직하게, 본원에 기술된 반응성 접착제 시스템에서 활성제(b)로서 사용된다.
이러한 반응성 접착제 시스템은 다양한 물질의 개선된 접착 결합을 위한, 바람직하게 필름 형태의, 2-성분 중합 접착제 시스템으로서 적합하다.
상술된 목적은 본 발명에 따라 두 개의 반응성 접착제 성분, 바람직하게 두 개의 반응성 접착 필름을 포함하는 반응성 접착제 시스템으로서, 특정 활성제(b), 즉, 각 경우에, 리간드로서 포르피린, 포르피라진 또는 프탈로시아닌 또는 이러한 화합물들 중 하나의 유도체로부터 선택된 화합물을 갖는 망간(II) 착물, 철(II) 착물 또는 코발트(II) 착물이 사용되는 것을 특징으로 하는 반응성 접착제 시스템에 의해 달성된다. 망간(II) 프탈로시아닌, 철(II) 프탈로시아닌 또는 코발트(II) 프탈로시아닌이 특히 바람직하게 사용된다.
본 발명에 따른 일 구체예에서, 반응성 접착제 시스템은 적어도 두 개의 반응성 접착제 성분(A 및 B)를 포함하며, 여기서, 제1 접착제 성분(A)는 적어도 하나의 반응성 모노머 또는 반응성 수지(a) 및 라디칼 개시제(c)를 포함하며, 제2 접착제 성분은 적어도 하나의 반응성 모노머 또는 반응성 수지(a) 및 활성제(b)를 포함하며, 활성제(b)는 각 경우에, 리간드로서 포르피린, 포르피라진 또는 프탈로시아닌 또는 이러한 화합물들 중 하나의 유도체로부터 선택된 화합물을 갖는 망간(II) 착물, 철(II) 착물 또는 코발트(II) 착물을 포함한다.
본 발명의 대안적인 구체예에서, 반응성 접착제 시스템은 적어도 두 개의 반응성 접착제 성분(A 및 B)을 포함하며, 여기서, 제1 반응성 접착제 성분(A)는 적어도 하나의 반응성 모노머 또는 반응성 수지(a) 및 라디칼 개시제(c)를 포함하며, 제2 접착제 성분은 활성제(b)를 포함하며, 활성제(b)는 각 경우에, 리간드로서 포르피린, 포르피라진 또는 프탈로시아닌 또는 이러한 화합물들 중 하나의 유도체로부터 선택된 화합물을 갖는 망간(II) 착물, 철(II) 착물 또는 코발트(II) 착물을 포함한다.
바람직한 구체예에서, 본 발명의 반응성 접착제 시스템은 필름 형태로 제공된다:
이러한 접착 필름 시스템은 일 구체예에서, 적어도 두 개의 반응성 접착제 성분 또는 접착 필름(A 및 B)을 포함하며, 여기서, 제1 접착제 성분(A)는 적어도 하나의 반응성 모노머 또는 반응성 수지(a), 라디칼 개시제(c) 및 폴리머 필름 형성제 매트릭스(d)를 포함하며, 제2 접착제 성분은 적어도 하나의 반응성 모노머 또는 반응성 수지(a), 활성제(b) 및 폴리머 필름 형성제 매트릭스(d)를 포함하며, 활성제(b)는 각 경우에, 리간드로서 포르피린, 포르피라진 또는 프탈로시아닌 또는 이러한 화합물들 중 하나의 유도체로부터 선택된 화합물을 갖는 망간(II) 착물, 철(II) 착물 또는 코발트(II) 착물을 포함한다.
대안적으로, 필름 형태의 반응성 접착제 시스템은 다른 구체예에서, 적어도 두 개의 반응성 접착제 성분 또는 접착 필름(A 및 B)를 포함하며, 여기서, 제1 접착제 성분(A)는 활성제(b) 및 임의적으로 폴리머 필름-형성제(d)를 포함하며, 제2 접착제 성분은 적어도 하나의 반응성 모노머 또는 반응성 수지(a), 라디칼 개시제(c) 및 폴리머 필름 형성제 매트릭스(d)를 포함하며, 활성제(b)는 각 경우에, 리간드로서 포르피린, 포르피라진 또는 프탈로시아닌 또는 이러한 화합물들 중 하나의 유도체로부터 선택된 화합물을 갖는 망간(II) 착물, 철(II) 착물 또는 코발트(II) 착물을 포함한다.
결과적으로, 본 발명에 따른 일 구체예에서, 적어도 하나의 반응성 모노머 또는 반응성 수지(a) 및 활성제(b)를 포함하는 반응성 접착제 성분으로서, 활성제(b)가 각 경우에, 리간드로서 포르피린, 포르피라진 또는 프탈로시아닌 또는 이러한 화합물들 중 하나의 유도체로부터 선택된 화합물을 갖는 망간(II) 착물, 철(II) 착물 또는 코발트(II) 착물을 포함하는 반응성 접착제 성분이 제공된다.
본 발명에 따른 대안적인 구체예에서, 활성제(b)를 포함하는 반응성 접착제 성분으로서, 활성제(b)가 각 경우에, 리간드로서 포르피린, 포르피라진 또는 프탈로시아닌 또는 이러한 화합물들 중 하나의 유도체로부터 선택된 화합물을 갖는 망간(II) 착물, 철(II) 착물 또는 코발트(II) 착물을 포함하는, 반응성 접착제 성분이 제공된다.
본 발명에 따른 상술된 구체예에서, 활성제(b)로서 망간(II) 프탈로시아닌, 철(II) 프탈로시아닌 또는 코발트(II) 프탈로시아닌이 특히 바람직하게 사용된다.
본 발명에 따른 다른 구체예에서, 본 발명에 따른 필름 형태의 반응성 접착제 시스템을 제조하는 방법으로서,
(1) 하나 이상의 용매(들) 및/또는 물에 구성성분을 용해시키고/거나 미세하게 분산시키는 단계;
(2) 용해되거나 미세하기 분산된 구성성분을 혼합하는 단계;
(3) 이형 라이너 또는 이형지, 백킹 물질 또는 감압 접착제를 단계 2에 따른 용해되거나 분산된 구성성분의 혼합물로 코팅하는 단계;
(4) 용매 및/또는 물을 증발시키는 단계; 및
(5) 임의적으로, 반응성 접착제 성분을 롤에 감는 단계를 포함하며,
구성성분이
(A) 하나 이상의 반응성 모노머(a), 라디칼 개시제(b) 및 폴리머 필름 형성제 매트릭스(d); 또는
(B) 하나 이상의 반응성 모노머(a), 활성제(b) 및 폴리머 필름 형성제 매트릭스(d); 및
임의적으로 추가의 첨가제 및/또는 보조 물질을 포함하는 방법이 기술된다.
본 발명에 따른 다른 구체예에서, 본 발명에 따른 2-성분 접착제 시스템을 제조하기 위한 키트가 제공된다.
본 발명에 따른 다른 구체예에서, 본 발명에 따른 반응성 접착제 시스템에 의해 또는 본 발명에 따른 키트에 의해 결합되는 복합체가 기술된다.
본 발명에 따른 접착제 성분, 바람직하게 접착 필름의 성분, 또는 본 발명에 따른 접착제 시스템의 성분은 하기에서 상세히 기술될 것이다.
반응성 모노머 또는 반응성 수지(a)
본원에서 사용되는 반응성 모노머 또는 반응성 수지(a)는 특히, 라디칼 사슬 중합이 가능한 모노머 또는 수지를 나타내는 것이다.
본 발명에 따르면, 적합한 반응성 모노머는 아크릴산, 아크릴산 에스테르, 메타크릴산, 메타크릴산 에스테르, 디아크릴레이트, 디메타크릴레이트, 트리아크릴레이트, 트리메타크릴레이트, 고차 작용성 아크릴레이트, 고차 작용성 메타크릴레이트, 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 비닐 화합물 및/또는 올리고머 또는 폴리머 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.
바람직한 구체예에서, 반응성 모노머는 메틸 메타크릴레이트 (CAS No. 80-62-6), 메타크릴산 (CAS No. 79-41-4), 사이클로헥실 메타크릴레이트 (CAS No. 101-43-9), 테트라하이드로푸르푸릴 메타크릴레이트 (CAS No. 2455-24-5), 2-페녹시에틸 메타크릴레이트 (CAS No. 10595-06-9), 하이드록시알킬 메타크릴레이트, 특히, 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트 (CAS No. 868-77-9), 2-하이드록시프로필 메타크릴레이트 (CAS No. 923-26-2 및 27813-02-1), 4-하이드록시부틸 메타크릴레이트 (CAS No. 29008-35-3 및 997-46-6), 디(에틸렌 글리콜) 메틸 에테르 메타크릴레이트 (CAS No. 45103-58-0) 및/또는 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트 (CAS No. 97-90-5)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 대표예이다.
본 발명에 따른 다른 바람직한 구체예에서, 반응성 접착제 성분은 중합될 반응성 모노머로서 사이클로헥실 메타크릴레이트, 테트라하이드로푸르푸릴 메타크릴레이트, 메타크릴산 및 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트의 혼합물을 포함한다.
본 발명에 따른 다른 바람직한 구체예에서, 반응성 접착제 성분은 중합될 반응성 모노머로서 2-페녹시에틸 메타크릴레이트, 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트, 2-하이드록시프로필 메타크릴레이트 및 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트의 혼합물을 포함한다.
본 발명에 따른 다른 바람직한 구체예에서, 반응성 접착제 성분은 중합될 반응성 모노머로서 2-페녹시에틸 메타크릴레이트, 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트 및 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트의 혼합물을 포함한다.
본 발명에 따른 다른 바람직한 구체예에서, 반응성 접착제 성분은 중합될 반응성 모노머로서 2-페녹시에틸 메타크릴레이트의 혼합물을 포함한다.
본 발명에 따른 다른 바람직한 구체예에서, 반응성 접착제 성분은 중합될 반응성 모노머로서 메틸 메타크릴레이트, 메타크릴산 및 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트의 혼합물을 포함한다.
본 발명에 따른 다른 바람직한 구체예에서, 반응성 접착제 성분은 중합될 반응성 모노머로서 2-페녹시에틸 메타크릴레이트 및 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트의 혼합물을 포함한다.
본 발명에 따른 다른 바람직한 구체예에서, 반응성 접착제 성분은 중합될 반응성 모노머로서 디(에틸렌 글리콜) 메틸 에테르 메타크릴레이트 및 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트의 혼합물을 포함한다.
올리고머 모노-, 디-, 트리- 및 고차-작용화된 (메트)아크릴레이트는 반응성 수지(들)로서 선택될 수 있다. 이러한 것들은 매우 유리하게, 적어도 하나의 반응성 모노머와의 혼합물로 사용된다.
이러한 바람직한 구체예 각각은 본 발명에 따라 하기에 기술된 바와 같이 폴리머 필름 형성제 매트릭스(d)로서 열가소성 폴리우레탄, 예를 들어 Desmomelt 530®과 조합될 수 있다.
본 발명에 따르면, 반응성 모노머/반응성 모노머/반응성 수지/반응성 수지의 양은 반응성 접착제 성분의 구성성분들의 전체 혼합물을 기준으로 하여 대략 20 내지 80 중량%, 바람직하게 대략 40 내지 60 중량%의 범위이다. 가장 바람직하게, 반응성 접착제 성분의 구성성분들의 전체 혼합물을 기준으로 하여 대략 40 내지 50 중량%의 반응성 모노머/반응성 모노머/반응성 수지/반응성 수지가 사용된다. 여기에서 반응성 접착제 성분의 구성성분들의 전체 혼합물은 반응성 모노머 또는 반응성 수지(a), 활성제(b), 라디칼 개시제(c), 폴리머 필름 형성제 매트릭스(d) 및/또는 임의적으로 존재하는 추가 성분을 포함하는, 사용되는 성분의 총량을 의미하며, 이는 전체(중량%)로서 얻어진다.
활성제(b)
본원에서 사용되는 용어 활성제는 매우 낮은 농도에서도, 중합 공정을 처음으로 허용하거나 가속화시키는 화합물을 의미한다. 활성제는 또한, 가속화제(accelerator)로 불려질 수 있다.
본 발명에서, 반응성 접착제 성분(B), 바람직한 구체예에서, 반응성 접착 필름(B)에, 중심 원자로서 망간, 철, 또는 코발트 이온을 갖는 착물 화합물 및 리간드로서 탄소-질소 이중 결합을 함유한 화합물을 포함하는 활성제가 첨가된다. 탄소-질소 이중 결합을 함유한 화합물은 착물 화합물에 음이온성 형태로 존재한다. 착물 화합물에서 망간, 철 또는 코발트 이온은 2가로 양으로 하전되며, 탄소-질소 이중 결합을 함유한 화합물은 2가로 음으로 하전된다. 착물 화합물에서 망간, 철 또는 코발트 이온은 각 경우에 두 개의 수소 원자를 대체하는데, 이는 리간드는 착물 화합물을 형성시키기 위한 반응 이전에 질소 원자 상에 지닌다.
바람직한 구체예에서, 리간드는 환형 구조, 바람직하게, 포르피린, 포르피라진 또는 프탈로시아닌 고리 구조를 갖는다. 이러한 구조는 프레임워크 구조로서 이해될 것이다. 리간드는 임의적으로 탄소 원자에 결합된 수소 원자 대신에 치환체를 지닐 수 있다. 이러한 경우에, 이러한 것은 이러한 화합물의 유도체로서 지칭된다. 적합한 치환체는 불소, 염소, 브롬, 요오드, 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 3차-부틸, -OH, -NH2-, -NO2로 이루어진 군으로부터 선택된다.
특히 적합한 활성제는 철(II) 프탈로시아닌 (CAS No. 132-16-1)을 포함한다.
본 발명에 따르면, 활성제의 양은 0 초과 내지 대략 10 중량%, 바람직하게 대략 0.1 내지 5.0 중량%의 범위이다. 반응성 접착제 성분의 구성성분들의 전체 혼합물을 기준으로 하여, 가장 바람직하게, 대략 0.2 내지 3.0 중량%, 더욱더 바람직하게 0.5 내지 2.0 중량%의 활성제가 사용된다. 여기에서 반응성 접착제 성분의 구성성분들의 전체 혼합물은 사용되는 성분의 총량을 의미하며, 이는 반응성 모노머 또는 반응성 수지(a), 활성제(b), 라디칼 개시제(c), 폴리머 필름 형성제 매트릭스(d) 및/또는 임의적으로 존재하는 추가 성분을 포함하며, 이는 전체(중량%)로서 얻어진다.
라디칼 개시제 (c)
본원에서 사용되는 용어 개시제, 특히, 라디칼 개시제 또는 라디칼-형성 물질(또는 또한 경화제)은 접착제의 중합 반응 또는 가교를 개시할 수 있는 화합물을 나타낸다. 그러나, 개시제, 특히, 라디칼 개시제는 반응 공정에서 매우 작은 범위로 참여하고, 결과적으로, 접착 결합의 성질을 결정하는 폴리머 성분을 형성시키지 않는다.
본 발명에서, 개시제, 특히, 라디칼 개시제는 접착제 시스템의 적어도 하나의 제1 반응성 접착제 성분에 첨가된다.
라디칼 개시제가 바람직하다. 당해 분야에 공지된 임의의 라디칼 개시제가 사용될 수 있다. 바람직한 라디칼 개시제는 퍼옥사이드, 하이드로퍼옥사이드, 및 아조 화합물이다.
본 발명에 따른 특히 바람직한 구체예에서, 라디칼 개시제는 유기 퍼옥사이드 또는 하이드로퍼옥사이드이다. 또한, 쿠멘 하이드로퍼옥사이드 (CAS No. 80-15-9)로서 알려진 α,α-디메틸벤질 하이드로퍼옥사이드가 특히 바람직하다. 또한, 디이소프로필벤젠 하이드로퍼옥사이드 (CAS No. 26762-93-6), p-메탄 하이드로퍼옥사이드 (CAS No. 26762-92-5) 및 1,1,3,3-테트라메틸부틸 하이드로퍼옥사이드 (CAS No. 5809-08-5)가 바람직하다.
본 발명에 따르면, 라디칼 개시제의 양은 반응성 접착제 성분의 구성성분들의 전체 혼합물을 기준으로 하여 대략 3 내지 30 중량%, 바람직하게 8 내지 15 중량%의 범위이다. 가장 바람직하게, 반응성 접착제 성분의 구성성분들의 전체 혼합물을 기준으로 하여, 대략 9 내지 11 중량%의 라디칼 개시제가 사용된다. 여기에서 반응성 접착제 성분의 구성성분들의 전체 혼합물은 사용되는 성분의 총량을 의미하며, 이는 반응성 모노머 또는 반응성 수지(a), 활성제(b), 라디칼 개시제(c), 폴리머 필름 형성제 매트릭스(d) 및/또는 임의적으로 존재하는 추가 성분을 포함하며, 이는 전체(중량%)로서 얻어진다.
폴리머 필름 형성제 매트릭스(d)
본 발명에 따른 접착제 성분은 대안적으로 하기에서 폴리머 필름 형성제 매트릭스라 불리워지는 매트릭스로 이루어질 수 있으며, 여기에 중합될 반응성 모노머 및/또는 반응성 수지가 함유된다. 이러한 접착제 성분은 필름 형태이고, 이에 따라, 또한 접착 필름으로 불리워진다. 이러한 매트릭스의 목적은 이러한 것이 종래 기술과 같이 액체 형태로 존재하지 않고 이에 따라 언급된 문제점들을 촉발시키지 않을 수 있지만, 필름 또는 호일에 도입되도록 반응성 모노머 및/또는 접착제 수지를 위한 불활성 기본 프레임워크를 형성시키기 위한 것이다. 이에 따라, 보다 용이한 조작이 보장된다.
이러한 문맥에서 불활성은, 반응성 모노머 및/또는 반응성 수지가 적합하게 선택된 조건에서(예를 들어, 충분히 낮은 온도에서) 폴리머 필름 형성제 매트릭스와 실질적으로 반응하지 않음을 의미한다.
본 발명에서 사용하기 위한 적합한 필름-형성 매트릭스는 바람직하게 하기 리스트로부터 선택된다: 열가소성 폴리머, 예를 들어, 폴리에스테르 또는 코폴리에스테르, 폴리아미드 또는 코폴리아미드, 폴리아크릴산 에스테르, 아크릴산 에스테르 코폴리머, 폴립메타크릴산 에스테르, 메타크릴산 에스테르 코폴리머, 열가소성 폴리우레탄, 뿐만 아니라 상기 언급된 화합물들의 화학적으로 또는 물리적으로 가교된 물질. 또한, 상이한 열가소성 폴리머들의 블렌드가 또한 사용될 수 있다.
또한, 엘라스토머 및 열가소성 엘라스토머 자체 또는 이의 혼합물은 또한, 폴리머 필름 형성제 매트릭스로서 인식될 수 있다. 열가소성 폴리머, 특히, 반-결정질 열가소성 폴리머가 바람직하다.
100℃ 미만의 연화 온도를 갖는 열가소성 폴리머가 특히 바람직하다. 이러한 문맥 내에서, 표현 연화점은 그 온도 보다 높은 온도에서 열가소성 입자들이 그 자체적으로 접착하는 온도를 나타낸다. 폴리머 필름 형성제 매트릭스의 성분이 반-결정질 열가소성 폴리머인 경우에, 이는, 매우 바람직하게, 이의 연화 온도(결정자(crystallite)의 융점과 관련됨) 이외에, 25℃ 이하, 바람직하게 0℃ 이하의 유리전이온도를 갖는다.
본 발명에 따른 바람직한 구체예에서, 열가소성 폴리우레탄이 사용된다. 열가소성 폴리우레탄은 바람직하게 100℃ 미만, 특히 80℃ 미만의 연화 온도를 갖는다.
본 발명에 따른 특히 바람직한 구체예에서, Bayer Material Science AG(51358 Leverkusen, Germany)로부터 상업적으로 얻어질 수 있는 Desmomelt 530®는 폴리머 필름 형성제 매트릭스로서 사용된다. Desmomelt 530®는 높은 결정화 속도를 갖는 하이드록실-말단의 거의 선형인 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머이다.
본 발명에 따르면, 폴리머 필름 형성제 매트릭스의 양은 반응성 접착제 성분의 구성성분들의 전체 혼합물을 기반으로 하여 대략 20 내지 80 중량%, 바람직하게 30 내지 50 중량%의 범위이다. 가장 바람직하게, 반응성 접착제 성분의 구성성분들의 전체 혼합물을 기반으로 하여 35 내지 45 중량%, 바람직하게 대략 40 중량%의 폴리머 필름 형성제 매트릭스가 사용된다. 여기에서 반응성 접착제 성분의 구성성분들의 전체 혼합물은 사용되는 성분의 총량을 의미하며, 이는 반응성 모노머 또는 반응성 수지(a), 활성제(b), 라디칼 개시제(c), 폴리머 필름 형성제 매트릭스(d) 및/또는 임의적으로 존재하는 추가 성분을 포함하며, 이는 전체(중량%)로서 얻어진다.
가교제
본원에서 사용되는 용어 가교제는 삼차원으로 가교된 구조물이 분자간 브릿지의 형성에 의해 2-차원 구조로부터 형성할 수 있도록 반응성 작용기를 갖는 선형 분자 사슬을 제공할 수 있는 화학적 화합물을 나타낸다.
가교제의 통상적인 예는 분자 내에 또는 두 개의 분자 단부에 둘 이상의 동일하거나 상이한 작용기를 가지고 결과적으로, 동일한 구조 또는 상이한 구조의 분자들을 서로 가교할 수 있는 화학적 화합물이다. 가교제는 추가적으로, 이와 같이 중합의 발생 없이, 상기에서 정의된 바와 같이 반응성 모노머 또는 반응성 수지와 반응할 수 있다. 이는 상기 기술된 바와 같이, 활성제와는 달리 가교제가 폴리머 네트워크에 도입될 수 있기 때문이다.
본 발명에 따른 특히 바람직한 구체예에서, 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트 (CAS No. 97-90-5)는 가교제 및/또는 반응성 모노머(상기 참조)로서 사용된다.
바람직한 가교제에는 또한, 디아크릴레이트, 디메타크릴레이트, 트리아크릴레이트, 트리메타크릴레이트, 고차 작용성 아크릴레이트 및/또는 고차 작용성 메타크릴레이트가 있다.
반응성 접착제 성분(A 및/또는 B)의 추가 구성성분
본 발명의 반응성 접착 필름은 당해 분야에 공지된 추가 첨가제 및/또는 보조 물질을 임의적으로 포함할 수 있다. 여기에서 언급될 수 있는 예는 충전제, 착색제, 착색 안료, 핵형성제, 레올로지 첨가제, 발포제, 접착성-향상 첨가제(접착 촉진제, 점착부여제 수지, 접착제, 감압 접착제), 배합제, 가소제 및/또는 안티-에이징제(anti-ageing agent), 광 안정화제 및 UV 안정화제, 예를 들어 1차 및 2차 항산화제 형태를 포함한다.
반응성 접착제 성분(A 및 B)
본 발명에 따른 바람직한 구체예에서, 적어도 하나의 제1 접착제 성분(A)은 하기 구성성분들의 혼합물을 포함한다: 열가소성 폴리우레탄, 특히, Desmomelt 530®, 2-페녹시에틸 메타크릴레이트, 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트, 2-하이드록시프로필 메타크릴레이트, 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트 및 쿠멘 하이드로퍼옥사이드.
본 발명에 따른 다른 바람직한 구체예에서, 적어도 하나의 제1 접착제 성분은 하기 구성성분들의 혼합물을 포함한다: 열가소성 폴리우레탄, 특히, Desmomelt 530®, 2-페녹시에틸 메타크릴레이트, 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트, 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트 및 쿠멘 하이드로퍼옥사이드.
본 발명에 따른 다른 바람직한 구체예에서, 적어도 하나의 제1 접착제 성분(A)은 하기 성분들의 혼합물을 포함한다: 페녹시에틸 메타크릴레이트 및 쿠멘 하이드로퍼옥사이드.
바람직한 구체예에서, 제1 접착제 성분(A)은 반응성 접착제 성분의 구성성분들의 전체 혼합물을 기준으로 하여, (i) 20 내지 80 중량%의 적어도 하나의 반응성 모노머 또는 반응성 수지(a) 및 2 내지 30 중량%의 라디칼 개시제(c), 바람직하게 40 내지 60 중량%의 적어도 하나의 반응성 모노머 또는 반응성 수지(a) 및 8 내지 15 중량%의 라디칼 개시제(c), 또는 (ii) 20 내지 80 중량%의 폴리머 필름 형성제 매트릭스(d), 20 내지 80 중량%의 적어도 하나의 반응성 모노머 또는 반응성 수지(a) 및 2 내지 30 중량%의 라디칼 개시제(c), 바람직하게 30 내지 50 중량%의 폴리머 필름 형성제 매트릭스(d), 40 내지 60 중량%의 적어도 하나의 반응성 모노머 또는 반응성 수지(a) 및 8 내지 15 중량%의 라디칼 개시제(c)를 포함한다. 여기에서 반응성 접착제 성분의 구성성분들의 전체 혼합물은 사용되는 성분의 총량을 의미하며, 이는 반응성 모노머 또는 반응성 수지(a), 활성제(b), 라디칼 개시제(c), 폴리머 필름 형성제 매트릭스(d) 및/또는 임의적으로 존재하는 추가 성분을 포함하며, 이는 전체(중량%)로서 얻어진다.
본 발명에 따른 바람직한 구체예에서, 적어도 하나의 제2 접착제 성분(B)은 하기 구성성분들의 혼합물을 포함한다: 열가소성 폴리우레탄, 특히, Desmomelt 530®, 2-페녹시에틸 메타크릴레이트, 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트, 2-하이드록시프로필 메타크릴레이트, 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트 및 철(II) 프탈로시아닌.
본 발명에 따른 다른 바람직한 구체예에서, 적어도 하나의 제2 접착제 성분(B)은 하기 구성성분들의 혼합물을 포함한다: 열가소성 폴리우레탄, 특히, Desmomelt 530®, 2-페녹시에틸 메타크릴레이트, 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트, 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트 및 철(II) 프탈로시아닌.
본 발명에 따른 다른 바람직한 구체예에서, 적어도 하나의 제2 접착제 성분(B)은 하기 구성성분을 포함한다: 철(II) 프탈로시아닌.
바람직한 구체예에서, 제2 접착제 성분은 반응성 접착제 성분의 구성성분들의 전체 혼합물을 기반으로 하여 (i) 0.1 내지 5 중량%의 활성제(b), 바람직하게 0.5 내지 2 중량%의 활성제(b), 또는 (ii) 20 내지 80 중량%의 적어도 하나의 반응성 모노머 또는 반응성 수지(a) 및 0.1 내지 5 중량%의 활성제(b), 바람직하게 40 내지 60 중량%의 적어도 하나의 반응성 모노머 또는 반응성 수지(a) 및 0.5 내지 2 중량%의 활성제(b), 또는 (iii) 20 내지 80 중량%의 폴리머 필름 형성제 매트릭스(d), 20 내지 80 중량%의 적어도 하나의 반응성 모노머 또는 반응성 수지(a) 및 0.1 내지 5 중량%의 활성제(b), 바람직하게 30 내지 50 중량%의 폴리머 필름-형성 시약(d), 40 내지 60 중량%의 적어도 하나의 반응성 모노머 또는 반응성 수지(a) 및 0.5 내지 2 중량%의 활성제(b)를 포함한다. 여기에서 반응성 접착제 성분의 구성성분들의 전체 혼합물은 사용되는 성분의 총량을 의미하며, 이는 반응성 모노머 또는 반응성 수지(a), 활성제(b), 라디칼 개시제(c), 폴리머 필름 형성제 매트릭스(d) 및/또는 임의적으로 존재하는 추가 성분을 포함하며, 이는 전체(중량%)로서 얻어진다.
본 발명에 따른 필름 형태의 반응성 접착제 성분(A 및/또는 B)은 일반적으로 20 내지 200 ㎛, 바람직하게 30 내지 100 ㎛, 더욱 바람직하게 대략 40 내지 60 ㎛의 범위, 및 특히 바람직하게 대략 50 ㎛의 층 두께를 갖는다. 보다 큰 층 두께의 생산을 위하여, 복수의 접착 필름 층들을 함께 라미네이션시키는 것이 유리할 수 있다.
본 발명에 따른 반응성 접착제 성분(A 및 B)은 추가적으로, 이러한 것이 바람직하게 감압 접착 성질을 갖는다는 점에 특징된다. 감압 접착제 물질은 문헌[Roempp (Roempp Online 2013, document identifier RD-08-00162)]에 따라 경화되고 건조된 필름이 영구적으로 점착성을 나타내고 실온에서 접착성을 나타내는 점탄성 접착제로서 규정된다. 감압 접착성은 온화한 압력의 적용에 의해 거의 모든 기판에 즉시 일어난다. 여기서 온화한 압력은 0 bar 초과의 압력을 의미하는데, 이는 0초 초과의 시간 동안 가해진다.
반응성 접착제 시스템
본 발명에 따르면, 상술된 바와 같은 제1 반응성 접착제 성분 및 제2 반응성 접착제 성분은 제1 반응성 접착제 성분(A)이 적어도 하나의 반응성 모노머 또는 반응성 수지(a) 및 라디칼 개시제(c)를 포함하고 제2 접착제 성분(B)이 적어도 하나의 반응성 모노머 또는 반응성 수지(a) 및 활성제(b)를 포함하고, 활성제(b)가 각 경우에 리간드로서 포르피린, 포르피라진 또는 프탈로시아닌 또는 이러한 화합물들 중 하나의 유도체를 갖는 망간(II) 착물, 철(II) 착물 또는 코발트(II) 착물을 포함한다는 것을 특징으로 하는 반응성 접착제 시스템에 대해 사용된다.
대안적으로, 본 발명에 따른 반응성 접착제 시스템은 적어도 두 개의 반응성 접착제 성분(A 및 B)을 포함하고, 여기서 제1 접착제 성분(A)이 적어도 하나의 반응성 모노머 또는 반응성 수지(a) 및 라디칼 개시제(c)를 포함하고, 제2 접착제 성분이 활성제(b)를 포함하며, 여기서 활성제(b)는 각 경우에, 리간드로서 포르피린, 포르피라진 또는 프탈로시아닌 또는 이러한 화합물들 중 하나의 유도체로부터 선택된 화합물을 갖는 망간(II) 착물, 철(II) 착물 또는 코발트(II) 착물을 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직한 구체예에서, 본 발명의 반응성 접착제 시스템은 필름 형태로 제공된다:
이러한 접착 필름 시스템은 적어도 두 개의 반응성 접착제 성분 또는 접착 필름(A 및 B)을 포함하며, 여기서 제1 접착제 성분(A)이 적어도 하나의 반응성 모노머 또는 반응성 수지(a), 라디칼 개시제(c) 및 폴리머 필름 형성제 매트릭스(d)를 포함하고, 제2 접착제 성분이 적어도 하나의 반응성 모노머 또는 반응성 수지(a), 활성제(b) 및 폴리머 필름 형성제 매트릭스(d)를 포함하고, 활성제(b)가 각 경우에, 리간드로서 포르피린, 포르피라진 또는 프탈로시아닌 또는 이러한 화합물들 중 하나의 유도체로부터 선택된 화합물을 갖는 망간(II) 착물, 철(II) 착물 또는 코발트(II) 착물을 포함한다는 것을 특징으로 한다.
대안적으로, 본 발명에 따른 필름 형태의 반응성 접착제 시스템은 적어도 두 개의 반응성 접착제 성분 또는 접착 필름(A 및 B)을 포함하며, 여기서 제1 접착제 성분(A)이 적어도 하나의 반응성 모노머 또는 반응성 수지(a), 라디칼 개시제(c) 및 폴리머 필름 형성제 매트릭스(d)를 포함하고, 제2 접착제 성분이 활성제(b) 및 임의적으로 폴리머 필름 형성제 매트릭스(d)를 포함하고, 활성제(b)가 각 경우에, 리간드로서 포르피린, 포르피라진 또는 프탈로시아닌 또는 이러한 화합물들 중 하나의 유도체로부터 선택된 화합물을 갖는 망간(II) 착물, 철(II) 착물 또는 코발트(II) 착물을 포함한다는 것을 특징으로 한다.
추가적으로, 본 발명에 따르면, 상기에서 정의된 바와 같은 둘 이상의 제1 접착제 성분(A) 또는 제2 접착제 성분(B), 및 임의적으로 추가 백킹, 이형지 및/또는 이형 라이너를 포함하는 반응성 접착제 시스템으로서,
둘 이상의 제1 접착제 성분(A) 또는 제2 접착제 성분(B)이 각각 교대로 존재하는 반응성 접착제 시스템이 제공된다.
제1 반응성 접착제 성분(A) 및 제2 반응성 접착제 성분(B)은 이러한 것이 실온(23℃)에서 중간 정도의 압력, 특히 0.5 내지 3 bar에서 큰 면적에 걸쳐 접촉되지 마자 가교되고 경화된다. 보다 높거나 보다 낮은 온도가 임의적으로 또한 가능하다. 언급된 중간 정도의 압력은 특히, 수작업에 의해 달성 가능하다. 본 발명에 따르면, 실온에서 접촉 시간은 수초 내지 수분, 바람직하게 10 내지 60초이다. 압력은 기계적으로 또는 수작업으로 적용될 수 있다.
상술된 바와 같은 두 가지의 반응성 접착제 성분(A 및 B)이 사전에 접착 결합될 기판에 적용되는 경우에, 기판의 영구 접착 결합은 상술된 가교의 결과로서 일어난다. 대안적으로, 또한, 먼저 접착제 성분(A)을 접착 결합될 제1 기판에 적용시키고, 접착제 성분(B)을 접착제 성분(A)에 적용하는 것이 가능하다. 접착 결합될 제2 기판은 이후에 접착제 성분(B)에 적용된다.
또한, 본 발명의 반응성 접착제 시스템은 추가 필름, 층, 접착제, 뿐만 아니라 영구 또는 임시 백킹을 포함할 수 있다.
적합한 백킹 물질은 본 분야의 당업자에게 알려져 있다. 예를 들어, 필름(폴리에스테르, PET, PE, PP, BOPP, PVC, 폴리이미드), 부직포, 포움, 직조 직물 및/또는 직물 호일이 영구 백킹으로서 사용될 수 있다. 임시 백킹은 이형층으로 제공될 것이며, 이형층은 일반적으로 실리콘 이형 코팅 또는 불화된 이형 코팅으로 이루어지거나, 사실상 폴리올레핀(HDPE, LDPE)이다.
물리적, 화학적, 및/또는 물리화학적 방법에 의해 접착 결합될 기판의 표면을 사전처리하는 것이 필수적일 수 있다. 예를 들어, 프라이머 또는 접착 촉진제 조성물의 적용은 이러한 경우에 유리하다.
기판
본 발명에 따른 반응성 접착제 시스템에 의해 접착 결합하기에 적합한 적절한 기판에는 금속, 유리, 목재, 콘크리트, 스톤(stone), 세라믹, 텍스타일 및/또는 플라스틱 물질이 있다. 접착 결합될 기판은 동일하거나 상이할 수 있다.
바람직한 구체예에서, 본 발명에 따른 반응성 접착제 시스템은 금속, 유리 및 플라스틱 물질을 접착 결합시키기 위해 사용된다. 본 발명에 따른 특히 바람직한 구체예에서, 폴리카보네이트 및 양극산화 알루미늄이 접착 결합된다.
접착 결합될 금속 기판은 일반적으로 임의의 일반적인 금속 및 금속 합금으로부터 제조될 수 있다. 금속, 예를 들어, 알루미늄, 스테인레스 스틸, 스틸, 마그네슘, 아연, 니켈, 황동, 구리, 티탄, 철-함유 금속, 및 합금이 바람직하게 사용된다. 접착 결합될 부품은 추가적으로 상이한 금속으로 이루어질 수 있다.
적합한 플라스틱 기판에는 예를 들어, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 코폴리머(ABS), 폴리카보네이트(PC), ABS/PC 블렌드, PMMA, 폴리아미드, 유리 섬유 강화 폴리아미드, 폴리비닐 클로라이드, 폴리비닐렌 플루오라이드, 셀룰로오스 아세테이트, 사이클로올레핀 코폴리머, 액정 폴리머(LCP), 폴리락타이드, 폴리에테르 케톤, 폴리에테르이미드, 폴리에테르설폰, 폴리메타크릴메틸이미드, 폴리메틸펜텐, 폴리페닐 에테르, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리프탈아미드, 폴리우레탄, 폴리비닐 아세테이트, 스티렌-아크릴로니트릴 코폴리머, 폴리아크릴레이트 및 폴리메타크릴레이트, 폴리옥시메틸렌, 아크릴 에스테르-스티렌-아크릴로니트릴 코폴리머, 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 폴리프로필렌 및/또는 폴리에스테르, 예를 들어, 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT) 및/또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)가 있다.
기판은 페인팅되거나, 프린팅되거나, 금속화되거나, 스퍼터링될 수 있다.
접착 결합될 기판은 얻어진 복합체의 사용을 위해 요구되는 임의의 요망되는 형태를 추정할 수 있다. 가장 단순한 형태에서, 기판은 평평하다. 또한, 예를 들어, 경사진 3차원 기판은 또한, 본 발명에 따른 반응성 접착제 시스템을 사용하여 접착 결합될 수 있다. 접착 결합될 기판은 또한, 매우 다양한 기능, 예를 들어, 케이싱(casing), 보기 창(viewing window), 보강 요소(stiffening element), 등을 가질 수 있다.
필름 형태의 반응성 접착제 성분을 생산하는 방법
본 발명에 따른 반응성 접착 필름(필름 형태의 접착제 성분)은 하기에 기술되는 방법에 의해 형성된다:
제1 단계에서, 구성성분은 하나 이상의 용매(들) 및/또는 물에 용해되거나 미세하게 분산된다. 대안적으로, 구성성분들이 이미 서로(임의적으로 열 및/또는 전단의 작용으로) 완전히 용해 가능하기 때문에 용매 및/또는 물이 필수적인 것은 아니다. 적합한 용매는 당해 분야에 알려져 있으며, 여기서, 구성성분들 중 적어도 하나가 양호한 용해도를 갖는 용매의 사용이 바람직하다. 아세톤이 특히 바람직하다.
본원에서 사용되는 용어 구성성분은 적어도 하나의 반응성 모노머(a), 라디칼 개시제(b) 및 폴리머 필름 형성제 매트릭스(d) 또는 적어도 하나의 반응성 모노머(a), 활성제(b) 및 폴리머 필름 형성제 매트릭스(d), 뿐만 아니라 임의적으로 상기에서 정의된 바와 같은 추가 첨가제 및/또는 보조 물질을 포함한다.
용해되거나 미세하게 분산된 구성성분은 이후에 제2 단계에서 혼합된다. 통상적인 교반 디바이스는 혼합물을 형성시키기 위해 사용된다. 용액은 임의적으로 부가적으로 가열된다. 구성성분은 임의적으로 용해되거나 미세하게 분산되고 동시에 혼합된다.
제1 단계 및 제2 단계는 또한, 1 단계로 일어날 수 있으며, 즉, 구성성분은 동시에 용해되고/거나 미세하게 분산된다.
제3 단계에서, 이형제, 백킹 물질 또는 감압 접착제는 이후에, 단계 2에 따른 용해되거나 미세하게 분산된 구성성분들의 혼합물로 코팅된다. 코팅은 당해 분야에 공지된 통상적인 기술에 의해 수행된다.
코팅 후에, 용매는 제4 단계에서 증발에 의해 제거된다.
반응성 접착 필름은 임의적으로 추가 단계에서 롤에 감겨질 수 있다.
저장을 위하여, 본 발명에 따른 반응성 접착 필름은 이형 라이너 또는 이형지로 덮혀진다.
대안적으로, 본 발명에 따른 반응성 접착 필름은 압출, 핫멜트 노즐 코팅 또는 캘린더링(calendering)에 의해 용매- 및 물-부재 방식으로 형성된다.
본 발명에 따른 2-성분 접착제 시스템을 제조하기 위한 키트
본 발명에 따르면, 추가적으로, 바람직하게 필름 형태의 반응성 2-성분 접착제 시스템을 제조하기 위한 키트가 제공된다. 키트는 상술된 바와 같은 개시제, 특히 라디칼 개시제를 포함하는 적어도 하나의 제1 반응성 접착제 성분(A), 및 상술된 바와 같은 활성제를 포함하는 적어도 하나의 제2 반응성 접착제 성분(B)을 포함한다.
본 발명에 따른 키트는 통상적으로 하기와 같이 사용된다:
적어도 하나의 제1 접착제 성분(A)은 접착 결합될 기판의 표면에 적용된다. 또한, 적어도 하나의 제2 접착제 성분(B)은 접착 결합될 제2 기판의 표면에 적용된다. 접착제 성분(A) 및 접착제 성분(B)은 접촉되고, 실온(23℃)에서 수초 내지 수분의 범위의 가압 시간 동안 접촉된 채로 유지되고, 이에 의해 중합 반응이 개시되고 접착제가 경화된다. 대안적으로, 또한, 적어도 하나의 제2 접착제 성분(B)을 제1 접착제 성분(A)에 적용하고, 단지 이후에 여기에 접착 결합될 제2 기판의 표면을 적용하는 것이 가능하다.
상술된 공정은 이에 따라 층 기판-A-B-A-B-기판 또는 기판-B-A-B-기판 또는 기판-A-B-A-기판, 등의 접착 결합을 달성하기 위해 임의적으로 반복될 수 있다. 이는, 접착 결합될 기판과 제1 접착제 성분(A) 및 제2 접착제 성분(B) 간의 감압 접착의 성질이 상이한 경우에 유리할 수 있다.
복합체
마지막으로, 본 발명에 따르면, 상기에서 정의된 바와 같은 본 발명에 따른 반응성 접착제 시스템에 의해 또는 상기에서 정의된 바와 같은 본 발명에 따른 키트에 의해 접착 결합되는 복합체가 제공된다.
실험부
하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위해 제공되는 것이지만, 보호 범위를 어떠한 방식으로도 한정하는 것으로 해석되지 않는다.
필름-형성 폴리머의 용액의 제조
PU 용액:
먼저 120 g의 Desmomelt 530® 및 480 g의 아세톤을 스크류 톱 병(screw top jar)에 계량하고 스크류 톱 병을 폐쇄시킴으로써 아세톤 중 필름-형성 폴리머의 20% 용액을 제조하였다. 수일 동안 롤러 벤치 상에서 스크류 톱 병을 롤링하여 Desmomelt 530®을 완전히 용해시켰다. 롤링 속도에 따라, 작업은 대략 1일 내지 7일 지속하였다. 대안적으로, 상업적 실험실 교반기를 이용하여 아세톤에서 Desmomelt 530® 과립을 교반하여 아세톤성 용액을 또한 제조할 수 있다.
반응성 성분(A) 및 반응성 성분(B)의 제조
성분 A1:
100.0 g의 2-페녹시에틸 메타크릴레이트를 상업적 실험실 교반기를 이용하여 10분 동안 10.0 g의 쿠멘 하이드로퍼옥사이드과 혼합하여, 균질한 혼합물을 형성시켰다.
성분 B1:
성분 B1은 분말 형태의 철(II) 프탈로시아닌이다(등급: Sigma-Aldrich, 순도 대략 90%).
성분 B2:
5.0 g의 철(II) 프탈로시아닌을 상업적 실험실 교반기를 이용하여 10분 동안 50.0 g의 아세톤에서 용해시켜, 용해된 부분을 갖는 혼합물을 형성시켰다.
필름-형성 폴리머를 갖는 반응성 성분(A 및 B)의 제조: 성분 A-P 및 B-P
성분 A-P1:
150.0 g의, 아세톤 중 Desmomelt 530®의 20% 용액(PU 용액)을 상업적 실험실 교반기를 이용하여 10분 동안 25.3 g의 2-페녹시에틸 메타크릴레이트, 19.0 g의 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트, 12.7 g의 2-하이드록시프로필 메타크릴레이트, 3.0 g의 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트 및 10.0 g의 쿠멘 하이드로퍼옥사이드와 혼합하여, 균질한 혼합물을 형성시켰다.
성분 A-P1의 조성 백분율은 기술된 계량 부분과 함께 하기 표에 제공된다:
Figure pct00001
성분 A-P2:
200.0 g의, 아세톤 중의 Desmomelt 530®의 20% 용액(PU 용액)을 상업적 실험실 교반기를 이용하여 10분 동안 20.9 g의 2-페녹시에틸 메타크릴레이트, 26.2 g의 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트, 3.0 g의 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트 및 10.0 g의 쿠멘 하이드로퍼옥사이드와 혼합하여, 균질한 혼합물을 형성시켰다.
성분 A-P2의 조성 백분율은 기술된 계량 부분과 함께 하기 표에 제공된다:
Figure pct00002
성분 B-P1:
150.0 g의, 아세톤 중의 Desmomelt 530®의 20% 용액(PU 용액)을 상업적 실험실 교반기를 이용하여 10분 동안 29.3 g의 2-페녹시에틸 메타크릴레이트, 22.4 g의 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트, 14.3 g의 2-하이드록시프로필 메타크릴레이트, 3.0 g의 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트 및 1.0 g의 철(II) 프탈로시아닌과 혼합하여, 용해된 부분을 갖는 혼합물을 형성시켰다.
성분 B-P1의 조성 백분율은 기술된 계량 부분과 함께 하기 표에 제공된다:
Figure pct00003
성분 B-P2:
200.0 g의, 아세톤 중의 Desmomelt 530®의 20% 용액(PU 용액)을 상업적 실험실 교반기를 이용하여 10분 동안 24.9 g의 2-페녹시에틸 메타크릴레이트, 31.1 g의 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트, 3.0 g의 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트 및 1.0 g의 철(II) 프탈로시아닌과 혼합하여, 용해된 부분을 갖는 혼합물을 형성시켰다.
성분 B-P2의 조성 백분율은 기술된 계량 부분과 함께 하기 표에 제공된다:
Figure pct00004
성분 B-P3:
150.0 g의, 아세톤 중의 Desmomelt 530®의 20% 용액(PU 용액)을 상업적 실험실 교반기를 이용하여 10분 동안 29.3 g의 2-페녹시에틸 메타크릴레이트, 22.4 g의 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트, 14.3 g의 2-하이드록시프로필 메타크릴레이트, 3.0 g의 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트 및 1.0 g의 망간(II) 프탈로시아닌과 혼합하여, 용해된 부분을 갖는 혼합물을 형성시켰다.
성분 B-P3의 조성 백분율은 기술된 계량 부분과 함께 하기 표에 제공된다:
Figure pct00005
성분 B-P4:
150.0 g의, 아세톤 중의 Desmomelt 530®의 20% 용액(PU 용액)을 상업적 실험실 교반기를 이용하여 10분 동안 29.3 g의 2-페녹시에틸 메타크릴레이트, 22.4 g의 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트, 14.3 g의 2-하이드록시프로필 메타크릴레이트, 3.0 g의 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트 및 1.0 g의 코발트(II) 프탈로시아닌과 혼합하여, 용해된 부분을 갖는 혼합물을 형성시켰다.
성분 B-P4의 조성 백분율은 기술된 계량 부분과 함께 하기 표에 제공된다:
Figure pct00006
반응성 접착 필름 KF-A-P 및 KF-B-P의 생산
접착 필름 KF-A-P1:
성분 A-P1을 상업적 실험실 코팅 테이블(예를 들어, SMO(Sondermaschinen Oschersleben GmbH)로부터)을 이용하여 코팅 나이프로 실리콘처리된 폴리에스테르 필름 (이형 필름)에 적용하였다. 아세톤을 이후에 순환 공기 건조 캐비넷에서 60℃에서 10분 동안 증발시켰다. 용매의 증발 후에 50 ㎛ 두께의 필름이 얻어지도록 코팅 동안 갭 폭을 조정하였다. 얻어진 점착성의 반응성 접착 필름 KF-A-P1을 제2 실리콘처리된 폴리에스테르 필름으로 덮고 접착 결합될 때까지 저장하였다.
접착 필름 KF-A-P2:
성분 A-P2를 상업적 실험실 코팅 테이블(예를 들어, SMO(Sondermaschinen Oschersleben GmbH)로부터)을 이용하여 코팅 나이프로 실리콘처리된 폴리에스테르 필름 (이형 필름)에 적용하였다. 아세톤을 이후에 순환 공기 건조 캐비넷에서 60℃에서 10분 동안 증발시켰다. 용매의 증발 후에 50 ㎛ 두께의 필름이 얻어지도록 코팅 동안 갭 폭을 조정하였다. 얻어진 점착성의 반응성 접착 필름 KF-A-P2를 제2 실리콘처리된 폴리에스테르 필름으로 덮고 접착 결합될 때까지 저장하였다.
접착 필름 KF-B-P1:
성분 B-P1을 상업적 실험실 코팅 테이블(예를 들어, SMO(Sondermaschinen Oschersleben GmbH)로부터)을 이용하여 코팅 나이프로 실리콘처리된 폴리에스테르 필름 (이형 필름)에 적용하였다. 아세톤을 이후에 순환 공기 건조 캐비넷에서 60℃에서 10분 동안 증발시켰다. 용매의 증발 후에 50 ㎛ 두께의 필름이 얻어지도록 코팅 동안 갭 폭을 조정하였다. 얻어진 점착성의 반응성 접착 필름 KF-B-P1을 제2 실리콘처리된 폴리에스테르 필름으로 덮고 접착 결합될 때까지 저장하였다.
접착 필름 KF-B-P2:
성분 B-P2를 상업적 실험실 코팅 테이블(예를 들어, SMO(Sondermaschinen Oschersleben GmbH)로부터)을 이용하여 코팅 나이프로 실리콘처리된 폴리에스테르 필름 (이형 필름)에 적용하였다. 아세톤을 이후에 순환 공기 건조 캐비넷에서 60℃에서 10분 동안 증발시켰다. 용매의 증발 후에 50 ㎛ 두께의 필름이 얻어지도록 코팅 동안 갭 폭을 조정하였다. 얻어진 점착성의 반응성 접착 필름 KF-B-P2를 제2 실리콘처리된 폴리에스테르 필름으로 덮고 접착 결합될 때까지 저장하였다.
접착 필름 KF-B-P3:
성분 B-P3을 상업적 실험실 코팅 테이블(예를 들어, SMO(Sondermaschinen Oschersleben GmbH)로부터)을 이용하여 코팅 나이프로 실리콘처리된 폴리에스테르 필름 (이형 필름)에 적용하였다. 아세톤을 이후에 순환 공기 건조 캐비넷에서 60℃에서 10분 동안 증발시켰다. 용매의 증발 후에 50 ㎛ 두께의 필름이 얻어지도록 코팅 동안 갭 폭을 조정하였다. 얻어진 점착성의 반응성 접착 필름 KF-B-P3을 제2 실리콘처리된 폴리에스테르 필름으로 덮고 접착 결합될 때까지 저장하였다.
접착 필름 KF-B-P4:
성분 B-P4를 상업적 실험실 코팅 테이블(예를 들어, SMO(Sondermaschinen Oschersleben GmbH)로부터)을 이용하여 코팅 나이프로 실리콘처리된 폴리에스테르 필름 (이형 필름)에 적용하였다. 아세톤을 이후에 순환 공기 건조 캐비넷에서 60℃에서 10분 동안 증발시켰다. 용매의 증발 후에 50 ㎛ 두께의 필름이 얻어지도록 코팅 동안 갭 폭을 조정하였다. 얻어진 점착성의 반응성 접착 필름 KF-B-P4를 제2 실리콘처리된 폴리에스테르 필름으로 덮고 접착 결합될 때까지 저장하였다.
반응성 반죽가능한 접착제 물질 KM-A-P 및 KM-B-P의 생산
접착제 물질 KM-A-P1:
접착 필름 KF-A-P1을 반죽함으로써 접착제 물질 KM-A-P1을 얻었다. 반죽을 손으로 수행하였다. 또한, 이를 상업적 반죽기(예를 들어 Haake로부터의 실험실 반죽기)에서 수행할 수 있다. 대안적으로, 용매가 먼저 예를 들어, 탈기 압출기에서 성분으로부터 제거된 후에 성분 A-P1로부터 압출 방법에 의해 접착제 물질 KM A-P1을 얻을 수 있다. 접착제 물질 KM-A-P1을 형성시키기 위한 모든 작업을 실온(23℃) 내지 최대 50℃ 범위의 온도에서 수행하였다.
접착제 물질 KM-B-P1:
접착 필름 KF-B-P1을 반죽함으로써 접착제 물질 KM-B-P1을 얻었다. 반죽을 손으로 수행하였다. 또한, 이를 상업적 반죽기(예를 들어 Haake로부터의 실험실 반죽기)에서 수행할 수 있다. 대안적으로, 용매가 먼저 예를 들어, 탈기 압출기에서 성분으로부터 제거된 후에 성분 B-P1로부터 압출 방법에 의해 접착제 물질 KM A-P1을 얻을 수 있다. 접착제 물질 KM-B-P1을 형성시키기 위한 모든 작업을 실온(23℃) 내지 최대 50℃ 범위의 온도에서 수행하였다.
인발 시험(push-out test)을 위한 샘플의 제조
직경이 21 mm인 둥근 다이-컷 피스(round 다이-컷 피스)를 시험할 접착 필름 KF-A-P1, KF-A-P2, KF-B-P1 및 KF-B-P2로 펀칭하고, 이들 각각의 양면 상을 이형지로 커버링하였다. 이후에, 이형 라이너를 각 다이-컷 피스의 한면으로부터 제거하였다. 다이-컷 피스 KF-A-P1 및 KF-A-P2 각각을 마찬가지로 직경이 21 mm인 둥근 시험 디스크("디스크," 제1 기판, 제1 시험 시편) 상에 정확하게 배치시켰다. 다이-컷 피스 KF-A-P1 및 KF-A-P2 각각을 "디스크"에 접착시켰다. 폴리카보네이트의 시험 디스크를 갖는 시험 시편, 유리의 시험 디스크를 갖는 시험 시편, 및 스틸의 시험 디스크를 갖는 시험 시편을 동일한 방식으로 준비하였다(표 참조). 다이-컷 피스 KF-A-P1 및 KF-A-P2 상에 여전히 잔류하는 이형지를 이후에 제거하였다. 이에 따라 디스크에는 KF-A-P1 또는 KF-A-P2가 제공되었다.
다이-컷 피스 KF-B-P1을 각각 디스크에 접착된 다이-컷 피스 KF-A-P1 상에 커버링되지 않은 면으로 배치시켜, 다이-컷 피스 KF-B-P1 각각이 다이-컷 피스 KF-A-P1에 접착되도록 하였다. 동일한 방식으로, 다이-컷 피스 KF-B-P2를 각각 디스크에 접착된 다이-컷 피스 KF-A-P2 상에 커버링되지 않은 면으로 배치시켜, 다이-컷 피스 KF-B-P2 각각이 다이-컷 피스 KF-A-P2에 접착되도록 하였다. KF-A-P1과 KF-B-P1을 접촉시키거나 KF-A-P2와 KF-B-P2를 접촉시킨 후에, 제2 기판과의 후속 접착 결합은 최대 1시간내에 일어나야 한다.
접착 결합의 추가 준비를 위하여, 다이-컷 피스 KF-B-P1 및 KF-B-P2 상에 여전히 잔류하는 최종 이형 라이너를 제거하여, 다이-컷 피스 KF-B-P1 및 KF-B-P2 각각이 노출되도록 하였다. 시험 변형예에서, 이형 라이너가 존재하지 않는 다이-컷 피스 KF-A-P1을 다시 노출된 다이-컷 피스 KF-B-P1 상에 배치시켜, 다이-컷 피스 순서 KF-A-P1/KF-B-P1/KF-A-P1을 얻어지도록 하였다. 이후에, 나머지 이형 라이너를 다이-컷 피스 KF-A-P1으로부터 제거하여, 다이-컷 피스 KF-A-P1가 노출되고, 접착 결합 시험 시편 /KF-A-P1/KF-B-P1/KF-A-P1/시험 시편이 형성될 수 있도록 하였다(표 참조).
인발 시험을 위한 접착 결합
제2 기판(제2 시험 시편)은 폴리카보네이트(PC), 유리 또는 스틸로 제조되고 각 경우에 측면 길이가 40 mm이고 사각판에 중앙에 배열된 둥근 홀(홀 직경 9 mm)을 갖는 사각형의 다공판(perforated plate)이었다.
서로 접착된 다이-컷 피스 KF-A-P1 및 KF-B-P1이 제공된 둥근 시험 시편, 및 서로 접착된 다이-컷 피스 KF-A-P2 및 KF-B-P2가 제공된 둥근 시험 시편, 및 시험 변형예에서, 서로 접착된 다이-컷 피스 KF-A-P1, KF-B-P1 및 KF-A-P1이 제공된 둥근 시험 시편을 다공판 상에 다이-컷 피스의 노출면으로 정위시켜, 둥근 시험 시편의 중심 및 다공판에서의 홀의 중심이 다른 것 위에 정위되도록 하였다. 다이-컷 피스의 점착성에 의해 함께 유지되고 사각 다공판, 다이-컷 피스 KF-A-P1, 다이-컷 피스 KF B P1 및 디스크, 또는 사각 다공판, 다이-컷 피스 KF-A-P2, 다이-컷 피스 KF B P2 및 디스크, 또는 시험 변형예에서, 사각 다공판, 다이-컷 피스 KF-A-P1, 다이-컷 피스 KF-B-P1, 다이-컷 피스 KF-A-P1 및 디스크로 이루어진 복합물을 테이블 상에, 사각 다공판이 바닥 상에 있는 방식으로 배치시켰다. 2 kg의 중량을 디스크 상에 배치시켰다. 복합물을 각 경우에 실온에서, a) 10초 동안, 그리고 제2 시험 시리즈에서 b) 60초 동안 중량의 영구 압력에 노출시켰다(가압 시간). 이후에, 중량을 제거하였다. 복합물을 후속하여 23℃ 및 50% 상대 습도에서 24시간 동안 저장하였다. 그러한 시간 동안, 다이-컷 피스 내에서 점진적으로 진행하는 경화 반응이 일어났으며, 다이-컷 피스들 간의 그리고 기판(시험 시편)과의 점진적으로 증가하는 접착이 일어났다. 이에 따라, 접착 결합은 감압 접착에 의해 달성되는 본래 강도를 크게 초과하는 시간에 따른 강도의 점진적인 증가와 함께 일어났다. 이후에, 인발 시험을 수행하였다.
인발 시험(Push-out test)
인발 시험은 접착제 층의 일반적인 방향으로 양면 상에 접착시키는 접착제 제품의 결합 강도에 대한 정보를 제공한다. 이러한 목적을 위하여, 50%의 압력 강하가 기록되도록 충분히 결합이 느슨해질 때까지 인장 시험기에서 클램핑되는 맨드릴에 의해 10 mm/분의 일정한 속도로 다공판에서 구멍을 통해 수직으로(다시 말해서, 시험 조각판 상에서 법선 백터(normal vector)에 평행하게; 구멍의 중간에서 중앙으로 중심에 두도록) 둥근 시험 조각에 압력을 적용하였다. 압력 강하 직전에 작용하는 압력은 최대 압력(Pmax)이다. 이러한 값은 표에 나타나 있는 인발 값[N/mm2]에 상응한다. 모든 측정을 23℃ 및 50% 상대 습도에서 온도-제어되는 챔버에서 수행하였다.
인장 전단 강도를 측정하기 위한 샘플의 제조
25.0 mm x 12.5 mm으로 측정된 사각형 다이-컷 피스를 시험될 접착 필름 KF-A-P1, KF-A-P2, KF-B-P1, KF-B-P2, KF-B-P3 및 KF-B-P4로 펀칭하였고, 이들 각각을 양면 상에 이형지로 커버링하였다. 이후에, 이형지를 각 다이-컷 피스의 한면으로부터 제거하였다.
다이-컷 피스 KF-A-P1 및 KF-A-P2 각각을 100.0 mm x 25.0 mm x 3.0 mm으로 측정된 제1 시험 시편(기판)의 단부 상에 정확하게 배치시켰다. 다이-컷 피스 KF-A-P1 및 KF-A-P2 각각을 시험 시편에 접착하였다. 폴리카보네이트, 유리 및 스틸의 제1 시험 시편을 갖는 시험 시편을 그러한 방식으로 제조하였다(표 참조). 이후에, 다이-컷 피스 KF-A-P1 및 KF-A-P2 상에 여전히 잔류하는 이형지를 제거하였다. 이에 따라, 이러한 제1 시험 시편에 KF-A-P1 또는 KF-A-P2를 제공하였다.
다이-컷 피스 KF-B-P1, KF-B-P3 및 KF-B-P4 각각을 제1 시험 시편에 접착된 다이-컷 피스 KF-A-P1 상에 커버링되지 않은 측면으로 배치시켜, 다이-컷 피스 KF-B-P1, KF-B-P3 및 KF-B-P4 각각을 다이-컷 피스 KF-A-P1에 접착시켰다. 동일한 방식으로, 다이-컷 피스 KF-B-P2 각각을 제1 시험 시편에 접착된 다이-컷 피스 KF-A-P2 상에 커버링되지 않은 측면으로 배치시켜, 다이-컷 피스 KF-B-P2 각각을 다이-컷 피스 KF-A-P1에 접착시켰다. KF-A-P1과 KF-B-P1을, 또는 KF-A-P1과 KF-B-P3을, KF-A-P1과 KF-B-P4를, 및 KF-A-P2와 KF-B-P2를 접촉시킨 후에, 제2 시험 시편과의 후속 접착 결합은 최대 1시간 내에 일어나야 한다.
접착 결합의 추가 제조를 위하여, 다이-컷 피스 KF-B-P1, KF-B-P2, KF-B-P3 및 KF-B-P4 상에 여전히 잔류하는 최종 이형 라이너를 제거하여, 다이-컷 피스 KF-B-P1, KF-B-P2, KF-B-P3 및 KF-B-P4 각각을 노출시켰다. 시험 변형예에서, 이형 라이너가 존재하지 않는 다이-컷 피스 KF-A-P1을 다시 노출된 다이-컷 피스 KF-B-P1 상에 배치시켜, 다이-컷 피스 순서 KF-A-P1/KF-B-P1/KF-A-P1을 수득하였다. 이후에, 잔류하는 이형 라이너를 다시 다이-컷 피스 KF-A-P1로부터 제거하여 다이-컷 피스 KF-A-P1을 노출시키고 접착 결합 제1 시험 시편/KF-A-P1/KF-B-P1/KF-A-P1/제2 시험 시편을 형성시킬 수 있다(표 참조).
다이-컷 피스 KF-B-P1 및 KF-B-P2에 대해 대안적으로, 성분 B1 및 B2를 또한, 샘플을 제조하기 위해 사용하였다. 이를 위하여, KF-A-P1이 제공된 제1 시험 시편, 및 KF-A-P2가 제공된 시험 시편 각각을 성분 B1으로 균일하고 얇게 살포하여, 성분 B1을 KF-A-P1 또는 KF-A-P2의 표면 상에 균일하게 분포시켰지만, 표면을 덮지는 않게 하였다. 대안적으로, KF-A-P1 및 KF-A-P2를 성분 B2로 얇게 브러싱하였다. 살포 또는 브러싱 후에, 제2 시험 시편과의 후속 결합은 최대 1시간 내에 일어나야 한다.
다이-컷 피스 KF-A-P1 및 KF-A-P2에 대해 대안적으로, 액체 성분 A1, A-P1 및 A-P2를 또한, 샘플을 제조하기 위해 사용하였다. 이를 위하여, 액체 성분 A1, A-P1 및 A-P2 각각을 브러시를 이용하여 100.0 mm x 25.0 mm x 3.0 mm로 측정된 제1 시험 시편의 단부에 적용하여, 적어도 25.0 mm x 12.5 mm의 구역을 고려되는 성분으로 커버링하였다. 성분 A-P1 및 A-P2의 용매가 증발될 때까지 5분 동안 휴지시킨 후에, 성분 B1을 A1, A-P1 및 A-P2 상에 균일하고 얇게 살포하여, 성분 B1을 A1, A-P1 및 A-P2의 표면 상에 균일하게 분포시켰지만, 표면을 커버링하지는 않았다.
추가 대안으로서, 용매를 증발시킨 후에, 성분 B-P1을 브러시를 이용하여 A-P1에 얇게 적용하였다. 마찬가지로, 용매를 증발시킨 후에, 성분 B-P2를 브러시를 이용하여 A-P2에 얇게 적용하였다. 다시, 성분 B-P1 및 B-P2의 용매를 5분의 시간 동안 증발시켰다. 살포 또는 브러싱 후에, 제2 시험 시편과의 후속 접착 결합은 최대 1시간 내에 일어나야 한다.
다이-컷 피스 KF-A-P1 및 KF-A-P2에 대한 추가 대안으로서, 접착제 물질 KM-A-P1을 사용하였다. 이를 100.0 mm x 25.0 mm x 3.0 mm로 측정된 제1 시험 시편의 단부 상에 배치시켜, 이를 여기에 접착시키고 적어도 25.0 mm x 12.5 mm의 구역을 커버링하였다. 접착제 물질 KM-A-P1의 두께는 대략 0.5 mm이었다. 이후에, 성분 B1을 KM-A-P1 상에 균질하게 살포하여, 성분 B1을 KM-A-P1의 표면 상에 균일하게 분포시켰지만, 표면을 커버링하지는 않았다. 대안적으로, 대략 0.5 mm의 층 두께로 존재하는 접착제 물질 KM-B-P1을 KM-A-P1 상에, 두 개의 접착제 물질이 서로 접착되는 방식으로 배치시켰다. 제2 시험 시편과의 후속 접착 결합은 최대 1시간 내에 일어나야 한다.
인장 전단 강도를 결정하기 위한 접착 결합
제2 시험 시편을 각각, DIN EN 1465에 기재된 바와 같이 중첩 복합물이 각 경우에 얻어지도록 최종 섹션에 기술된 바와 같이 제조된 샘플의 화학적으로 반응하는 접착제 시스템 상에 한 단부와 같은 높이로 배치시켰다. 중첩된 길이는 각 경우에 12.5 cm였다. 중첩된 면적은 300 mm2였다. 제 시험 시편/반응하는 접착제 시스템/제2 시험 시편으로 이루어진 중첩 복합물을 테이블 상에 배치시켰다. 2 kg의 중량을 각 경우에 제2 시험 시편 상에 배치시켰다. 복합물을 각 경우에 실온에서, a) 10초 동안, 그리고 제2 시험 시리즈에서 b) 60초 동안 중량의 영구 압력에 노출시켰다(가압 시간). 이후에, 중량을 제거하였다. 복합물을 후속하여 23℃ 및 50% 상대 습도에서 24시간 동안 저장하였다. 그러한 시간 동안, 다이-컷 피스 내에서 점진적으로 진행하는 경화 반응이 일어났으며, 다이-컷 피스들 간의 그리고 기판(시험 시편)과의 점진적으로 증가하는 접착이 일어났다. 이에 따라, 접착 결합은 감압 접착에 의해 달성되는 본래 강도를 크게 초과하는 시간에 따른 강도의 점진적인 증가와 함께 일어났다. 이후에, 인장 전단 강도를 결정하였다.
인장 전단 강도의 결정
중첩 접착 결합의 인장 전단 강도의 결정은 양면 상에 접착된 접착제 생성물의 전단 강도에 대한 정보를 제공한다. 이러한 결정을 인장 시험기를 이용하여 DIN EN 1465에 따라 수행하였다. 시험 속도는 10 mm/분이었다. 모든 측정을 기후-조절된 챔버에서 23℃ 및 50% 상대 습도로 수행하였다.
결과
인발 시험
Figure pct00007
A = 다이-컷 피스와 시험 시편 간의 접착 파괴
C = 다이-컷 피스 복합물 내에서의 응집 파괴
MF = 시험 시편의 물질 파괴
n.d. = 측정 불가
인장 전단 강도 시험
Figure pct00008
A = 다이-컷 피스와 시험 시편 간의 접착 파괴
C = 다이-컷 피스 복합물 내에서의 응집 파괴
MF = 시험 시편의 물질 파괴
n.d. = 측정 불가
이러한 결과는, 본 발명에 따른 반응성 접착제 시스템을 이용하여, 두 개의 기판(시험 시편)이 통상적인 감압 접착제의 강도를 크게 초과하는 강도와 함께 짧은 가공 시간 후에 실온에서 접착 결합될 수 있다는 것을 나타낸다.
본 발명에 따른 반응성 접착제 시스템은 개선된 접착 결합과 동시에 개선된 유용성을 허용한다. 접착 결합 전에 두 개의 성분들의 혼합은 요구되지 않는다.

Claims (15)

  1. 하나 이상의 반응성 모노머 또는 반응성 수지(a) 및 활성제(b)를 포함하는 반응성 접착제 성분으로서,
    활성제(b)가 각 경우에 리간드로서 포르피린, 포르피라진 또는 프탈로시아닌 또는 이러한 화합물들 중 하나의 유도체로부터 선택된 화합물을 갖는, 망간(II) 착물, 철(II) 착물 또는 코발트(II) 착물을 포함하는, 반응성 접착제 성분.
  2. 활성제(b)를 포함하는 반응성 접착제 성분으로서,
    활성제(b)가 각 경우에 리간드로서 포르피린, 포르피라진 또는 프탈로시아닌 또는 이러한 화합물들 중 하나의 유도체로부터 선택된 화합물을 갖는, 망간(II) 착물, 철(II) 착물 또는 코발트(II) 착물을 포함하는, 반응성 접착제 성분.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 활성제(b)가 망간(II) 프탈로시아닌, 철(II) 프탈로시아닌 또는 코발트(II) 프탈로시아닌을 포함하는, 반응성 접착제 성분.
  4. (i) 하나 이상의 반응성 모노머 또는 반응성 수지(a) 및 라디칼 개시제(c)를 포함하는 하나 이상의 제1 접착제 성분(A); 및
    (ii) 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 하나 이상의 제2 접착제 성분(B)를 포함하는, 반응성 접착제 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 제1 접착제 성분(A) 및/또는 제2 접착제 성분(B)가 폴리머 필름 형성제 매트릭스(polymeric film former matrix)(d)를 추가로 포함하는, 반응성 접착제 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 제1 접착제 성분(A) 및 제2 접착제 성분(B)가 필름 형태로 존재하는, 반응성 접착제 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 백킹(backing), 이형지 및/또는 이형 라이너를 추가로 포함하는, 반응성 접착제 시스템.
  8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 둘 이상의 제1 접착제 성분(A) 또는 제2 접착제 성분(B), 및 임의적으로 추가의 백킹, 이형지 및/또는 이형 라이너를 포함하는 반응성 접착제 시스템으로서,
    둘 이상의 제1 접착제 성분(A) 또는 제2 접착제 성분(B) 각각이 교대로 존재하는, 반응성 접착제 시스템.
  9. 제4항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    (A) 제1 접착제 성분(A)가
    (i) 20 내지 80 중량%의 하나 이상의 반응성 모노머(a) 및 2 내지 30 중량%의 라디칼 개시제(c), 바람직하게 40 내지 60 중량%의 하나 이상의 반응성 모노머(a) 및 8 내지 15 중량%의 라디칼 개시제(c); 또는
    (ii) 20 내지 80 중량%의 폴리머 필름 형성제 매트릭스(d), 20 내지 80 중량%의 하나 이상의 반응성 모노머(a) 및 2 내지 30 중량%의 라디칼 개시제(c), 바람직하게 30 내지 50 중량%의 폴리머 필름 형성제 매트릭스(d), 40 내지 60 중량%의 하나 이상의 반응성 모노머(a) 및 8 내지 15 중량%의 라디칼 개시제(c)를 포함하며;
    (B) 제2 접착제 성분(B)가
    (i) 0.1 내지 5 중량%의 활성제(b), 바람직하게 0.5 내지 2 중량%의 활성제(b); 또는
    (ii) 20 내지 80 중량%의 하나 이상의 반응성 모노머(a) 및 0.1 내지 5 중량%의 활성제(b), 바람직하게 40 내지 60 중량%의 하나 이상의 반응성 모노머(a) 및 0.5 내지 2 중량%의 활성제(b); 또는
    (iii) 20 내지 80 중량%의 폴리머 필름 형성제 매트릭스(d), 20 내지 80 중량%의 하나 이상의 반응성 모노머(a) 및 0.1 내지 5 중량%의 활성제(b), 바람직하게 30 내지 50 중량%의 폴리머 필름 형성제 매트릭스(d), 40 내지 60 중량%의 하나 이상의 반응성 모노머(a) 및 0.5 내지 2 중량%의 활성제(b)를 포함하는, 반응성 접착제 시스템.
  10. 존재하는 경우에,
    (i) 반응성 모노머(a)가 아크릴산, 아크릴산 에스테르, 메타크릴산, 메타크릴산 에스테르, 디아크릴레이트, 디메타크릴레이트, 트리아크릴레이트, 트리메타크릴레이트, 고차 작용성 아크릴레이트, 고차 작용성 메타크릴레이트, 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 비닐 화합물 및/또는 올리고머 또는 폴리머 화합물, 바람직하게 메틸 메타크릴레이트, 메타크릴산, 사이클로헥실 메타크릴레이트, 테트라하이드로푸르푸릴 메타크릴레이트, 2-페녹시에틸 메타크릴레이트, 디(에틸렌 글리콜) 메틸 에테르 메타크릴레이트, 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트, 2-하이드록시프로필 메타크릴레이트, 4-하이드록시부틸 메타크릴레이트 및/또는 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트로부터 선택된 하나 이상의 대표예(representative)를 포함하고/거나;
    (ii) 라디칼 개시제(c)가 퍼옥사이드, 바람직하게 α,α-디메틸벤질 하이드로퍼옥사이드를 포함하고/거나;
    (iii) 폴리머 필름 형성제 매트릭스(d)가 열가소성 폴리머, 바람직하게 열가소성 폴리우레탄, 엘라스토머 및/또는 열가소성 엘라스토머를 포함하는, 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 반응성 접착제 성분, 또는 제4항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 반응성 접착제 시스템.
  11. 금속, 목재, 유리 및/또는 플라스틱 물질의 물질을 접착 결합시키기 위한, 제4항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 반응성 접착제 시스템의 용도.
  12. 반응성 접착제 시스템에서 활성제로서의, 리간드로서 포르피린, 포르피라진 또는 프탈로시아닌 또는 이러한 화합물들 중 하나의 유도체로부터 선택된 화합물을 갖는 망간(II), 철(II) 또는 코발트(II) 착물, 특히 망간(II) 프탈로시아닌, 철(II) 프탈로시아닌 또는 코발트(II) 프탈로시아닌의 용도.
  13. 제5항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 반응성 접착제 시스템을 제조하는 방법으로서,
    (1) 하나 이상의 용매(들) 및/또는 물 중에 구성성분을 용해시키고/거나 미세하게 분산시키는 단계;
    (2) 용해되거나 미세하기 분산된 구성성분을 혼합하는 단계;
    (3) 이형 라이너 또는 이형지, 백킹 물질 또는 감압 접착제를 단계 2에 따른 용해되거나 분산된 구성성분의 혼합물로 코팅하는 단계;
    (4) 용매 및/또는 물을 증발시키는 단계; 및
    (5) 임의적으로, 반응성 접착제 성분을 롤에 감는 단계를 포함하며,
    구성성분이
    (A) 하나 이상의 반응성 모노머(a), 라디칼 개시제(b) 및 폴리머 필름 형성제 매트릭스(d); 또는
    (B) 하나 이상의 반응성 모노머(a), 활성제(b) 및 폴리머 필름 형성제 매트릭스(d); 및
    임의적으로 추가의 첨가제 및/또는 보조 물질을 포함하는 방법.
  14. 라디칼 개시제를 포함하는 하나 이상의 제1 반응성 접착제 성분, 및 활성제를 포함하는 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 하나 이상의 제2 반응성 접착제 성분을 포함하는, 제4항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 2-성분 접착제 시스템을 제조하기 위한 키트.
  15. 제4항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 반응성 접착제 시스템에 의해 또는 제14항에 따른 키트에 의해 결합된 복합체(composite body).
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