KR20170067799A - 용접 가능한 방진성 실리콘 접착제 - Google Patents

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Abstract

본 명세서에는 소음 또는 진동을 감쇠시키는 용접 가능한 접착제 조성물이 기재되어 있다. 또한, 접착제 조성물을 포함하는 각종 테이프 제품이 기재되어 있다. 또한, 접착제 조성물 및 테이프의 사용에 의한 소음 또는 진동을 감쇠시키는 각종 방법이 기재되어 있다. 또한, 접착제를 이용하는 방진성 어셈블리가 기재되어 있다.

Description

용접 가능한 방진성 실리콘 접착제{WELDABLE AND VIBRATION DAMPING SILICONE ADHESIVES}
(관련 출원의 상호참조)
본 출원은 2015년 4월 3일자로 제출된 미국 가출원 번호 제62/142,590호 및 2014년 10월 13일자로 제출된 미국 가출원 번호 제62/063,172호의 이익을 청구하며, 본 명세서는 모두 그 전체를 참조문헌으로서 포함한다.
본 발명은 소음 또는 방진성 특성을 나타내는 실리콘 감압성 접착제(PSA) 조성물, 및 그 제조 방법 및 그 용도에 관한 것이고, 구체적으로는 용접 가능한 이러한 접착제에 관한 것이다.
용접은 워크피스를 용융시키고, 충전재를 첨가함으로써 용융된 재료의 풀, 즉 냉각 및 응고시에 강한 접합부 또는 "용접부"를 형성하는 용접 풀을 형성하는 재료, 통상 금속을 접합시키기 위해 이용되는 공정이다. 다양한 에너지원이 용접에 이용될 수 있다. 그러나, 많은 응용분야에 있어서 전류가 사용된다.
용접하기 전에, 많은 워크피스가 필요할 때까지 보관되거나 유지된다. 용접되는 대부분의 워크피스는 금속이기 때문에 임의의 노출된 금속 표면은 부식이 일어난다. 따라서, 용접 가능한 내식성 조성물 또는 "프라이머"가 개발되어 있다. 이들 코팅은 용접 전에 금속 워크피스에 도포될 수 있으며, 워크피스가 부식되는 것을 보호하는 역할을 한다. 통상, 용접 가능한 프라이머 조성물은 수지성 매트릭스에 분산되는 하나 이상의 도전성 충전재를 함유한다. 도전성 충전재는 코팅된 워크피스의 전기 용접을 용이하게 한다. 대표적인 용접 가능한 조성물은 미국 특허 제3,110,691호, 제3,118,048호, 및 제3,687,739호에 기재되어 있다.
금속 구조, 자동차 어셈블리 및 기타 금속 부품을 조립하는데 있어서, 금속 패널 또는 부품을 함께 접합하기 위해 접착제가 사용되어 왔다. 접착제의 사용은 얻어진 어셈블리의 전반적인 강도 및 강성을 향상시킬 수 있고, 기계적 패스너를 사용하는 것에 비해서 비용이 저렴하고, 감소된 중량을 갖는 어셈블리로 이어진다. 또한, 금속 어셈블리는 접착제를 사용하여 다른 부품을 접합시키는 공정 및 특정 부품을 용접하는 공정의 조합을 이용하여 형성되어 왔다.
따라서, 용접 가능한 접착제가 개발되어 왔다. 용접 가능한 접착제는 일반적인 위치에서 접착제 결합 및 용접 형성을 가능하게 한다. 많은 응용분야에 있어서 접착제의 이익과 용접 캔의 이점을 조합하면 우수한 어셈블리로 이어질 수 있다. 그러나, 용접되는 금속 계면을 따라 접착제를 사용하는 것은 접착제가 용접 가능하고 도전성이 있는 것이 요구된다.
따라서, 접착제 매트릭스 전체에 분산된 도전성 충전재가 포함된 용접 가능한 접착제가 개발되어 왔다. 용접 가능한 접착제의 예는 미국 특허 제4,353,951호, 제6,641,923호, 제7,147,897호, 및 제8,796,580호에 기재된 것들을 포함한다.
용접 가능한 접착제가 시트 형상의 스틸 패널이 함께 용접되는 차량 어셈블리와 같은 광범위한 용도로 사용되지만, 통상 얻어지는 어셈블리는 추가적인 처리 및/또는 공정을 수용한다. 예를 들면, 많은 용접된 자동차 부품은 자동차에 부품을 조립할 때에 도로 소음 및/또는 진동을 감소시키는 역할을 하는 소음 감쇠 코팅을 수용한다. 통상, 이러한 소음 감쇠 코팅은 부품에 분무하거나 조성물의 배스에 부품을 침지시킴으로써 도포된다. 이러한 공정은 장비에 대한 추가적인 비용 투자가 요구되고, 전체적인 생산 시간을 증가시킨다. 특정 용도에 있어서, 소음 감쇠 조성물의 도포 후라도, 코팅 또는 분무된 자동차 부품(들)은 소음 또는 진동을 충분히 감소시키지 않는다. 따라서, 소음 또는 방진성 영역을 포함하고, 특정 용도에서는 소음 감소 조성물의 추가적인 도포의 필요성을 없앨 수 있는 용접된 부품의 어셈블리를 제공하는 것이 이점일 수 있다.
이전의 접근법과 관련된 난제 및 단점은 본 발명에서 다음과 같이 다루어진다.
하나의 양태에 있어서, 본 발명은 실리콘계 접착제 매트릭스를 포함하는 용접 가능한 방진성 접착제 조성물을 제공한다. 상기 접착제 조성물은 상기 매트릭스에 분산된 도전성 또는 금속성 미립자를 더 포함한다. 상기 접착제 조성물은 가교제를 더 포함한다. 상기 접착제 조성물은 50Hz의 주파수에서 0.10 초과이고, 8,000Hz의 주파수에서 0.05 초과인 대칭 또는 비대칭 피크 복합 손실 계수를 나타낸다.
다른 양태에 있어서, 본 발명은 이형 라이너와 같은 적어도 하나의 이형 기재 및 상기 이형 라이너 상에 위치된 용접 가능한 적어도 하나의 방진성 접착제 조성물을 포함하는 테이프 제품을 제공한다. 상기 접착제 조성물은 실리콘계 접착제 매트릭스, 상기 매트릭스에 분산된 도전성 또는 금속성 미립자, 및 가교제를 포함한다.
다른 양태에 있어서, 상기 테이프 제품의 접착제 조성물은 적어도 50Hz 의 주파수 및 50℃ 미만의 온도에서 0.10 초과인 복합 손실 계수를 나타낸다.
또 다른 양태에 있어서, 본 발명은 워크피스의 진동을 감쇠시키는 방법을 제공한다. 상기 방법은 워크피스 또는 기재를 제공하는 공정을 포함한다. 상기 방법은 실리콘계 접착제 매트릭스 및 상기 매트릭스에 분산된 도전성 또는 금속성 미립자를 포함하는 접착제 조성물을 제공하는 공정을 포함하고, 상기 접착제는 워크피스 또는 기재에 도포된다. 상기 방법은 추가적으로 제 1 워크피스와 기재 또는 제 2 워크피스와 기재 사이에 접착제를 접촉시킴으로써 상기 워크피스 또는 기재를 제 2 워크피스 또는 기재에 부착시키는 공정을 포함한다. 상기 제 2 워크피스 또는 기재로부터 상기 워크피스로 전송되는 진동은 접착제에 의해 감쇠된다. 복수의 층의 접착제 및/또는 기재를 함께 도포하여 방진성 워크피스를 생성할 수 있다. 모든 접착제층이 워크피스를 생성하기 위해 용접되어야 할 필요는 없다. 또한, 모든 접착제층이 진동을 감쇠시킬 수 있을 필요도 없다.
또 다른 양태에 있어서, 본 발명은 워크피스 또는 기재, 실리콘계 접착제 매트릭스 및 상기 매트릭스에 분산되는 금속 또는 도전성 미립자를 포함하는 접착제, 및 제 2 워크피스 또는 기재를 포함하는 방진성 어셈블리를 제공한다. 상기 접착제는 상기 워크피스 또는 기재와 제 2 워크피스 또는 기재 사이에 위치되어 접촉되고, 상기 제 2 워크피스 또는 기재의 진동시에 상기 접착제에 의해 진동이 감쇠된다.
이해될 수 있는 바와 같이, 본 명세서에 기재된 발명은 다른 실시형태 및 상이한 실시형태일 수 있고, 그 몇몇 세부사항은 청구된 발명으로부터 벗어나는 일 없이 다양한 관점에서 변형될 수 있다. 따라서, 도면 및 설명은 예시적인 것이며 제한적인 것이 아닌 것으로 간주되어야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 금속 기재 및 상기 기재 사이에 위치된 접착제층의 어셈블리의 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 금속 기재 및 상기 기재 사이에 위치된 접착제층의 다른 어셈블리의 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 금속 기재와 상기 기재들 사이에 위치된 접착제층의 또 다른 어셈블리의 개략도이다.
도 4는 본 발명에 따른 접착제의 층을 포함하는 테이프 제품의 개략도이다.
도 4a는 도 4의 테이프의 개략적인 측면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 접착제의 2개의 층을 포함하는 다른 테이프 제품의 개략도이다.
도 5a는 도 5의 테이프의 개략적인 측면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 어셈블리에서 사용되는 각종 접착제 조성물에 대한 진동 테스트 결과의 그래프이다.
도 7은 50Hz에서 2개의 상이한 두께로 본 발명에 따른 어셈블리에 사용되는 접착제에 대한 감쇠 플롯의 그래프이다.
도 8은 50Hz에서의 복합 손실 계수(CLF) 대 온도(℃)를 나타내는 본 발명에 따른 어셈블리에 있어서의 접착제에 대한 감쇠 플롯의 그래프이다. 데이터는 3개의 상이한 가교제 레벨 및 2개의 상이한 두께를 나타낸다.
도 9는 1,000Hz에서의 복합 손실 계수(CLF) 대 온도(℃)를 나타내는 본 발명에 따른 대칭 어셈블리에 있어서의 접착제에 대한 감쇠 플롯의 그래프이다.
도 10은 8,000Hz에서의 복합 손실 계수(CLF) 대 온도(℃)를 나타내는 본 발명에 따른 대칭 어셈블리에 있어서의 접착제에 대한 감쇠 플롯의 그래프이다.
도 11은 접착제 조성물이 3개의 상이한 가교제 레벨일 때에 본 발명에 따른 테이프 제품에 대한 이형 성능의 그래프이다.
도 12는 상이한 이형 라이너를 사용하는 본 발명에 따른 테이프 제품에 대한 이형 성능의 그래프이다.
본 발명은 어셈블리에 사용될 때에 진동 및 소음을 감쇠시키고, 용접 가능한 감압성 접착제(PSA, 본원에서 접착제라고도 지칭됨) 조성물을 제공한다. 용접되는 인접한 금속 부품 사이의 접착제의 양을 이용하는 것은 용접 전, 용접시 및 용접 후에 부품을 함께 고정시키고 결합시키는 역할을 한다. 상기 접착제의 사용은 부품의 어셈블리가 노출될 수 있는 소음 및 진동을 감쇠시키는 역할을 한다. 또한, 본 발명은 접착제를 포함하는 테이프 용품을 제공한다. 상기 테이프는 접착제의 1개, 2개 또는 그 이상의 층 또는 영역을 포함할 수 있다. 접착제의 적어도 하나의 층 또는 영역은 용접 가능해야 한다. 또한, 본 발명은 접착제에 의해 다른 하나와 접합되는 금속 부품의 어셈블리를 제공한다. 상기 어셈블리는 용접되거나 용접부가 없을 수 있다. 상기 어셈블리는 복수의 층의 접착제 및/또는 기재를 함유할 수 있다. 또한, 본 발명은 접착제의 사용에 의해 용접된 금속 어셈블리에 있어서의 진동 및 소음을 감소시키는 방법을 제공한다. 이들 및 다른 양태는 다음과 같이 본원에 기재된다.
접착제 조성물
통상, 본 발명의 접착제 조성물은 (ii) 실리콘계 PSA 매트릭스에 분산된 (i) 금속 또는 금속 함유 미립자를 포함한다. 가교제로 구성된 접착제 조성물이 더 포함될 수 있다. 당업계에 공지된 임의의 접착제가 사용될 수 있다. 하나의 실시형태에 있어서, 접착제는 무용제 또는 거의 무용제일 수 있다.
단일 또는 복수의 층의 접착제가 사용될 수 있다. 접착제의 상이한 층은 입자를 함유하거나 함유하지 않거나, 층에 상이한 농도의 입자를 갖거나 상이한 타입의 입자를 가질 수 있다.
금속성 미립자
광범위한 입자 또는 미립자가 본 발명의 접착제에 사용될 수 있다. 하나의 실시형태에 있어서, 입자는 금속성 미립자이다. 다른 실시형태에 있어서, 입자는 도전성이다.
금속성 미립자는, 예를 들면 알루미늄, 구리 또는 특수 스틸과 같은 금속 분말, 몰리브덴 디술피드, 산화철, 예를 들면 흑 산화철, 안티몬 도핑된 티타늄 디옥시드 및 니켈 도핑된 티타늄 디옥시드와 같은 접착제에 사용될 수 있다. 또한, 금속 합금 미립자가 사용될 수 있다.
또한, 코발트, 구리, 니켈, 철, 주석, 아연 및 이들의 조합물 등의 금속 또는 금속 합금으로 코팅된 입자가 유용하다. 상기 기재된 금속으로 코팅될 수 있는 적합한 입자는 알루미나, 알루미늄, 방향족 폴리에스테르, 질화붕소, 크로뮴, 그라파이트, 철, 몰리브덴, 네오디뮴/철/붕소, 사마륨 코발트, 탄화규소, 스테인리스 스틸, 이붕화티타늄, 텅스텐, 탄화텅스텐, 및 지르코니아 입자를 포함하지만, 이들에 한정되지 않는다. 이러한 금속 코팅된 입자는 Advanced Ceramics Corp. 및 다양한 다른 제조사로부터 시판되고 있다. 다른 미립자의 혼합물이 사용될 수 있다.
본 발명의 각종 접착제에 사용될 수 있는 다른 금속 코팅된 입자 또는 금속 함유 입자는 세라믹 마이크로벌룬, 실리카 미립자, 초핑된 유리 섬유, 그라파이트 분말 및 플레이크, 카본 블랙, 질화붕소, 운모편, 구리 분말 및 플레이크, 니켈 분말 및 플레이크, 카본, 구리, 니켈, 팔라듐, 규소, 은 및 티타늄 코팅제 등의 금속으로 코팅된 알루미늄을 포함하지만, 이들에 한정되지 않는다. 통상, 이들 입자는 유동층 화학 진공 증착 기술을 이용하여 코팅된 금속이다. 이러한 금속 코팅된 입자는 Powdermet, Inc. 및 다양한 다른 제조사로부터 시판된다. 상이한 미립자의 혼합물이 사용될 수 있다. 본 발명의 특정 실시형태에 있어서, 상기 미립자는 페로포스포르, 아연, 텅스텐 및 이들의 혼합물 중 적어도 하나로부터 선택될 수 있다.
적합한 아연 안료는 Zincoli GmbH로부터 ZINCOLIS® 620 또는 520이라는 명칭으로 시판되고 있다. 또한, 페로포스포르라고 지칭되는 적합한 인화철 안료는 Occidental Chemical Corporation으로부터 FERROPHOS™이라는 명칭으로 시판되고 있다.
본 발명의 접착제는 다양한 크기의 입자를 가질 수 있다. 접착제에 사용되는 경우, 용접 및 감쇠 기준이 충족되는 한 임의의 타입, 크기, 형상 분포 등의 입자가 사용될 수 있다. 하나의 실시형태에 있어서, 입자는 크기가 100미크론 미만이다. 특정 실시형태에 있어서, 본 발명의 접착제는 알루미늄 미립자의 대부분이, 예를 들면 적어도 80%, 특정 경우에 있어서는 적어도 85%, 및 또 다른 특정 경우에 있어서는 적어도 90%인 알루미늄 분말을 포함하고, 여기서 입자 크기는 45미크론 미만이다. 이들 입자 크기 및 크기 분포는 DIN 53195에 따라 결정된다. 시판되는 이러한 철 분말의 비제한적 예는 BASF로부터 시판되는 철 분말 SIPCM, Hogenas GmbH로부터 시판되는 W100.25, American Elements로부터 시판되는 FE-M-02-PTCS, 및 Pometon Powder로부터 시판되는 철 합금 FerAlloy Ni2를 포함한다. 시판되는 이러한 알루미늄 분말의 비제한적 예는 Eckart GmbH제(독일 퓌르트) 및 Eckart America(미국 켄터키주 루이빌)의 RO 400, RO 500, 및 RO 550을 포함한다. 시판되는 이러한 은 분말의 비제한적 예는 Ferro Corporation제의 15ED 또는 85HV를 포함한다. 표 1은 이들 입자 중 일부의 크기 특성 및 비율을 요약한다.
[표 1: 접착제에 사용되는 시판의 입자]
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이들 입자는 분말 형태 및 페이스트 형태로 사용 가능하다.
상기 미립자는 경화 및 후속의 기판 상의 증착 후에 얻어진 접착제 조성물이 용접 가능한 양으로 접착제 매트릭스에 분산된다. 본원에서, 용어 "용접 가능한"이란 자동차 플랜트와 같은 어셈블리 플랜트에 사용되는 스폿 용접 및 접합 작업을 유지하기 위해 입자가 충분히 결합될 수 있는 것으로서 규정된다. 통상, 접착제 매트릭스에 있어서의 미립자의 중량%는 접착제의 건조 중량을 기준으로 0.2%~10.0%의 범위 내, 보다 구체적으로는 0.2%~5.0%의 범위 내, 및 통상 약 1~2%이다.
접착제 매트릭스
본 발명의 접착제 조성물은 실리콘계 PSA 매트릭스를 포함한다. 실리콘계 PSA는, 예를 들면 미국 특허 제4,584,355호, 제5,726,256호, 제5,869,556호, 제2012/0172543호, 및 유럽 특허 제1,957,597호 등의 기술분야에 설명되어 있다. 하나의 타입의 실리콘 PSA는 일반적으로 반응성 폴리오르가노실록산 폴리머(검이라고 지칭되는 경우가 있음)와 반응성 폴리오르가노실록산 수지(들) 사이의 보딩 반응에 의해 제조된다. "보딩"이란 폴리머와 수지를 반응시켜 분자량, 가교성, 또는 양쪽을 증가시키는 것을 의미한다. 또한, 불활성 용제, 실리콘 유체, 촉매, 충전재, 안정제 및 기타 첨가제가 존재할 수 있다.
실리콘 PSA는 백금, 철, 또는 구리 등의 하이드로실화에 적합한 촉매 및 수소화규소 가교제 불포화 폴리오르가노실록산 폴리머를 이용하여 첨가 매커니즘에 의해 가교될 수 있다. 대안적으로, 실리콘 PSA는, 예를 들면 수소 추출 및 에틸렌 결합의 생성에 의해 벤조일 퍼옥시드와 같은 퍼옥시드 가교제를 사용하여 자유 라디칼 가교될 수 있다. 또한, 실리콘 PSA의 혼합물이 본 발명에 사용될 수 있다. 일반적으로, PSA 조성물은 다양한 범위의 구조, 분자량, 반응성 관능 및 점도를 갖는 구성성분을 포함할 수 있다.
하나의 실시형태에 있어서, 상기 실리콘계 접착제 매트릭스는 (i) 실리콘 접착제, 및 (ii) 실리콘 검, MQ 수지 및 다른 실리콘 접착제 중 하나 이상을 포함한다. 하나의 실시형태에 있어서, (ii)는 실리콘 검이고, (i)과 (ii)의 중량비는 100:0~40:60, 95:5~55:4, 또는 90:10~70:30이다.
다른 실시형태에 있어서, 상기 실리콘계 접착제 매트릭스는 (i) 실리콘 접착제 및 (ii) MQ 수지를 포함하고, 상기 실리콘 접착제와 MQ 수지의 중량비는 100:0~60:40 또는 95:5~80:20이다.
다른 실시형태에 있어서, 상기 실리콘계 접착제 매트릭스는 (i) 실리콘 접착제 및 (ii) 다른 실리콘 접착제를 포함하고, (i)과 (ii)의 중량비는 100:0 t~0:100 또는 100:0~50:50의 범위 내이다.
하나의 실시형태에 있어서, 상기 실리콘 접착제 중 적어도 하나는 a) 인-체인 및/또는 엔드-체인 비닐 관능기를 갖는 폴리오르가노실록산 검, 및 b) MQ 수지를 포함한다. 다른 실시형태에 있어서, 상기 실리콘 접착제는 a) 폴리디메틸실록산 검, 폴리메틸페닐 실록산 검, 폴리디메틸과 폴리메틸페닐 실록산 검의 코폴리머, 또는 폴리디메틸과 폴리디페닐 실록산 검의 코폴리머 중 하나 이상, 및 b) MQ 수지를 포함한다. 하나의 실시형태에 있어서, 상기 MQ 수지는 반응성 실란올 및/또는 비닐 관능기를 함유하고, 다른 실시형태에 있어서는 반응성 관능기를 갖지 않는다.
상기 PSA는 폴리디메틸실록산, 폴리디메틸/메틸비닐 실록산, 폴리디메틸/메틸페닐 실록산, 폴리디메틸/디페닐 실록산 등의 R1 2SiO2 /2 또는 R1R2SiO2 /2의 반복식을 갖는 폴리오르가노실록산 분산액, 및 이들의 혼합물 및 MQ 수지와 같은 실리콘 수지 또는 수지의 혼합물을 포함할 수 있다. 상기 수지에 있어서의 M 유닛의 예는 Me3SiO1 /2, Me2ViSiO1 /2, Me2PhSiO1 /2, Ph2MeSiO1 /2, MeVi2SiO1 /2, HOMe2SiO1 /2, (HO)2MeSiO1/2, Me2HSiO1 /2, Me2H2SiO1 /2(여기서, Me=메틸, OH=히드록실, Vi=비닐, 및 Ph=페닐)를 포함할 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다. Q 유닛은 SiO4 /2로서 규정될 수 있다. R1 또는 R2는 임의의 1가의 유기기, 또는 히드록실기 또는 수소일 수 있다. 당업자는 PSA 특성을 갖는 실리콘 접착제를 제공하기 위해 언급된 폴리오르가노실록산 폴리머와 보딩되거나 분산되는 임의의 폴리오르가노실록산 수지가 본 발명에 적합할 수 있는 것으로 인식할 수 있다. 시판되는 이러한 PSA 조성물의 비제한적 예는 접착제, 7651, 7652, 7657, Q2-7406, Q2-7566, Q2-7735 및 7956(모두, Dow Corning으로부터 시판됨), SilGrip™ PSA518, 590, 595, 610, 915, 950 및 6574(Momentive Performance Materials로부터 시판됨), 및 KRT-009 및 KRT-026(Shin-Etsu Silicone으로부터 시판됨)을 포함한다. 그러나, 본원에 기재된 바와 같은 어셈블리에 도포될 때에, 접착제는 기재된 감쇠 성능을 제공해야 한다.
PSA는 추가적으로 감쇠, 유리 전이, 모듈러스, 접착성, 점착성, 점성 또는 다른 특성 개질제를 위한 폴리오르가노실록산 폴리머(반응성 또는 비반응성), 반응성 유체, 또는 수지(반응성 또는 비반응성) 등의 성능 개질제를 포함할 수 있다. 시판되는 이러한 개질제의 비제한적 예는 Syl-Off® 7075, 2-1912, 2-7066, 2-7466(모두, Dow Corning으로부터 시판됨), SR545 및 SR9130(Momentive Performance Materials제), 및 KRT-974(Shin-Etsu Silicone제)를 포함한다.
본 발명의 접착제는 수소화규소 가교제 및 하이드로실화 촉매가 사용되지 않는 하이드로실화 촉매된 PSA와 퍼옥시드 경화성 PSA의 특정 중량비를 이용하는 접착제의 혼합물을 포함한다. 일반적으로, 이들 구성성분의 중량비는 각각 약 50:50~약 100:0일 수 있다. 80:20 초과의, 예를 들면 90:10 또는 95:5의 중량비는 특히 본 발명에 적합하다. 그러나, 본 발명은 이들 특정 중량비의 어느 것에도 제한되지 않으며, 40:60과 같은 50:50 미만의 비를 포함하는 것으로 이해될 수 있다.
PSA는 실리콘계 매트릭스에서 가교를 형성하는 역할을 하는 하나 이상의 가교제를 포함할 수 있다. 많은 실시형태에 있어서, 디벤조일퍼옥시드와 같은 퍼옥시드 가교제가 적합하다. 하나의 실시형태에 있어서, 상기 가교제는 수소화규소 관능기를 함유하는 혼합물이다. 이러한 가교제의 비제한적 예는 PEROXAN BP 50W, PEROXAN BIC, 및 PEROXAN Bu(모두, Pergan(독일, 보홀트)로부터 시판됨), 및 Luperox A75 및 A98(Arkema로부터 시판됨), 및 Perkadox CH-50 및 PD 50SPS(Akzo Nobel제)를 포함한다. 가교는 일반적으로 사용되는 화학적 시스템에 따라 가열 또는 다른 기술에 의해 용이해지고, 그리고/또는 촉진될 수 있다.
상이한 양의 가교제가 본 발명의 접착제 조성물에 첨가될 수 있다. 일부 실시형태에 있어서, 최소 레벨의 가교제가 소망의 복합 손실 계수를 충족시키기 위해 필요하다. 또한, 가교제의 레벨은 실시형태에 있어서의 접착제의 두께에 따른다. 일부 실시형태에 있어서, 가교제 레벨은 0.5~10%이다. 상기 가교제 레벨은 0.5~4%일 수 있다.
상기 구성성분 이외에 다른 재료가 접착제에 포함될 수 있다. 이들은 산화방지제, 충전재, 안료, 보강제 등을 포함하지만, 이들에 한정되지 않는다. 상기 접착제는 첨가제의 혼합물을 함유할 수 있다.
상기 접착제 매트릭스는 하나 이상의 용제를 더 포함할 수 있다. 용제(들)가 접착제 조성물에 있어서의 다른 구성성분과 양립할 수 있는 한, 다양한 용제가 사용될 수 있다. 적합한 용제의 비제한적 예는 톨루엔, 크실렌, 및 이들의 조합물을 포함한다. 그러나, 본 발명의 접착제는 이러한 용제에 한정되지 않고, 다양한 다른 용제, 첨가제, 및/또는 반응성 희석제와 같은 점도 조절제를 이용할 수 있는 것으로 이해될 수 있다.
본 발명의 많은 실시형태에 있어서, 접착제는 감압성 접착제이다. 유용한 감압성 접착제 및 그들의 특성에 대한 설명은 Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, 제13권, Wiley-lnterscience Publishers(뉴욕, 1988년)에서 찾을 수 있다. 유용한 감압성 접착제의 추가 설명은 Encyclopedia of Polymer Science and Technology, 제1권, Interscience Publishers(뉴욕, 1964년)에서 찾을 수 있다.
진공 감쇠
본 발명의 접착제의 중요한 양태는 어셈블리에서 사용될 때에 진공 감쇠 특성을 제공할 수 있는 능력이며, 구체적으로는 진공 감쇠 특성과 용접 가능한 것의 조합을 제공하는 능력이다.
복합 손실 계수는 재료의 진동(및 음향) 감쇠 특성의 지표이다. 상기 복합 손실 계수(CLF)는 진동 에너지의 열에너지로의 변환의 척도이다. 통상, 종래의 높은 감쇠 재료 조성물은 0.8 이상의 재료 손실 계수를 갖는 것이 요구된다. 통상, 구속층 구조에 있어서, 구속층 기재 및 점탄성 감쇠 재료를 포함하는 총 복합 손실 계수는 0.1 이상인 것이 요구된다.
통상, 어셈블리에서 사용될 때의 본 발명의 접착제는 0.1 초과의 피크 복합 손실 계수를 나타낸다. 특정 실시형태에 있어서, 상기 접착제는 (i) 50Hz에서 0.10 초과의 복합 손실 계수 및/또는 (ii) 8000Hz의 주파수에서 0.05 초과의 복합 손실 계수를 나타낸다. 복합 손실 계수의 결정은 ASTM E 756-98, "Standard Test Method for Measuring Vibration-Damping Properties of Materials"에 기재되어 있다.
테이프 제품
또한, 본 발명은 각종 테이프 제품을 제공한다. 상기 테이프는 기재 또는 라이너 상에 위치된 상술의 접착제의 하나 이상, 예를 들면 2개의 층을 포함한다. 상기 테이프는 노광된 접착제층 상에 위치되어 커버되는 하나 이상의 이형 라이너를 포함할 수 있다. 상기 테이프는 편평한 스트립 또는 시트 형태로 제공되거나, 대안적으로 롤 형태나 권취 형태로 제공될 수 있다.
많은 실시형태에 있어서, 테이프는 이형 라이너 상에 위치된 접착제의 단일층을 갖는 이송 테이프이다. 상기 접착제층은 워크피스 또는 기재와 접촉하고, 이어서 이형 라이너가 접착제층으로부터 제거되거나 분리된다. 이어서, 상기 접착제층의 노출된 면은 다른 워크피스 및/또는 기재와 접촉될 수 있다. 또한, 본 발명은 이형 라이너가 제거되지 않은 테이프 및 테이프 제품을 포함한다.
또한, 테이프 제품은 복수의 층의 접착제를 포함할 수 있다. 하나의 실시형태에 있어서, 테이프 제품은 접착제의 적어도 2개의 층을 갖고, 각각 기재의 반대측에 적어도 하나를 갖는다. 다른 실시형태에 있어서, 테이프 제품은 접착제 조성물의 적어도 2개층을 갖고, 적어도 2개의 층은 기재의 동일한 면 상에 있다. 접착제 조성물의 복수의 층은 기재의 각 면 또는 단지 한쪽 면에 있을 수 있다.
기재
본 발명의 테이프 제품은 광범위한 기재를 이용할 수 있다. 선택될 수 있는 기재는 전사 테이프 작업에 사용하기 위한 임의의 시트 또는 필름 기재일 수 있다. 이들 기재는 금속 롤, 금속 시트, 금속 호일, 폴리머 필름, 종이, 및 이들의 조합을 포함한다. 일부 경우에 있어서, 상기 기재는 워크피스라고도 지칭된다. 상기 기재는 단일 층의 시트 또는 필름일 수 있거나 다층 구조일 수 있다. 이들은 폴리머 필름 및 다층 폴리머 필름을 포함한다. 상기 다층 구조 및 폴리머 필름은 2개 이상의 층을 갖는다. 다층 구조 및 폴리머 필름의 층은 동일한 조성 및/또는 크기를 가질 수 있거나, 상이할 수 있다. 상기 기재는 상기 시트 또는 필름 재료 중 임의의 것일 수 있고, 상기 기재 이외에 이러한 재료의 워크피스 또는 이형 라이너를 다른 층과 조합하여 포함할 수 있다. 상기 기재는 이송 테이프 작업에 사용하기 위한 롤, 시트 또는 필름 기재 또는 어셈블리 작업시의 워크피스에 적합한 임의의 두께를 가질 수 있다. 통상적인 두께는 0.3~약 20밀의 범위에 있다.
상기 금속 호일은 구리, 금, 은, 주석, 크롬, 아연, 니켈, 백금, 팔라듐, 철, 알루미늄, 스틸, 납, 황동, 청동 및 상기 금속의 합금 등의 금속의 호일을 포함한다. 이러한 합금의 예는 구리/아연, 구리/은, 구리/주석/아연, 구리/인, 크롬/몰리브덴, 니켈/크롬, 니켈/인 등을 포함한다. 금속 호일은 다층의 라미네이트 또는 구조를 형성하기 위해 폴리머 시트 또는 필름에 접합되거나 접착될 수 있다. 이들 금속 호일에 접합될 수 있는 폴리머 시트 및 필름의 예는 폴리이미드 및 폴리에스테르 시트 및 필름을 포함하지만, 이들에 한정되지는 않는다.
상기 폴리머 필름은 폴리올레핀(직쇄 또는 분기쇄), 폴리아미드, 폴리스티렌, 폴리이미드, 폴리에스테르, 폴리에스테르 코폴리머, 폴리우레탄, 폴리술폰, 폴리비닐리딘 클로라이드, 스티렌 말레산 무수물 코폴리머, 스티렌-아크릴로니트릴 코폴리머, 에틸렌 메타크릴산의 나트륨 또는 아연염계의 이오노머, 폴리메틸 메타크릴레이트, 셀룰로식스, 플루오로플라스틱, 아크릴 폴리머 및 코폴리머, 폴리카보네이트, 폴리아크릴로니트릴, 및 에틸렌-비닐 아세테이트 코폴리머를 포함한다. 이 군에는 에틸렌 메타크릴산, 에틸렌 메틸 아크릴레이트, 에틸렌 아크릴산 및 에틸렌 에틸 아크릴레이트 등의 아크릴레이트가 포함된다. 또한, 이 군에는, 예를 들면 2~약 12개의 탄소 원자, 및 다른 실시형태에 있어서는 2~약 8개의 탄소 원자를 갖는 올레핀 모노머의 폴리머 및 코폴리머가 포함된다. 이들은 분자당 2~약 4개의 탄소 원자를 갖는 알파-올레핀의 폴리머를 포함한다. 이들은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리-1-부텐, 및 이들의 코폴리머를 포함한다. 이러한 코폴리머의 예는 약 1~약 10중량%의 1-부텐 코폴리머를 코폴리머 분자에 포함하는 1-부텐과 에틸렌의 코폴리머이다. 유용한 폴리에틸렌은 저밀도, 중밀도, 및 고밀도 범위를 포함하는 다양한 밀도를 갖는다. 또한, 코폴리머의 혼합물 또는 호모폴리머와 코폴리머의 혼합물로부터 제조되는 필름이 유용하다. 상기 필름은 단층 필름 또는 다층 필름으로서 압출될 수 있다.
종이 기재는 종이, 찰흙 코팅지, 글라신, 짚, 나무껍질, 목재, 면, 아마, 옥수수 껍질, 사탕수수, 바가스, 대나무, 대마 및 유사한 셀룰로오스 재료로부터 소다, 아황산염 또는 황산염(Kraft) 공정, 중성 술피드 쿠킹 공정, 알칼리-염소 공정, 질산 공정, 반화학 공정 등과 같은 공정에 의해 제조된 판지를 포함한다. 임의의 기본 중량의 종이가 사용될 수 있지만, 연당 약 20~약150파운드(lb/연)의 범위의 기본 중량을 갖는 종이가 이용될 수 있다.
상기 기재는 폴리머 코팅된 종이 또는 필름일 수 있고, 이것은 기본적으로 한면 또는 양면에 폴리머 코팅으로 코팅되거나 접착된 종이 또는 필름의 시트로 구성된다. 고밀도, 중밀도 또는 저밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 및 다른 유사한 폴리머 필름으로 구성될 수 있는 폴리머 코팅은 강도 및/또는 치수 안정성을 향상시키기 위해 기재 표면 상에 코팅되거나 접착된다. 이들 타입의 코팅지 기재의 중량은 매우 유용한 약 20~약 150lb/연의 범위의 중량에 걸쳐서 변경될 수 있다. 이들 타입의 코팅된 필름 기재의 두께는 통상 약 1.5밀~6밀의 범위의 두께로 넓은 범위에 걸쳐 변경될 수 있다.
이형 라이너
본 발명의 각종 테이프 제품은 선택적으로 하나 이상의 이형 라이너 또는 이형 라이너 어셈블리를 포함할 수 있다. 이형 라이너는 다양한 제조사로부터 광범위하게 시판된다. 많은 실시형태에 있어서, 이형 라이너가 사용되는 경우, 이형 라이너는 예를 들면 폴리오르가노실록산 또는 불소-변형 폴리오르가노실록산 등의 실리콘계 이형제, 플루오로실리콘, 또는 이들의 코폴리머의 혼합물에 사용될 수 있는 이형제의 코팅을 포함한다. 대안적으로, 이형 라이너는 접착제가 이형 라이너로부터 이형되는 한, 이형제없이 사용될 수 있다. 상술한 임의의 기재 및 기재 조합물은 이형 라이너로서 사용될 수 있다. 이러한 일례는 한쪽 면 상에 폴리올레핀층 및 반대면에 플루오로실리콘 이형제로 코팅된 폴리에스테르 필름을 포함한다.
접착제층(들)
각종 테이프 제품은 본원에 기재된 바와 같은 실리콘 접착제(들)의 하나 이상의 층 또는 영역을 포함한다.
통상, 실리콘 접착제의 두께는 약 5미크론~약 150미크론이고, 특정 실시형태에 있어서는 약 100미크론이다. 그러나, 본 발명은 이들 값 초과 또는 미만의 접착제층 두께를 갖는 테이프 제품을 포함하는 것으로 이해될 수 있다. 테이프 제품은 2개의 이형 라이너들(적어도 단일 면 형상의 이형 가능한 각각의 라이너)를 사용하여 단일 이형 라이너(양면 방출 가능)와 같은 여러가지 형태로 제공될 수 있다.
방법
또한, 본 발명은 어셈블리, 특히 금속 워크피스의 용접된 어셈블리에 있어서의 진동 및 소음을 감소시키는 각종 방법을 제공한다. 하나의 실시형태에 있어서, 워크피스 또는 기재를 제공하는 공정을 포함하는 방법이 제공된다. 상기 워크피스는 금속이거나 적어도 금속 부분 또는 영역을 포함한다. 이러한 워크피스의 비제한적 예는 보디 패널, 구조 부품 및 프레임 부재 등의 자동차 또는 차량 부품을 포함한다. 또한, 상기 방법은 본 명세서에 기재된 바와 같은 하나 이상의 접착제를 제공하는 공정을 포함한다. 통상, 상기 접착제는 매트릭스에 분산된 실리콘계 접착제 매트릭스 및 금속 또는 도전성 미립자를 포함한다. 또한, 상기 방법은 워크피스 또는 기재가 다른 워크피스 및/또는 기재에 접착하는 공정을 포함한다. 통상, 이 접착 작업은 한쪽 또는 양쪽의 워크피스 또는 기재의 소망의 영역(들) 상에 접착제를 증착시키고, 이어서 부품을 함께 접촉시킴으로써 행해진다. 상기 부품을 함께 적절하게 위치시키면, 인접한 부품 표면 사이의 계면의 적어도 일부를 따라 위치된 접착제가 접착제 결합을 형성한다. 또한, 얻어진 어셈블리는 언급된 인터페이스의 전부 또는 일부를 따라 용접 공정 등에 의해 용접될 수도 있다.
많은 응용분야에 있어서, 본 발명은 저항성 스폿 용접 공정("스폿 용접" 또는 RSW라고도 알려져 있음)과 함께 사용된다. 또한, 투영 용접과 같은 스폿 용접의 변형도 고려된다. 본 발명은 차폐 금속 아크 용접(SMAW)("스틱 용접"이라고도 알려져 있음), 가스 텅스텐 아크 용접(GTAW)(또한, "TIG"라고도 알려져 있음), 가스 금속 아크 용접(GMAW)("MIG"라고도 알려져 있음), 플럭스-코어 아크 용접(FCAW), 서브머지드 아크 용접(SAW), 및 일렉트로슬래그 용접(ESW)을 포함하는 다양한 용접 공정 및 방법과 관련하여 사용될 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다. 통상, 본 발명은 용접 공정과 함께 사용되지만, 본 발명의 어셈블리 및 방법은 용접 공정을 필요로 하지 않으며, 따라서 "무용접 공정"또는 "무용접"일 수 있는 것으로 이해될 수 있다. 따라서, 본 발명의 접착제는 용접 전, 용접시 및 용접 후에 어셈블리 및 용접되어 있지 않은 어셈블리에 있어서의 진동을 감쇠시키는 역할을 한다.
어셈블리
또한, 본 발명은 각종 진공 감쇠 어셈블리를 제공한다. 통상, 이러한 어셈블리는 워크피스 또는 기재, 실리콘계 접착제 매트릭스, 및 상기 매트릭스 내에 분산된 금속성 미립자를 포함하는 접착제, 및 제 2 워크피스 또는 기재를 포함한다. 상기 접착제는 워크피스 또는 기재, 및 제 2 워크피스 또는 기재 사이에 위치되어 접촉하며, 제 2 워크피스 또는 기재의 진동시에 상기 접착제에 의해 진동이 감쇠된다. 상기 어셈블리는 대칭 또는 비대칭일 수 있으며, 상기 기재 또는 워크피스가 상기 접착제층의 양쪽 면 상에서 동일하거나 상이할 수 있는 것을 의미한다.
실시형태
도 1은 본 발명에 따른 결합된 어셈블리(10A)의 개략도이다. 상기 결합된 어셈블리(10A)는 대향면(22 및 24)을 규정하는 제 1 기재(20) 및 이들 사이에서 연장되는 에지(25)를 포함한다. 또한, 상기 결합된 어셈블리(10A)는 대향면(32 및 34) 및 이들 사이에 연장되는 에지(35)를 규정하는 제 2 기재(30)를 포함한다. 또한, 상기 결합된 어셈블리(10A)는 기재(23, 30) 사이, 특히 제 1 기재(20)의 면(24)과 제 2 기재(30)의 면(32) 사이에 위치된 접착제(40)의 양 또는 층을 포함한다. 상기 접착제(40)의 층 또는 영역은 각각의 기재(20, 30) 상에 가장자리 에지 영역을 따라 위치된다.
도 2는 본 발명에 따른 결합된 어셈블리(10B)의 개략도이다. 상기 결합된 어셈블리(10B)는 대향면(22 및 24)을 규정하는 제 1 기재(20)를 포함한다. 또한, 상기 결합된 어셈블리(10B)는 대향면(32 및 34)을 규정하는 제 2 기재(30)를 포함한다. 또한, 상기 결합된 어셈블리(10B)는 상기 기재(20, 30) 사이, 특히 상기 제 1 기재(20)의 면(24)과 상기 제 2 기재(30)의 면(32) 사이에 위치된 접착제(40)의 양 또는 영역을 포함한다. 상기 접착제(40)의 층 또는 영역은 각각의 기재(20, 30)의 각각의 면의 대부분 또는 실질적으로 전체를 따라 연장된다.
도 3은 본 발명에 따른 결합된 어셈블리(10C)의 개략도이다. 상기 결합된 어셈블리(10C)는 대향면(22 및 24)을 규정하는 제 1 기재(20) 및 이들 사이에 연장되는 에지(25)를 포함한다. 또한, 상기 결합된 어셈블리(10C)는 대향면(32 및 34) 및 이들 사이에 연장되는 에지(35)를 규정하는 제 2 기재(30)를 포함한다. 또한, 상기 결합된 어셈블리(10C)는 상기 기재(20, 30) 사이, 및 특히 상기 제 1 기재(20)의 에지(25)와 상기 제 2 기재(30)의 에지(35) 사이에 위치된 접착제(40)의 층 또는 영역을 포함한다.
도 4 및 도 4a는 본 발명에 따른 테이프 제품(100A)의 개략도이다. 상기 테이프(100A)는 대향면(112 및 114)을 규정하는 이형 라이너(110)를 포함한다. 또한, 상기 테이프(100A)는 이형 라이너(110) 및 특히 라이너 또는 기재(110)의 면(112) 상에 위치된 접착제층(120)을 포함한다. 상기 접착제층(120)은 대향면(122, 124)을 규정한다. 상기 테이프(100A)는 선택적으로 상기 접착제층(120) 및 특히 상기 접착제층(120)의 면(122) 상에 위치되어 커버되는 이형 라이너(도시하지 않음)를 포함할 수 있다.
도 5 및 도 5a는 본 발명에 따른 다른 테이프 제품(100B)의 개략도이다. 상기 테이프(100B)는 대향면(112 및 114)을 규정하는 이형 라이너(110)를 포함한다. 또한, 상기 테이프(100B)는 이형 라이너(110) 및 특히 이형 라이너(110)의 면(112) 상에 위치된 제 1 접착제층(120)을 포함한다. 제 1 접착제층(120)은 대향면(122, 124)을 규정한다. 또한, 상기 테이프(100B)는 이면 및 특히 이형 라이너(110)의 면(114) 상에 위치된 제 2 접착제층(130)을 포함한다. 제 2 접착제층(130)은 대향면(132, 134)을 규정한다.
실시예
접착제의 제조
표 6에 요약된 바와 같이, 본 발명에 따른 용접 가능한 진공 감쇠 접착제의 샘플은 다음과 같이 제조하였다.
[표 2-접착제 제제 실시예 1]
Figure pct00002
부분 A의 제조는 표 6에 기재된 실리콘 PSA 구성성분을 혼합 용기에서 용매와 혼합하는 공정을 포함한다. 통상의 접착제 코팅 방법의 목표 범위 내에서 점도를 조절하기 위해 필요에 따라 용제를 첨가하였다. 파트 B는 혼합하면서 파트 A에 금속 페이스트를 천천히 첨가하는 공정을 포함한다. 별도의 용기에 있어서, 파트 C는 가교제를 완전히 용해시키기 위해 농축액에 퍼옥시드 가교제와 용제의 예비 혼합액을 포함한다. 이어서, 파트 C는 혼합하면서 파트 B에 4개의 개별 분취량으로 첨가하였다.
상기 기재된 접착제 제제를 혼합한 후, 접착제를 이형 라이너 또는 기재에 코팅한다. 임의의 종래의 접착제 코팅 장비 및 공정이 사용될 수 있다. 이어서, 상기 이형 라이너 또는 기재 상의 접착제는 용제 제거 가교 또는 경화를 용이하게 하기 위해 가열된다. 용매 제거를 위해, 66℃(150℉)에서 1분, 177~204℃(350~400℉)에서 2분간 경화하는 것이 벤조일 퍼옥시드를 함유하는 접착제에 통상적이다. 따라서, 다중 온도 구간이 있는 오븐 또는 복수의 오븐에서 상이한 온도로 가열을 행하는 경우가 있다. 이형 라이너 또는 기재 재료의 타입 및 장비가 높은 경화 온도의 사용을 허용하면 경화 시간이 단축될 수 있다.
다른 실시예: 표 3~표 5 , 결과는 도 6을 참조한다. 실시예 2~실시예 4는 실시예 1과 마찬가지로 제조되고, 코팅되고, 또한 가교된다.
[표 3-접착제 제제 실시예 2]
Figure pct00003
[표 4-접착제 제제 실시예 3]
Figure pct00004
[표 5-접착제 제제 실시예 4]
Figure pct00005
상기 테이프는 기재 또는 워크피스로 이송된다. 진공 감쇠 결과를 측정하기 위해, 대칭 또는 비대칭 어셈블리가 제조된다.
복합 손실 계수의 결정은 ASTM E 756-98, "Standard Test Method for Measuring Vibration-Damping Properties of Materials"에 기재되어 있다.
진동 테스트
3㎜의 두께를 갖는 각종 스틸 시트의 샘플이 본 발명에 따른 접착제의 층을 사용하여 함께 접착 결합되었다. 접착제에 있어서의 실리콘 구성성분의 중량비, 즉 베이스 실리콘 대 실리콘 검의 비가 50:50에서 100:0까지 변경되는 결합 샘플이 형성되었다. 본 발명에 따른 3개의 접착제 샘플은 50:50, 70:30, 및 80:20의 비를 이용하여 제조되었다. 100:0의 비를 이용하여 비교 샘플을 제조하였다. 이어서, 결합된 샘플을 진공 감쇠 테스트에 적용하여 각각의 결합된 샘플의 복합 손실 계수가 온도 범위에 걸쳐서 50Hz 진동의 적용 하에 측정되었다. 진공 감쇠 테스트는 ASTM E 756-98에 따라 행해졌다.
도 6은 실시예 1~실시예 4에 대해 기재된 진공 감쇠 테스트의 결과를 나타내는 그래프이다. 도 6에서 명백한 바와 같이, 50Hz 진동의 적용시, 본 발명에 따른 접착제는 (i) 50℃ 초과의 온도에서 0.10 미만의 피크 복합, 및 (ii) 40℃ 미만의 온도에서 0.1 초과의 복합 손실 계수를 나타낸다.
도 7은 50Hz에서 2개의 상이한 두께에서 본 발명에 따른 제제에 대한 감쇠 데이터를 나타낸다. 표 6은 도 7의 플롯에 대한 원시 데이터를 나타낸다.
[표 6. 본 발명에 따른 피크 CLF를 갖는 온도 범위에 대한 CLF 데이터를 나타내는 도 7의 원시 데이터]
Figure pct00006
도 8은 50Hz에서의 복합 손실 계수(CLF) 대 온도(℃)를 나타내는 본 발명에 따른 어셈블리에 있어서의 접착제에 대한 감쇠 플롯의 그래프이다. 데이터는 3개의 상이한 가교제 레벨과 2개의 상이한 두께를 나타낸다.
[표 7. 본 발명에 따른 온도 범위와 피크 CLF에 대한 CLF 데이터를 나타내는 도 8에 대한 원시 데이터]
Figure pct00007
도 9는 1,000Hz에서의 복합 손실 계수(CLF) 대 온도(℃)를 나타내는 본 발명에 따른 대칭 어셈블리에 있어서의 접착제의 감쇠 플롯의 그래프이다.
[표 8. 본 발명에 따른 온도 범위 및 피크 CLF에 대한 CLF 데이터를 나타내는 도 9의 원시 데이터]
Figure pct00008
도 10은 8,000Hz에서의 복합 손실 계수(CLF) 대 온도(℃)를 나타내는 본 발명에 따른 대칭 어셈블리에 있어서의 접착제에 대한 감쇠 플롯의 그래프이다.
[표 5. 본 발명에 따른 온도 범위와 피크 CLF에 대한 CLF 데이터를 나타내는 도 10의 원시 데이터]
Figure pct00009
추가적인 테스트
또한, 데이터는 도 8 및 표 3에서 명시된 바와 같이 상이한 가교 레벨로 수집되었다. 상기 데이터는 0.10의 CLF가 모든 가교제 레벨에서 항상 달성되는 것은 아닌 것을 나타낸다. 이 값을 지속적으로 달성하기 위해서는 최소 가교 레벨이 요구되고, 이 경우에 있어서는 레벨 2 및 레벨 3의 가교 레벨이 0.1CLF 기준을 충족시키지만, 레벨 1은 충족시키지 않는다. 그러나, 이 데이터는 또한 실리콘 PSA 증착의 중요성을 나타낸다. 상기 레벨 1의 가교제 레벨은 50㎛ 두께가 아닌 100㎛ 두께에서 0.10CLF 기준을 충족한다. 표 3. 청구된 범위의 CLF 및 피크 CLF와 관련 온도에서의 감쇠 온도를 나타내는 도 8의 원시 데이터
도 11은 상이한 가교제 레벨의 이형 성능을 나타낸다. 이 데이터는 플루오로실리콘 라이너의 특정 타입에 대해 감소된 기교제 레벨과 이형값의 감소를 명확하게 나타낸다. 따라서, 감소된 가교제가 유리할 수 있다. 도 12는 상이한 이형 라이너를 사용하는 본 발명에 따른 테이프 제품에 대한 이형 성능의 그래프이다. 상이한 이형 라이너를 사용함으로써 이형 성능이 달라진다.
본 발명은 용접 금속 부품과 관련하여 설명되었지만, 다른 유형의 워크피스도 본 발명의 진공 감쇠 접착제를 사용하여 함께 결합될 수 있는 것으로 이해될 수 있다. 예를 들면, 워크피스는 유리섬유 및/또는 수지계 폴리머 재료와 같은 복합 재료로부터 형성될 수 있다.
본 방법의 향후 적용 및 개발로 인한 많은 다른 이점들이 분명해질 것이다.
본원에 언급된 모든 특허, 용도, 표준, 및 물품은 그 전체를 참고자료로서 포함한다.
본 발명은 본원에 설명된 특징 및 양태의 모든 조작 가능한 조합을 포함한다. 따라서, 예를 들면 하나의 특징이 일 실시형태와 관련하여 설명되고, 다른 특징이 다른 실시형태와 관련하여 설명되는 경우, 본 발명은 이들 특징의 조합을 갖는 실시형태를 포함하는 것으로 이해될 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 이전의 전략, 시스템 및/또는 장치와 관련된 많은 문제점을 해결한다. 그러나, 본 발명의 본질을 설명하기 위해 본원에 기재되고 설명된 구성요소의 세부사항, 재료 및 배열의 다양한 변경이 첨부된 청구범위에 나타낸 바와 같이 청구된 발명의 원리 및 범위로부터 벗어나는 일 없이 당업자에 의해 이루어질 수 있는 것으로 이해될 것이다.

Claims (34)

  1. a) 실리콘계 감압성 접착제 매트릭스,
    b) 상기 매트릭스에 분산되는 도전성 또는 금속성 입자, 및
    c) 가교제를 포함하는 용접 가능한 방진성 접착제 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 접착제의 대칭 또는 비대칭의 피크 복합 손실 계수는 50Hz의 주파수에서 0.10 초과이고, 8,000Hz의 주파수에서 0.05 초과인 접착제 조성물.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 실리콘계 접착제 매트릭스는 (i) 실리콘 접착제, 및 (ii) 실리콘 검, MQ 수지 및 다른 실리콘 접착제 중 하나 이상을 포함하는 접착제 조성물.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 실리콘 접착제 중 적어도 하나는 a) 인-체인 및/또는 엔드-체인 비닐 관능기를 갖는 폴리오르가노실록산 검, 및 b) MQ 수지를 포함하는 접착제 조성물.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 실리콘 접착제 중 적어도 하나는 a) 폴리디메틸실록산 검, 폴리메틸페닐 실록산 검, 폴리디메틸과 폴리메틸페닐 실록산 검의 코폴리머, 또는 폴리디메틸과 폴리디페닐 실록산 검의 코폴리머 중 하나 이상, 및 b) MQ 수지를 포함하는 접착제 조성물.
  6. 제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 MQ 수지는 반응성 실란올 및/또는 비닐 관능기를 함유하거나 반응성 관능기를 갖지 않는 접착제 조성물.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가교제는 퍼옥시드 또는 수소화규소 관능기를 함유하는 화합물인 접착제 조성물.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    촉매를 더 포함하는 접착제 조성물.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 촉매는 백금, 철, 구리, 및/또는 로듐 등의 하이드로실화 반응을 촉진시킬 수 있는 접착제 조성물.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접착제 또는 접착제류는 무용제이거나 거의 무용제인 접착제 조성물.
  11. 제 3 항에 있어서,
    (ii)는 실리콘 검이고, (i)과 (ii)의 중량비가 100:0~40:60의 범위 내인 접착제 조성물.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 (i)과 (ii)의 비는 95:5~55:45인 접착제 조성물.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 (i)과 (ii)의 비는 90:10~70:30인 접착제 조성물.
  14. 제 3 항에 있어서,
    상기 실리콘계 접착제 매트릭스는 (i) 실리콘 접착제 및 (ii) MQ 수지를 포함하고, 상기 실리콘 접착제와 MQ 수지의 중량비가 100:0~60:40의 범위 내인 접착제 조성물.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 (i)과 (ii)의 비는 95:5~80:20인 접착제 조성물.
  16. 제 3 항에 있어서,
    상기 실리콘계 접착제 매트릭스는 (i) 실리콘 접착제 및 (ii) 다른 실리콘 접착제를 포함하고, (i)과 (ii)의 중량비는 100:0~0:100의 범위 내인 접착제 조성물.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 (i)과 (ii)의 비는 100:0~50:50인 접착제 조성물.
  18. 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도전성 입자 또는 금속성 입자는 알루미늄, 철, 은, 탄소 또는 PEDT를 포함하는 접착제 조성물.
  19. 제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속성 입자는 알루미늄 미립자를 포함하는 접착제 조성물.
  20. 제 11 항에 있어서,
    상기 금속성 미립자의 적어도 90%의 입자 크기가 71미크론 미만인 접착제 조성물.
  21. 제 1 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속성 입자의 적어도 80%의 입자 크기가 45미크론 미만인 접착제 조성물.
  22. 제 1 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속성 입자의 농도는 용접 가능한 접착제를 제공하기에 적합한 접착제 조성물.
  23. 제 1 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속성 입자의 농도는 0.2~10.0중량%의 범위 내인 접착제 조성물.
  24. 제 1 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접착제는 감압성 접착제인 접착제 조성물.
  25. 제 1 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가교제는 퍼옥시드 또는 수소화규소 관능기를 함유하는 화합물인 접착제 조성물.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 가교제는 디벤조일퍼옥시드인 접착제 조성물.
  27. a) 기재, 및
    b) 제 1 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 기재된 접착제 조성물을 포함하는 테이프.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 접착제는 상기 기재 상에 5미크론~150미크론의 범위 내의 두께를 갖는 적어도 하나의 층으로 위치되는 테이프.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 범위는 10~100미크론인 테이프.
  30. 제 27 항 내지 제 29 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접착제는 단일층으로서 기재 또는 이형 라이너 상에 위치되는 테이프.
  31. 제 27 항에 있어서,
    상기 기재 상에 2층의 접착제 조성물이 존재하는 테이프.
  32. 제 31 항에 있어서,
    상기 접착제 조성물의 층은 각각 상기 기재의 대향면 상에 존재하는 테이프.
  33. 제 27 항에 있어서,
    상기 접착제는 상기 기재의 동일한 면 상에 각각 2층 이상으로 기재 상에 위치되는 테이프.
  34. 제 32 항에 있어서,
    상기 기재의 적어도 하나의 면 상의 적어도 하나의 접착제층 상에 적어도 하나의 추가적인 접착제 조성물층을 더 포함하는 테이프.
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