KR20180093047A - 경화성 조성물, 감압 접착제, 접착 테이프, 접착 제품 - Google Patents

경화성 조성물, 감압 접착제, 접착 테이프, 접착 제품 Download PDF

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Abstract

경화성 조성물, 감압 접착제, 접착 테이프, 접착 제품으로서, 감압 접착제 기술분야에 속하며, 이는 종래의 감압 접착제의 추락 방지 성능이 부족한 문제를 해결할 수 있다. 경화성 조성물은 적어도 2종의 중합성 단량체를 포함하며, 상기 중합성 단량체는 비 3차 알코올인 (메트)아크릴레이트 단량체, 산 작용성인 적어도 하나의 올레핀 결합을 갖는 비 에스테르 불포화 단량체를 포함하는 적어도 2종의 중합성 단량체를 포함하는 단량체 조성; 탄성체에 속하고, 각각 양단에 위치하는 적어도 두 개의 A블록 및 중간에 위치하는 적어도 하나의 B블록을 포함하며; 그 중, 상기 A블록은 메타크릴레이트 단량체의 중합에 의해 형성되고, 상기 B블록은 아크릴레이트 단량체의 중합에 의해 형성되는 적어도 하나의 블록 공중합체를 포함한다.

Description

경화성 조성물, 감압 접착제, 접착 테이프, 접착 제품
본 발명은 아크릴레이트 감압 접착제 기술분야에 속하며, 구체적으로는 경화성 조성물, 감압 접착제, 접착 테이프, 접착 제품에 관한 것이다.
감압 접착제(PSA, Pressure Sensitive Adhesive)는 압력 민감형 접착제로서, 용제, 가열 등 기타 수단의 도움 없이, 손가락의 가벼운 압력만으로도 즉시 피접착물과 견고하게 점착 결합될 수 있다. 아크릴레이트 감압 접착제는 감압 접착제의 중요한 유형 중 하나로서, 내후성이 우수하고, 가성비가 높으며, 투명성이 양호하고, 응집 강도가 높으며, 점결력이 높고, 적용면이 넓다는 등의 특징을 지닌다.
아크릴레이트 감압 접착제는 통상적으로 가전제품에 사용된다. 예를 들어 이동 단말기(핸드폰), 태블릿 컴퓨터, 노트북 컴퓨터에서, 아크릴레이트 감압 접착제(예를 들어, 아크릴폼 양면 테이프)를 사용하여 디스플레이 패널을 하우징에 점착 결합시킬 수 있다.
내로우 베젤, 베젤리스 설계가 유행함에 따라, 이상의 장치 중 아크릴폼 양면 테이프의 폭은 갈수록 좁아지고, 디스플레이 패널의 크기와 중량은 오히려 갈수록 커지고 있으며, 이에 아크릴레이트 감압 접착제의 추락 방지(anti-dropping) 성능에 대한 요구가 더욱 높아지게 되었다. 다시 말해 핸드폰 등을 부주의하게 떨어트린 경우, 디스플레이 패널과 하우징 사이가 추락의 충격으로 인해 분리되어서는 안 된다.
그러나, 종래의 아크릴레이트 감압 접착제의 추락 방지 성능은 종종 이러한 요구를 만족시킬 수 없다.
본 발명의 일 목적은 경화성 조성물의 경화에 의해 형성되는 감압 접착제에 탁월한 추락 방지 성능이 구비된 일종의 경화성 조성물을 제공하고자 하는데 있다.
본 발명의 경화성 조성물은
비 3차 알코올인 (메트)아크릴레이트 단량체, 산 작용성인 적어도 하나의 올레핀 결합을 갖는 비 에스테르 불포화 단량체를 포함하는 적어도 2종의 중합성 단량체를 포함하는 단량체 조성;
탄성체에 속하고, 각각 양단에 위치하는 적어도 두 개의 A 블록 및 중간에 위치하는 적어도 하나의 B 블록을 포함하는 적어도 하나의 블록 공중합체를 포함하며; 그 중, 상기 A 블록은 메타크릴레이트 단량체의 중합에 의해 형성되고, 상기 B 블록은 아크릴레이트 단량체의 중합에 의해 형성된다.
바람직하게는, 이상의 블록 공중합체는 A블록-B블록-A블록 구조의 3중 블록 공중합체이다.
바람직하게는, 상기 A블록은 메틸 메타크릴레이트 단량체의 중합에 의해 형성되고; 상기 B블록은 n-부틸 아크릴레이트 단량체의 중합에 의해 형성된다.
바람직하게는, 상기 경화성 조성물은 또한 적어도 2종의 중합성 단량체를 포함하는 원료의 공중합에 의해 형성되는 (메트)아크릴레이트 공중합체를 더 포함하며, 상기 중합성 단량체는 비 3차 알코올인 (메트)아크릴레이트 단량체, 산 작용성인 적어도 하나의 올레핀 결합을 갖는 비 에스테르 불포화 단량체를 포함하고; 상기 (메트)아크릴레이트 공중합체의 중량평균분자량은 500,000달톤 내지 10,000,000달톤 사이이다.
더욱 바람직하게는, 상기 단량체 조성과 상기 (메트)아크릴레이트 공중합체는 슬러리 중합체를 구성하며; 상기 슬러리 중합체는 적어도 2종의 중합성 단량체를 포함하는 원료의 부분적인 공중합에 의해 형성되고, 상기 중합성 단량체는 비 3차 알코올인 (메트)아크릴레이트 단량체, 산 작용성인 적어도 하나의 올레핀 결합을 갖는 비 에스테르 불포화 단량체를 포함한다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 경화성 조성물의 경화에 의해 형성되며, 이에 따라 양호한 추락 방지 성능을 구비하는 일종의 감압 접착제를 제공하고자 하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 감압성 접착제를 포함하며, 이에 따라 양호한 추락 방지 성능을 구비하는 접착 테이프를 제공하고자 한다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 감압성 접착제를 포함하며, 이에 따라 양호한 추락 방지 성능을 구비하는 접착 제품을 제공하고자 하는데 있다.
바람직하게는, 상기 접착 제품은 이동 단말, 태블릿 컴퓨터, 노트북 컴퓨터 중의 어느 하나이며; 또한 그 중의 하우징과 디스플레이 패널은 상기 감압성 접착제를 통해 함께 점착 결합된다.
도 1은 본 발명의 실시예의 추락 방지 성능 시험 방법의 설명도이다.
본 분야의 기술자가 본 발명의 기술방안을 더욱 잘 이해할 수 있도록 하기 위하여, 이하 첨부도면과 구체적인 실시방식을 결합하여 본 발명에 대해 좀 더 상세히 설명한다.
용어 설명
본 발명에서, 하기의 용어 또는 묘사 방식의 의미는 다음과 같다.
"A 및/또는 B"의 설명은 그 중 어느 하나 또는 두 가지가 동시인 경우가 모두 발생할 가능성이 있음을 나타내며, 즉 "A와 B", "A", "B"의 세 가지 상황을 포함한다.
"A 내지 B"또는 "A 내지 B 사이"의 설명은 A의 값, B의 값, 및 A보다 크고 B보다 작은 어느 값을 포함하며, 예를 들어 1 내지 10은 1, 10, 및 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 2.3, 3.5, 5.26, 7,18, 9.999 등과 같이 1보다 크고 10보다 작은 임의의 값을 포함한다.
"A는 대체적으로 B이다", "A는 약 B이다"의 설명은 A는 전체적으로 보았을 때 B의 조건에 부합되나, 단 B와의 사이에 또한 어느 정도의 차이가 존재할 가능성이 있고, 또한 상기 차이는 B의 척도에서 보았을 때 매우 작은 것을 나타낸다.
"점도"는 특별한 설명이 없는 경우, 본 발명에서 칭하는 점도는 모두 우베로데 점도계로 측정한 것이다.
"분자량"은 특별한 설명이 없는 경우, 본 발명에서 칭하는 분자량은 모두 중량평균 분자량이며, 또한 모두 겔 투과 기상 크로마토그래피(GPC)를 통해 획득된다.
"유리화 전이온도(Tg)"란 중합체가 고탄성 상태와 유리 상태 사이에서 전이될 때의 온도를 말하며, 다시 말해 중합체의 비정질 부분이 동결상태로부터 해동상태가 될 때의 온도이다. 특별한 설명이 없는 경우, 본 발명에서 칭하는 유리화 전이온도는 모두 시차주사 열량측정법(DSC)을 통해 측정된다.
"단량체의 유리화 전이온도"란 상응하는 단량체의 동종중합체의 유리화 전이온도를 가리킨다.
"물질용량"은 특별한 설명이 없는 경우, 즉 본 발명 중의 물질의 용량 또는 용량비는 모두 중량 또는 중량비를 가리킨다.
"A 중 B의 중량백분 함량"이란 B가 A의 일부분에 속하며, A(B 포함)의 중량이 100%일 때, 그 중 B의 중량이 차지하는 백분비를 가리킨다.
"A의 중량에 대한, B의 중량비"란 B가 A에 속하지 않으며, A(B 불포함)의 중량이 100%일 때, A의 중량에 대한 B의 중량의 백분비를 가리킨다.
"탄성체"란 비교적 큰 변형이 발생한 후에도 여전히 대체로 원래의 형상으로 복원이 가능한 중합체 재료, 또는 탄성 변형 범위가 비교적 큰 재료, 예를 들어 원래 길이의 2배로 당겼다가 놓아도 여전히 대체로 원래 길이로 복원 가능한 중합체 재료를 가리킨다.
"(메트)아크릴산"의 설명은 아크릴산과 메타크릴산 2가지 경우를 대표한다.
"(메트)아크릴레이트"의 설명은 (메트)아크릴레이트와 메타크릴레이트 2가지 경우를 대표하며, 즉 (메트)아크릴산 및 그 동족체의 에스테르계의 총칭으로서, 구체적으로 선택 가능한 예는 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 메틸 에타크릴레이트 등을 포함한다.
"3차 알코올"이란 하이드록시기에 소재하는 탄소원자에 연결되는 기타 3개의 기단이 모두 비수소원자의 치환기인 알코올을 가리키며; "비 3차 알코올"이란 3차 알코올에 속하지 않는 알코올을 말한다.
"중합체"란 하나 또는 다수의 중합성 단량체의 중합 반응에 의해 형성되는 물질을 가리키며, 동종중합체, 공중합체, 삼량체 등을 포함한다.
"공중합체"란 적어도 2종 이상의 상이한 중합성 단량체의 중합에 의해 형성되는 중합체로서, 즉 이는 동종중합체 이외의 모든 중합체이며, 랜덤 공중합체, 블록 공중합체, 그래프트 공중합체, 얼터네이팅 공중합체 및 이들의 혼합 등을 포함한다.
"블록 공중합체"는 2종 또는 2종 이상의 상이한 중합체의 사슬 구간(chain segment)이 함께 연결되어 형성되는 중합체로서, 그 중 각 중합체의 사슬 구간은 동일한 중합성 단량체의 중합에 의해 형성되는 연속적인 사슬이며, 이를 "블록"이라 칭한다. 그 특정한 구조로 인해, 다수의 블록 공중합체는 모두 탄성체에 속한다.
"3중 블록 공중합체"란 3개의 블록으로 구성되는 블록 공중합체를 가리키며, 좀 더 구체적으로 두 개의 A블록과 하나의 B블록으로 구성되는 블록 공중합체를 가리킨다.
"부분 공중합"이란 원료로서의 중합성 단량체 중 일부분에 이미 공중합이 발생하여 공중합체를 형성함과 동시에, 일부 중합성 단량체에는 아직 중합이 발생하지 않고, 단량체의 형식을 유지하는 것을 가리킨다.
"경화"란 액체 상태의 물질이 그 중의 조성의 중합 및/또는 가교를 통해 액체 상태로부터 점탄 특성을 지닌 고체상태로 전이하는 과정을 가리킨다.
"감압 접착제"란 베이스 몸체에 점착 결합될 수 있으면서, 적어도 환경 온도(5℃ 내지 40℃)에서 이하 조건을 만족시키는 물질을 가리킨다: (1) 지속적인 점성을 갖는다; (2) 손가락으로 누르는 압력 하에 바로 점착 결합을 구현할 수 있다; (3) 베이스 몸체에 부착되도록 형상을 변화시킬 수 있다; (4) 응집 강도가 부착된 몸체로부터 대체로 깨끗하게 제거되기에 충분하다.
"접착 테이프"란 베이스 몸체에 점착 결합될 수 있거나 또는 두 개의 베이스 몸체를 함께 점착 결합시킬 수 있는 대체로 띠 형상의 제품을 가리킨다.
경화성 조성물
본 발명은 경화성 조성물을 제공하며, 상기 경화성 조성물은 탁월한 추락 방지 성능을 갖는 감압 접착제를 형성할 수 있고, 특히 자외선을 통해 경화된다.
본 발명의 경화성 조성물은 다음을 포함한다.
적어도 2종의 중합성 단량체를 포함하며, 중합성 단량체는 비 3차 알코올의 (메트)아크릴레이트 단량체, 산 작용성의 적어도 하나의 올레핀 결합을 갖는 비 에스테르 불포화 단량체를 포함하는 적어도 2종의 중합성 단량체를 포함하는 단량체 조성;
탄성체에 속하며, 각각 양단에 위치하는 적어도 두 개의 A 블록 및 중간에 위치하는 적어도 하나의 B 블록을 포함하는 적어도 하나의 블록 공중합체를 포함하며; 그 중, 상기 A 블록은 메타크릴레이트 단량체의 중합에 의해 형성되고, 상기 B 블록은 아크릴레이트 단량체의 중합에 의해 형성된다.
본 발명의 경화성 조성물은 아크릴레이트 감압 접착제를 형성하기 위한 주요 성분인 (메트)아크릴레이트 단량체를 포함하며, 따라서 본 발명의 경화성 조성물로 형성되는 감압 접착제는 아크릴레이트 감압 접착제에 속한다.
이와 동시에, 경화성 조성물은 폴리아크릴레이트계 탄성체를 더 포함하며, 상기 탄성체는 블록 공중합체이고, 또한 블록 공중합체의 양단에 메타크릴레이트 단량체의 중합에 의해 형성된 A블록을 구비하고, 중간에 아크릴레이트 단량체의 중합에 의해 형성된 적어도 하나의 B블록을 구비한다.
발명자는 (메트)아크릴레이트 단량체에 이상의 아크릴레이트계 탄성체(블록 공중합체)를 첨가하면, 상기 경화성 조성물의 경화에 의해 형성된 감압 접착제에 양호한 성능이 구비되고, 특히 탁월한 추락 방지 성능을 가질 수 있다는 것을 창의적으로 발견하였다.
그 중 바람직하게는, 경화성 조성물은 적어도 2종의 중합성 단량체를 포함하는 원료의 공중합에 의해 형성되는 (메트)아크릴레이트 공중합체를 더 포함할 수 있으며, 중합성 단량체는 비 3차 알코올인 (메트)아크릴레이트 단량체, 산 작용성인 적어도 하나의 올레핀 결합을 갖는 비 에스테르 불포화 단량체를 포함하고; (메트)아크릴레이트 공중합체의 중량평균분자량은 500,000달톤 내지 10,000,000달톤 사이이다.
다시 말해, 경화성 조성물은 이상의 단량체 조성과 동일한 종류의 원료의 중합에 의해 형성되는 (메트)아크릴레이트 공중합체를 더 포함할 수 있으며; 이상의 공중합체가 존재할 때, 경화성 조성물이 형성하는 감압 접착제의 품질을 개선하기에 유리하고, 특히 경화성 조성물의 점도를 조절할 수 있다. 그 이유는 경화성 조성물 중 단량체 조성의 함량이 지나치게 크면 점도가 너무 낮아져, 감압 접착제 형성 시의 공정이 비교적 어렵다. 물론, 이상의 단량체 조성이 공중합된 후 형성되는 것 역시 실제로는 (메트)아크릴레이트 공중합체이므로, 경화성 조성물에 (메트)아크릴레이트 공중합체가 없다면, 경화 시 직접 단량체 조성의 중합에 의해 감압 접착제를 형성하는 방안 역시 이론적으로 가능하다.
더욱 바람직하게는, 이상의 단량체 조성 및 (메트)아크릴레이트 공중합체는 슬러리 중합체를 조성할 수 있으며, 슬러리 중합체는 적어도 2종의 중합성 단량체를 포함하는 원료의 부분적인 공중합에 의해 형성되고, 중합성 단량체는 비 3차 알코올인 (메트)아크릴레이트 단량체, 산 작용성인 적어도 하나의 올레핀 결합을 갖는 비 에스테르 불포화 단량체를 포함한다.
다시 말해, 상기 중합성 단량체를 포함하는 원료로 부분적인 공중합을 실시함으로써 단량체와 공중합체로 구성되는 혼합물, 다시 말해 슬러리 중합체를 형성할 수 있다. 슬러리 중합체에서, 일부 중합성 단량체는 이미 공중합이 발생하여 공중합체, 즉 이상의 (메트)아크릴레이트 공중합체를 형성하고; 이와 동시에 다른 일부 중합성 단량체는 여전히 중합이 발생하지 않고 단량체 형식을 유지하며, 즉 이상의 단량체 조성이다. 슬러리 중합체에서, 중합이 발생하지 않은 중합성 단량체를 용제로 하여, 용질로서의 공중합체를 그 안에 용해시킴으로써 균질상 체계를 형성한다.
슬러리 중합체를 사용하는 장점은, 동일한 원료로 적합한 단량체 조성 및 (메트)아크릴레이트 공중합체를 직접 획득할 수 있어, 상이한 단량체 조성 및 (메트)아크릴레이트 공중합체를 별도로 제조할 필요가 없다는데 있다.
물론, 단량체 조성 및 (메트)아크릴레이트 공중합체가 슬러리 중합체 형식을 채택 시, 양자는 필연적으로 동일한 원료로 형성되나, 단 이는 결코 단량체 조성 및 (메트)아크릴레이트 공중합체의 실제 성분이 같음을 나타내는 것은 아니다. 그 이유는 공중합 과정에서, 상이한 중합성 단량체에 공중합이 발생하는 속도와 순서가 상이할 수 있기 때문이며, 또한, 각각 별도로 제조된 단량체 조성과 (메트)아크릴레이트 공중합체로 슬러리 중합체를 구성한다면, 이들의 원료가 완전히 같을 필요가 없다.
이하 각 성분의 작용, 선택 가능한 물질, 함량 등에 대하여 소개한다.
간편함을 위해, 이하 단량체 조성 및 (메트)아크릴레이트 공중합체는 슬러리 중합체 형식으로 묘사하나, 단 이는 결코 본 발명을 한정하는 것이 아님을 이해하여야 한다.
1. 슬러리 중합체
1) 슬러리 중합체의 성질
슬러리 중합체는 적어도 2종의 중합성 단량체를 포함하는 원료의 부분적인 공중합에 의해 형성되는 혼합물로서, 상기 혼합물은 중합이 발생하지 않은 중합성 단량체(즉 단량체 조성) 및 중합성 단량체의 공중합에 의해 형성되는 공중합체(즉 (메트)아크릴레이트 공중합체)를 포함한다. 슬러리 중합체 중의 중합성 단량체는 일부만 공중합되며, 따라서, 가교가 발생하지 않았거나 또는 매우 적은 일부만 가교된다. 이에 따라 그 중의 공중합체는 중합되지 않은 중합성 단량체에 여전히 용해될 수 있다. 따라서, 슬러리 중합체는 전반적으로 액체상태의 균질상 체계이며, 유동성을 지녀 도포 등의 작업을 수행하기에 유리하다.
바람직하게는, 슬러리 중합체 중의 (메트)아크릴레이트 공중합체의 중량평균분자량은 500,000달톤(Dalton, g/mol) 내지 10,000,000달톤 사이인 것이 바람직하며, 750,000달톤 내지 6,000,000달톤 사이인 것이 더욱 바람직하다. 구체적으로, 상기 슬러리 중합체에 이미 형성된 공중합체의 중량평균 분자량은 최소 500,000달톤 센티푸아즈, 또는 최소 750,000달톤, 또는 최소 1,000,000달톤일 수 있고; 상기 중량평균 분자량은 최대 10,000,000달톤, 또는 최대 6,000,000달톤, 또는 최대 5,000,000달톤일 수 있다.
바람직하게는, 22℃ 에서의 슬러리 중합체의 점도는 500센티푸아즈(cP) 내지 10,000센티푸아즈 사이인 것이 바람직하고, 500센티푸아즈 내지 7,000 센티푸아즈 사이인 것이 더욱 바람직하다. 구체적으로, 상기 슬러리 중합체의 점도는 최소 500센티푸아즈, 또는 최소 1,500센티푸아즈, 또는 최소 2,500센티푸아즈일 수 있고, 상기 점도는 최대10,000센티푸아즈, 또는 최대 7,000센티푸아즈, 또는 최대 5,500센티푸아즈일 수 있다.
바람직하게는, 슬러리 중합체를 형성하기 위한 중합성 단량체에서, 이미 중합이 발생한 중합성 단량체의 중량 비율은 1% 내지 30% 사이이다. 다시 말해, 슬러리 중합체를 형성하기 위한 전체 중합성 단량체의 원료가 100중량부이면, 그 중 이미 중합이 발생하여 공중합체로 변화된 중합성 단량체의 양은 1중량부 내지 30중량부이고, 중합이 발생하지 않은 중합성 단량체는 70중량부 내지 99중량부로서, 혹은 단량체의 전환율이 1% 내지 30%라 말할 수 있다. 구체적으로, 이상의 단량체 변환율은 최소 1%, 또는 최소 2%, 또는 최소 5%, 또는 최소 7%일 수 있고; 상기 단량체 변환율은 최대 30%, 또는 최대 20%, 또는 최대 15%, 또는 최대 12%일 수 있다.
이상의 점도, 중량평균 분자량, 단량체 전환율을 갖는 슬러리 중합체는 경화성 조성물에 비교적 적용된다.
2) 슬러리 중합체를 형성하기 위한 중합성 단량체
이상의 슬러리 중합체를 형성하기 위한 중합성 단량체는 비 3차 알코올인 (메트)아크릴레이트 단량체, 산 작용성인 적어도 하나의 올레핀 결합을 갖는 비 에스테르 불포화 단량체를 포함하고; 또한 바람직하게는 비 산 작용성인 올레핀 결합형 불포화 극성 단량체 및/또는 비닐 단량체를 더 포함할 수 있다.
다시 말해, 슬러리 중합체는 바람직하게는 이상의 중합성 단량체를 포함하는 원료의 부분적인 공중합에 의해 형성되며; 이에 따라, 경화성 조성물의 단량체 조성 중 자연적으로 이러한 중합성 단량체가 포함되고, 경화성 조성물 중의 (메트)아크릴레이트 공중합체 역시 이러한 중합성 단량체의 공중합에 의해 형성된다.
이하, 각 중합성 단량체에 대해 좀 더 구체적으로 소개한다.
(1) 비 3차 알코올인 (메트)아크릴레이트 단량체
바람직하게는, 상기 비 3차 알코올인 (메트)아크릴레이트 단량체를 형성하기 위한 비 3차 알코올 중의 탄소원자수는 1개 내지 20개 사이이고, 2개 내지 18개인 것이 바람직하며, 또한 4개 내지 12개인 것이 더욱 바람직하다.
이상의 비 3차 알코올인 (메트)아크릴레이트 단량체를 형성하기 위한 비 3차 알코올의 사슬 구간(chain segment)은 직쇄일 수도 있고, 지쇄를 가지거나 또는 이들의 조합일 수도 있다. 구체적으로, 이상의 비 3차 알코올은 메탄올, 에탄올, 1-프로판올, 2-프로판올, 1-부탄올, 2-부탄올, 1-펜탄올, 2-펜탄올, 3-펜탄올, 2-메틸-1-부탄올, 3-메틸-1-부탄올, 1-헥산올, 2-헥산올, 2-메틸-1-펜탄올, 3-메틸-1-펜탄올, 2-에틸-1-부탄올, 3,5,5-트리메틸-1-헥산올, 3-헵탄올, 1-옥탄올, 2-옥탄올, 이소옥탄올, 2-에틸-1-헥산올, 1-데칸올, 2-프로필 헵탄올, 1-도데칸올, 1-트리데칸올, 1-테트라데칸올 중의 어느 하나 또는 다종을 포함하되, 단 이에 한정되지 않는다. 비록 이상의 비 3차 알코올은 모두 적용되나, 일부 바람직한 실시방식 중, 비 3차 알코올은 부탄올, 이소옥탄올, 2-에틸 헥산올 중의 어느 하나 또는 다종(상응하는 에스테르는 즉 이소옥틸 (메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트, 부틸(메트)아크릴레이트)인 것이 바람직하고; 다른 일부 바람직한 실시방식에서, 비 3차 알코올은 재생 가능한 유래로부터 유도된 알코올, 예를 들어 2-옥탄올, 시트로넬롤, 디하이드로시트로넬롤 중의 어느 하나 또는 다종이다.
슬러리 중합체를 형성하기 위한 중합성 단량체(즉 단량체 조성과 (메트)아크릴레이트 공중합체를 형성하기 위한 중합성 단량체)에서, 비 3차 알코올의 (메트)아크릴레이트 단량체의 중량백분 함량은 50% 내지 99.5% 사이이다.
다시 말해, 매 100중량부의 슬러리 중합체를 형성하기 위한 중합성 단량체 중, 이상의 비 3차 알코올인 (메트)아크릴레이트 단량체는 50중량부 내지 99.5중량부를 차지하는 것이 바람직하고, 95중량부 내지 99.5중량부를 차지하는 것이 더욱 바람직하다. 구체적으로, 이상의 비 3차 알코올인 (메트)아크릴레이트 단량체는 50중량부, 또는 최소 70중량부, 또는 최소 90중량부, 또는 최소 95중량부를 차지할 수 있고; 이상의 비 3차 알코올인 (메트)아크릴레이트 단량체는 최대 99.5중량부, 또는 최대 98중량부, 또는 최대 96중량부, 또는 최대 90중량부를 차지할 수 있다.
이상의 비 3차 알코올의 (메트)아크릴레이트 단량체에서, 일부는 비교적 높은 Tg(유리화 전이 온도)를 갖는 것이 바람직하며, 즉 그 동종중합체의 Tg는 적어도 25℃이고, 또한 적어도 50℃인 것이 바람직하다. 상기 비교적 높은 Tg를 갖는 비 3차 알코올인 (메트)아크릴레이트 단량체는 메틸 메타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, 이소프로필 메타크릴레이트, n-부틸 메타크릴레이트, 이소부틸 메타크릴레이트, sec-부틸 메타크릴레이트, 스테아릴 메타크릴레이트, 페닐 메타크릴레이트, 시클로헥실 메타크릴레이트, 이소보르닐 아크릴레이트, 이소보르닐 메타크릴레이트, 벤질 메타크릴레이트, 3,3,5-트리메틸 시클로헥실 아크릴레이트, 시클로헥실 아크릴레이트, N-옥틸 아크릴아미드, 프로필 메타크릴레이트 중의 어느 하나 또는 다종을 포함하되, 단 이에 한정되지 않는다.
매 100중량부의 슬러리 중합체를 형성하기 위한 중합성 단량체에서, 상기 비교적 높은 Tg를 갖는 비 3차 알코올인 (메트)아크릴레이트 단량체는 0중량부 내지 25중량부(0은 포함하지 않을 수 있음을 나타낸다)를 차지하는 것이 바람직하고, 0중량부 내지 20중량부를 차지하는 것이 더 바람직하다. 구체적으로, 이상의 비교적 높은 Tg의 비 3차 알코올인 (메트)아크릴레이트 단량체는 포함되지 않거나 또는 최소 2중량부를 차지하거나, 또는 최소 5중량부를 차지하고; 상기 비교적 높은 Tg를 갖는 비 3차 알코올인 (메트)아크릴레이트 단량체는 최대 25중량부를 차지하거나, 또는 최대 20중량부를 차지하거나, 또는 최대 15중량부를 차지할 수 있다. 그 중, 상기 비교적 높은 Tg를 갖는 비 3차 알코올의 (메트)아크릴레이트 단량체의 양은 전체 비 3차 알코올인 (메트)아크릴레이트 단량체의 양에 포함된다. 예를 들어, 비 3차 알코올인 (메트)아크릴레이트 단량체의 총량이 90중량부라면, 비교적 높은 Tg를 갖는 비 3차 알코올인 (메트)아크릴레이트 단량체의 양은 10중량부이며, 즉 총 90중량부의 비 3차 알코올인 (메트)아크릴레이트 단량체 중, 10중량부는 비교적 높은 Tg를 가지며, 나머지 80중량부는 즉 비교적 낮은 Tg를 갖는 다른 비 3차 알코올의 (메트)아크릴레이트 단량체이다.
(2) 산 작용성인 적어도 하나의 올레핀 결합을 갖는 비 에스테르 불포화 단량체
상기 산 작용성인 적어도 하나의 올레핀 결합을 갖는 비 에스테르 불포화 단량체에는 올레핀 결합과 산 작용기를 동시에 포함하며, 상기 산 작용기는 카르복실산과 같은 산일 수도 있고, 카르복실산의 알칼리금속염과 같은 산의 염일 수도 있으나, 단 에스테르일 수는 없다. 상기 산 작용성인 적어도 하나의 올레핀 결합을 갖는 비 에스테르 불포화 단량체는 올레핀 결합형 불포화 카르복실산, 올레핀 결합형 불포화 황산, 올레핀 결합형 불포화 인산 등일 수 있다. 구체적으로, 이는 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 푸마르산, 크로톤산, 시트라콘산, 말레산, 올레산, 스티렌설폰산, 2-아크릴아미도-2-메틸프로판설폰산, 비닐포스폰산 중의 어느 하나 또는 다종을 포함하되, 단 이에 한정되지 않는다. 실시 가능성을 고려하여, 상기 산 작용성인 적어도 하나의 올레핀 결합을 갖는 비 에스테르 불포화 단량체는 올레핀 결합형 불포화 카르복실산, 예를 들어 (메트)아크릴산인 것이 더욱 바람직하다.
슬러리 중합체를 형성하기 위한 중합성 단량체(즉 단량체 조성과 (메트)아크릴레이트 공중합체를 형성하기 위한 중합성 단량체) 중, 이상의 산 작용성의 적어도 하나의 올레핀 결합을 갖는 비 에스테르 불포화 단량체의 중량백분 함량은 0.5% 내지 15% 사이이며, 0.5% 내지 5% 사이인 것이 더욱 바람지하다.
다시 말해, 매 100 중량부의 슬러리 중합체를 형성하기 위한 중합성 단량체 중 상기 산 작용성의 적어도 하나의 올레핀 결합을 갖는 비 에스테르 불포화 단량체는 0.5 중량부 내지 15중량부를 차지하는 것이 바람직하고, 0.5 내지 5 중량부인 것이 더욱 바람직하다. 구체적으로, 이상의 산 작용성인 적어도 하나의 올레핀 결합을 갖는 비 에스테르 불포화 단량체는 최소 0.5 중량부를 차지하거나, 또는 최소 1 중량부를 차지하거나, 또는 최소 2중량부를 차지할 수 있고; 상기 산 작용성인 적어도 하나의 올레핀 결합을 갖는 비 에스테르 불포화 단량체는 최대 15 중량부를 차지하거나, 또는 최대 10 중량부를 차지하거나, 또는 최대 5 중량부를 차지할 수 있다.
(3) 비-산 작용성(non-acid functional) 올레핀 결합형 불포화 극성 단량체
바람직하게는, 슬러리 중합체를 형성하기 위한 중합성 단량체는 비-산 작용성 올레핀 결합형 불포화 극성 단량체(에스테르를 포함할 수 있으나, 단 선행 부분의 비 3차 알코올인 (메트)아크릴레이트 단량체와 다르다)를 더 포함할 수 있다. 그 중, 사용 가능한 비-산 작용성 올레핀 결합형 불포화 극성 단량체는 2-하이드록시에틸 (메트)아크릴레이트, N-비닐 피롤리돈, N-비닐 카프롤락탐, 아크릴아미드, 모노-N-알킬 치환된 아크릴아미드, 디-N-알킬 치환된 아크릴아미드, t-부틸 아크릴아미드, 디메틸아미노에틸 아크릴아미드, N-옥틸 아크릴아미드, 폴리(알콕시알킬)(메트)아크릴레이트 중의 어느 하나 또는 다종을 포함하되, 단 이에 한정되지 않는다. 그 중, 폴리(알콕시알킬)(메트)아크릴레이트는 2-(2-에톡시에톡시)에틸 (메트)아크릴레이트, 2-에톡시에틸 (메트)아크릴레이트, 2-메톡시에톡시에틸 (메트)아크릴레이트, 2-메톡시에틸 메타크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 모노(메트)아크릴레이트 중의 어느 하나 또는 다종을 포함한다. 자명하게, 여기에 묘사된 비-산 작용성 올레핀 결합형 불포화 극성 단량체는 상기 기타 단량체를 포함하지 않으며, 즉 이는 이상의 비 3차 알코올인 (메트)아크릴레이트 단량체와 다르다.
슬러리 중합체를 형성하기 위한 중합성 단량체(즉 단량체 조성 및 (메트)아크릴레이트 공중합체를 형성하기 위한 중합성 단량체)에서, 비-산 작용성 올레핀 결합형 불포화 극성 단량체의 중량백분 함량은 45% 이하이다.
다시 말해, 매 100 중량부의 슬러리 중합체를 형성하기 위한 중합성 단량체 중, 비-산 작용성 올레핀 결합형 불포화 극성 단량체는 0 중량부 내지 45중량부(0은 포함되지 않을 수 있음을 나타낸다)를 차지하는 것이 바람직하다. 구체적으로, 상기 비-산 작용성 올레핀 결합형 불포화 극성 단량체는 포함되지 않거나, 또는 최소 1 중량부를 차지하거나, 또는 최소 2 중량부를 차지하거나, 또는 최소 5 중량부를 차지할 수 있고; 상기 비-산 작용성 올레핀 결합형 불포화 극성 단량체는 최대 45 중량부를 차지하거나, 또는 40 중량부를 차지하거나, 또는 최대 35 중량부를 차지할 수 있다.
(4) 비닐 단량체
바람직하게는, 슬러리 중합체를 형성하기 위한 중합성 단량체는 비닐 단량체를 더 포함할 수 있으며, 상기 비닐 단량체란 비닐기를 중요 부분으로 하는 단량체를 말하며, 이는 비닐 에스테르(예를 들어, 비닐 아세테이트, 비닐 프로피오네이트), 스티렌, 치환된 스티렌(예를 들어, α-메틸스티렌), 비닐 할로겐화물 중의 어느 하나 또는 다종을 포함하되, 단 이에 한정되지 않는다. 자명하게, 여기에 묘사하는 비닐 단량체는 상기한 기타 단량체를 포함하지 않으며, 즉 이상의 비 3차 알코올인 (메트)아크릴레이트 단량체, 산 작용성인 적어도 하나의 올레핀 결합을 갖는 비 에스테르 불포화 단량체, 비-산 작용성 올레핀 결합형 불포화 극성 단량체와는 다르다.
슬러리 중합체를 형성하기 위한 중합성 단량체(즉, 단량체 조성 및 (메트)아크릴레이트 공중합체를 형성하기 위한 중합성 단량체)에서, 비닐 단량체의 중량백분 함량은 5% 이하이다.
다시 말해, 매 100 중량부의 슬러리 중합체를 형성하기 위한 중합성 단량체 중, 상기 비닐 단량체는 0 중량부 내지 5중량부(0은 포함되지 않을 수 있음을 나타낸다)를 차지하는 것이 바람직하다. 구체적으로, 상기 비닐 단량체는 포함되지 않거나, 또는 최소 0.1 중량부를 차지하거나, 또는 최소 0.5 중량부를 차지할 수 있고; 상기 비닐 단량체는 최대 5 중량부를 차지하거나, 또는 4 중량부를 차지하거나, 또는 최대 3 중량부를 차지할 수 있다.
그 중, 이상의 비-산 작용성 올레핀 결합형 불포화 극성 단량체와 비닐 단량체는 선택적인 조성이며, 즉 슬러리 중합체를 형성하기 위한 중합성 단량체에 이들이 포함되지 않을 수 있으나, 단 슬러리 중합체의 성능을 개선하기 위한 후보 조성으로서, 이들이 슬러리 중합체에 사용된다는 것은 이미 알려져 있다.
2. 블록 공중합체
본 발명의 경화성 조성물은 하나 이상의 블록 공중합체를 더 포함하며, 상기 블록 공중합체는 탄성체에 속한다.
본 발명의 블록 공중합체는 각각 양단에 위치하는 적어도 두 개의 A블록 및 중간에 위치하는 적어도 하나의 B블록을 포함하며, 그 중, A 블록은 메타크릴레이트 단량체의 중합에 의해 형성되고, B블록은 아크릴레이트 단량체의 중합에 의해 형성된다.
다시 말해, 본 발명의 블록 공중합체의 양단은 필연적으로 메타크릴레이트 단량체의 중합에 의해 형성되는 A블록이고, 중간은 즉 아크릴레이트 단량체의 중합에 의해 형성되는 B블록이다. 통상적으로, 이상의 A블록은 B블록보다 높은 경도를 지니며, 이 경우 탄성체의 탄성을 개선하기에 유리하다.
바람직하게는, 이상의 A블록은 알킬 메타크릴레이트 단량체의 중합에 의해 형성되며, 그 중 알킬의 탄소원자 수는 1개 내지 6개 사이이거나, 또는 1개 내지 4개 사이이거나, 또는 1개 내지 3개 사이이다. 이상의 B블록은 알킬 아크릴레이트 단량체의 중합에 의해 형성되며, 또한 그 중 알킬의 탄소원자수는 3개 내지 20개 사이이거나, 또는 4개 내지 20개 사이이거나, 또는 4개 내지 10개 사이이거나, 또는 4개 내지 6개 사이이다. 자명하게, 이상의 탄소원자 수가 일정 범위일 때, 각각의 블록은 모두 다수의 상이한 구체적인 단량체에 의해 형성될 수 있다.
바람직하게는, A블록을 형성하기 위한 알킬 메타크릴레이트 단량체의 알킬의 탄소원자수는 B블록을 형성하기 위한 알킬 아크릴레이트 단량체의 알킬의 탄소원자보다 작다. 예를 들어 가장 바람직한 방안으로서, A블록은 메틸 메타크릴레이트 단량체의 중합에 의해 형성되고, B블록은 n-부틸 아크릴레이트 단량체의 중합에 의해 형성된다. 즉 A블록은 폴리(메틸 메타크릴레이트)이고, B블록은 폴리(n-부틸 아크릴레이트)이다.
더욱 바람직하게는, 이상의 블록 공중합체는 A블록-B블록-A블록 구조의 3중 블록 공중합체이다. 다시 말해, 상기 블록 공중합체는 각각 양단에 위치하는 두 개의 A블록 및 중간에 위치하는 B블록으로 구성되고, 다른 구조는 포함하지 않으며, 따라서 단순한 ABA 구조이다. 예를 들어, 가장 바람직한 방안으로서, 상기 블록 공중합체는 폴리(메틸 메타크릴레이트)-폴리(n-부틸 아크릴레이트)-폴리(메틸 메타크릴레이트)의 3중 블록 공중합체이다.
물론, 상기 블록 공중합체에 다른 블록이 포함되거나, 또는 중간에 교대로 설치되는 (AB)블록이 포함되는 것도 가능하다. 구체적으로, 이상의 블록 공중합체(탄성체)는 일본 도쿄의 쿠라레 주식회사가 생산한 LA1114, LA2140, LA2250, LA2330 등 탄성체 제품일 수 있다.
바람직하게는, 이상의 블록 공중합체의 중량평균 분자량은 2,000달톤 내지 500,000달톤 사이이다.
다시 말해, 이상의 블록 공중합체의 중량평균 분자량은 최소 2,000달톤이거나, 또는 최소 3,000달톤이거나, 또는 최소 5,000달톤이거나, 또는 최소 10,000달톤이거나, 또는 최소 40,000달톤이거나, 또는 최소 60,000달톤이고; 그 중량평균 분자량은 500,000달톤을 초과하지 않거나, 또는 300,000달톤을 초과하지 않거나, 또는 200,000달톤을 초과하지 않거나, 또는 120,000달톤을 초과하지 않거나, 또는 80,000달톤을 초과하지 않는다.
바람직하게는, 이상의 블록 공중합체에서, A블록의 중량백분 함량은 5% 내지 50% 사이이고, 바람직하게는 20% 내지 30%이며; B블록의 중량백분 함량은 50% 내지 95% 사이이고, 바람직하게는 70% 내지 80% 사이이다.
다시 말해, 블록 공중합체 중, A블록이 차지하는 비율은 비교적 작아야 하며, 그 중량백분율은 최소 5%이거나, 또는 최소 7%이거나, 또는 최소 10%이거나, 또는 최소 20%이거나, 또는 최소 23%이어야 하고, A블록의 중량백분율은 최대 50%를 초과하지 않거나, 또는 40%를 초과하지 않거나, 또는 35%를 초과하지 않거나, 또는 30%를 초과하지 않아야 한다. 상응하게, 블록 공중합체 중, B블록이 차지하는 비율은 비교적 커야 하며, 그 중량 백분율은 최소 50%이거나, 또는 최소 55%이거나, 또는 최소 60%이거나, 또는 최소 65%이거나, 또는 최소 70%이어야 하고, B블록의 중량백분율은 최대 95%를 초과하지 않거나, 또는 90%를 초과하지 않거나, 또는 85%를 초과하지 않거나, 또는 80%를 초과하지 않거나, 또는 75%를 초과하지 않아야 한다.
3. 광개시제
바람직하게는, 본 발명의 경화성 조성물은 광에 의해 개시되며, 따라서 그 중에는 광개시제가 포함될 수 있다. 광개시제는 자외선 조사로 래디컬을 발생시켜, 중합 반응을 개시하기 위한 것이다. 광개시 과정에서 별도의 유기용제(즉, 중합성 단량체 이외의 용제)를 사용하지 않으며, 따라서 전체적인 생산 과정에서 기본적으로 폐수, 폐가스의 오염이 없어, 더욱 친환경적이고 효율이 높다. 또한 광개시 중 자외선광으로 중합을 개시하므로, 한편으로는 가열이 필요 없고, 실시가 간단하며, 에너지 소모가 적고 효율이 높고, 다른 한편으로는, 자외선 광원을 차단하고 공기가 통입되면 즉시 반응이 중지되므로, 그 제품의 점도, 단량체 전환율, 중량평균 분자량 등을 정확하게 제어할 수 있다.
그 중, 구체적으로 사용 가능한 광개시제는, 벤조인 메틸 에테르, 벤조인 이소프로필 에테르와 같은 벤조인 에테르; 2,2-디메톡시 아세토페논과 같은 치환된 아세토페논; 디메톡시하이드록시아세토페논; 2-메틸-2-하이드록시프로피오페논과 같은 치환된 α-케토알코올; 2-나프탈렌-설포닐 클로라이드와 같은 방향족 설포닐 클로라이드; 1-페닐-프로판-1,2-디온-2-(O-에톡시-카르보닐)옥심과 같은 광활성 옥심; 1-하이드록시시클로헥실 페닐 케톤; 1-[4-(2-하이드록시에톡시)페닐]-2-하이드록시-2-메틸-1-프로판-1-케톤; (4-메틸티오벤조일)-1-메틸-1-모르폴리노 에탄; (4-모르폴리닐 벤조일)-1-벤질-1-디메틸아미노-프로판; (4-모르폴리닐 벤조일)-1-(4-메틸벤조일)-1-디메틸아미노-프로판; 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)페닐포스파인 옥사이드; 1-하이드록시시클로헥실벤조페논 중의 어느 하나 또는 다종을 포함하되, 단 이에 한정되지 않는다. 그 중, 특히 바람직한 광개시제는 치환된 아세토페논이다.
바람직하게는, 경화성 조성물 중, 매 100중량부의 슬러리 중합체를 형성하기 위한 중합성 단량체에 대하여, 광개시제의 용량은 0.001 중량부 내지 3 중량부 사이이다. 구체적으로, 광개시제의 용량은 최소0.001중량부이거나, 또는 최소 0.005중량부이거나, 또는 최소 0.01중량부일 수 있고; 상기 광개시제의 용량은 최대 3중량부이거나, 또는 최대 1중량부이거나, 또는 최대 0.5중량부일 수 있다.
주의해야 할 점으로, 여기서의 광개시제 용량은 경화성 조성물에 첨가되는 광개시제의 총량을 말하며, 이러한 광개시제는 일부(통상적으로 총량 중의 중량백분 함량은 10% 내지 20%)를 먼저 슬러리 중합체 원료에 투입하여 슬러리 중합체를 획득하도록 부분적인 중합반응을 일으키고, 이후 나머지 부분을 반응으로 획득된 슬러리 중합체에 더 투입하여, 경화성 조성물이 감압성 접착제가 되도록 최종적으로 중합시킨다.
4. 가교제
바람직하게는, 본 발명의 경화성 조성물에 가교제가 더 포함될 수 있으며, 가교제의 투입은 형성되는 감압성 접착제의 응집 강도를 높일 수 있다. 본 발명에서 사용 가능한 가교제는 자외선의 조사를 통해 활성화될 수 있는 감광성 가교제를 포함할 수 있으며, 통상적인 감광성 가교제는, 벤조페논; 공중합성 방향족 케톤; 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(4-메톡시페녹시)-트리아진과 같은 트리아진계 물질(Triazine) 등을 포함하되, 단 이에 한정되지 않는다. 사용 가능한 또 다른 가교제는 디(메트)아크릴레이트, 트리(메트)아크릴레이트, 테트라(메트)아크릴레이트 등과 같은 다작용성 (메트)아크릴레이트이며, 그 구체적인 예는, 1,6-헥산디올 디(메트)아크릴레이트, 폴리(에틸렌글리콜) 디(메트)아크릴레이트, 폴리부타디엔 디(메트)아크릴레이트, 폴리우레탄 디(메트)아크릴레이트, 프로폭시화된 글리세롤 트리(메트)아크릴레이트 중의 어느 하나 또는 다종을 포함하되, 단 이에 한정되지 않는다. 상기 다작용성 (메트)아크릴레이트 가교제는 비감광성 가교제이나, 단 이는 아크릴레이트 감압 접착제의 응집 강도를 높일 수 있다(미국 특허 US4379201 참조). 사용 가능한 또 다른 가교제는 다작용성 아지리딘, 이소시아네이트, 에폭시 수지 등과 같은 열활성화형 가교제이며, 구체적으로는 1,1'-(1,3-페닐린 테레프탈아미드)-비스-(2-메틸 아지리딘)일 수 있다. 그 중, 본 발명의 가장 바람직한 가교제는 다작용성 (메트)아크릴레이트이다.
바람직하게는, 경화성 조성물 중, 매 100중량부의 슬러리 중합체를 형성하기 위한 중합성 단량체에 대하여, 가교제의 용량은 5 중량부보다 작거나 같은 것이 바람직하다. 다시 말해, 상기 가교제는 포함되지 않거나, 또는 최소 0.01중량부이거나, 또는 최소 0.03 중량부일 수 있고; 상기 가교제의 용량은 최대 5중량부이거나, 또는 최대 2중량부이거나, 또는 최대 1중량부일 수 있다.
5. 흑색 안료
본 발명의 감압성 접착제는 주로 핸드폰, 태블릿 컴퓨터 등의 디스플레이 패널과 하우징의 접착에 사용되므로, 차광을 구현하면서 외부에 뚜렷하게 보여지는 것을 방지하도록 검정색 외관을 갖는 것이 바람직하다. 이에 따라, 경화성 조성물에 흑색 안료를 첨가할 수 있으며, 사용 가능한 흑색 안료는 9B117(Penn Color사, 펜실베니아주, 미국) 등을 포함한다.
경화성 조성물 중, 매 100중량부의 슬러리 중합체를 형성하기 위한 중합성 단량체에 대해, 흑색 안료의 용량은 10중량부 이하인 것이 바람직하다. 다시 말해, 상기 흑색 안료는 포함되지 않거나, 또는 최소 0.5중량부이거나, 또는 최소 1 중량부일 수 있고; 상기 흑색 안료의 용량은 최대 10중량부이거나, 또는 최대 8중량부이거나, 또는 최대 7중량부일 수 있다.
6. 팽창된 고분자 미소구체
감압 접착제의 추락 방지 성능을 추가적으로 향상시키기 위하여, 바람직하게는 "폼(foam)"과 유사한 특성을 지녀야 한다. 이에 따라, 경화성 조성물에 팽창된 고분자 미소구체를 첨가할 수 있다. 팽창된 고분자 미소구체는 중합체 셸과 셸 내부에 위치한 캐비티로 구성되는 대체로 구형의 기지의 재료로서, 이는 기화성 재료가 감싸져 있는 중합체 입자를 가열하여 획득되며, 즉 기화성 재료의 기체화를 통해 고분자 셸이 팽창된다. 팽창된 고분자 미소구체의 입경은 10마이크로미터 내지 100마이크로미터 사이인 것이 바람직하고, 20마이크로미터 내지 90마이크로미터 사이인 것이 더욱 바람직하다. 사용 가능한 구체적인 팽창된 고분자 미소구체는 중국 특허 CN103320037B 등을 참조할 수 있으므로, 여기서는 상세한 설명을 생략한다.
경화성 조성물 중, 매 100중량부의 슬러리 중합체를 형성하기 위한 중합성 단량체에 대하여, 팽창된 고분자 미소구체의 용량은 10중량부보다 작거나 같은 것이 바람직하다. 다시 말해, 상기 팽창된 고분자 미소구체는 포함되지 않거나, 또는 최소 0.1중량부이거나, 또는 최소 0.5 중량부일 수 있고; 상기 팽창된 고분자 미소구체의 용량은 최대 10중량부이거나, 또는 최대 9중량부이거나, 또는 최대 8중량부일 수 있다.
7. 증점 수지
감압 접착제의 점결성 성능을 향상시키기 위하여, 경화성 조성물에 증점 수지를 더 첨가할 수 있다. 그 중, 증점 수지는 일종 또는 다종을 혼용할 수 있으며, 사용 가능한 증점 수지는 수소화 로진 수지 FORAL 85LB(Pinova사, 조지아주, 미국), 수소화 테르펜 페놀 수지 UH115(Yasuhara 화학, 히로시마시, 일본), 탄화수소 수지류 증점 수지 REGRELTZ 6108(Eastman 화학, 테네시주, 미국), 미국 특허 US20150044457 및 중국 특허 CN2014074139 중의 아크릴레이트 중합체 증점 수지 등을 포함하되, 단 이에 한정되지 않는다.
경화성 조성물 중, 증점 수지의 사용은 기타 성능에 영향을 미치지 않는 것을 기준으로 하여야 한다. 구체적으로, 매 100중량부의 슬러리 중합체를 형성하기 위한 중합성 단량체에 대하여, 증점 수지는 35중량부를 초과하지 않거나, 또는 25중량부를 초과하지 않거나, 또는 10중량부를 초과하지 않거나, 또는 2중량부를 초과하지 않는 것이 바람직하고; 상기 증점 수지의 함량은 0.1 중량부 이상이거나, 또는 1중량부 이상이거나, 또는 2중량부 이상인 것이 바람직하다.
8. 기타 첨가제(가소제, 항산화제, 분산제, 침강방지제 등) 및 기능성 조성
바람직하게는, 접착 테이프 제품의 상이한 성능을 개선하기 위하여, 경화성 조성물에 각종 기타 기지의 첨가제를 더 첨가할 수 있으며, 선택 가능한 첨가제는 가소제, 항산화제, 분산제, 침강방지제 중의 어느 하나 또는 다종을 포함하되, 단 이에 한정되지 않는다.
또한, 바람직하게는, 접착 테이프 제품에 필요한 특정 기능이 구비되도록 하기 위하여, 경화성 조성물에 기능성 성분을 더 첨가할 수 있다. 예를 들어 제품의 다이커팅 성능을 향상시키기 위하여, 그 중 단섬유 등을 첨가할 수 있다.
물론, 이상의 각 선택성 조성의 투입은 모두 감압 접착제 자체의 성능(특히 추락 방지 성능)에 영향을 미치지 않는 것을 기준으로 해야 한다는 점에 유의한다.
이와 동시에, 필요한 경우, 본 분야의 기술자는 경화성 조성물에 기타 기지의 성분을 더 첨가할 수 있으며, 여기서는 상세한 설명을 생략한다.
경화성 조성물의 제조방법
이상의 경화성 조성물은 그 각 원료를 고르게 혼합하기만 하면 즉시 획득할 수 있다.
이하 경화성 조성물의 일부 주요 원료의 제조과정에 대해 설명한다.
1. 슬러리 중합체의 제조방법
슬러리 중합체를 경화성 조성물의 원료로 사용 시, 슬러리 중합체의 제조방법은 주로 2가지가 있다. 하나는 자외선에 의해 개시되는 벌크 중합법으로서, 자외선 개시법이라 약칭하고; 다른 하나는 열로 개시되는 용액 중합법으로서, 용액법으로 약칭한다. 이하 이들에 대해 하나씩 소개한다.
1) 자외선 개시법(UV initiated method)
자외선 개시법은 별도의 용제를 사용하지 않고 직접 중합성 단량체 원료를 혼합하여 부분적인 공중합(벌크 중합)을 실시하고, 그 중 중합이 발생하지 않은 중합성 단량체를 용제로 사용하여 중합에 의해 생성된 공중합체를 용해시켜 슬러리 중합체를 획득한다. 자외선 개시법의 과정은 구체적으로 이하 단계를 포함한다.
(1) 원료 준비 단계
다시 말해, 슬러리 중합체를 형성하기 위한 각종 중합성 단량체를 혼합한다.
그 중, 중합성 단량체에 비교적 높은 Tg를 갖는 상기 비 3차 알코올인 (메트)아크릴레이트 단량체가 존재하는 경우, 즉 본 단계에서 전부 투입하거나(본 발명의 각 실시예는 모두 이러한 방법을 채택하였다), 또는 일부만 투입하거나, 또는 투입하지 않을 수 있으며, 투입되지 않은 부분은 부분적인 공중합이 완료된 후의 슬러리 중합체에 직접 투입하여야 한다(다시 말해, 경화성 조성물에 직접 투입한다). 그 이유는 비교적 높은 Tg를 갖는 비 3차 알코올인 (메트)아크릴레이트 단량체의 중합이 종종 비교적 늦어, 이때 투입하더라도 다량으로 중합시킬 수 없기 때문이다.
이에 따라, 마지막으로 획득되는 슬러리 중합체 제품의 경우, 중합이 이미 발생한 부분 및 발생하지 않은 부분 중, 상기 비교적 높은 Tg를 갖는 비 3차 알코올인 (메트)아크릴레이트 단량체의 함량은 상이하다. 다시 말해, 경화성 조성물 중, 단량체 조성과 (메트)아크릴레이트 공중합체에 대응하는 중합성 단량체 원료의 구체적인 성분(함량 포함)은 다를 가능성이 있다.
본 단계에서 또한 자외선으로 중합 반응을 개시할 수 있도록, 경화성 조성물 중의 전부 또는 일부 광개시제를 상기 중합성 단량체와 혼합하여야 한다. 통상적으로, 본 단계에서 투입되는 광개시제는 경화성 조성물의 광개시제의 일부분이며, 통상적으로 총량 중 광개시제의 중량백분 함량은 10% 내지 20%이다.
(2) 자외선을 이상의 원료에 조사하여, 중합성 단량체를 부분적으로 공중합시켜 슬러리 중합체를 획득하는 단계
그 중, 사용 가능한 자외선 광원은 통상적으로 2가지로 구분된다. 하나는 저강도 자외선 광원으로서, 예를 들어 블랙라이트는 그 파장이 280nm 내지 400nm이고, 강도는 통상적으로 10mW/㎠ 이하이다. 두 번째는 고강도 자외선 광원으로서, 예를 들어 중압 수은등은 그 강도가 통상적으로 10mW/㎠보다 크며, 15mW/㎠ 내지 450mW/㎠ 사이인 것이 더욱 바람직하다. 그 중, 자외선 강도는 UVIMAPTM UM 365 L-S 방사계(Electronic Instrumentation Technology General Ltd., 버지니아주, 미국)를 사용하여 미국 국가 표준 및 기술협회(NIST, United States National Institute of Standards and Technology)의 규정에 따라 측정한다. 본 발명에서, 저강도 자외선 광원을 사용하는 것이 바람직하며, 그 자외선 강도는 0.1mW/㎠ 내지 150mW/㎠이다. 구체적으로, 이상의 자외선 강도는 최소 0.1mW/㎠이거나, 또는 최소 0.5mW/㎠ 이거나, 또는 최소 1.5mW/㎠ 이고; 상기 자외선 강도는 최대 150mW/㎠ 이거나, 또는 최대 100mW/㎠ 이거나, 또는 최대 50mW/㎠ 이다. 자외선 조사 시간은 광 강도 및 중합 상황에 따라 조정 가능하며, 통상적으로 약 몇 분이다. 또는 고강도와 짧은 조사 시간의 자외선을 사용하여, 예를 들어 600mW/㎠로 1초간 조사할 수도 있다.
중합 과정에서, 우베로데 점도계로 슬러리 중합체의 점도를 계속하여 측정하고, 슬러리 중합체의 굴절률을 계속하여 측정하여 그 중의 단량체 전환율을 판단하며, 소정 표준에 도달한 후 자외선을 제거하고, 슬러리 중합체에 공기 또는 산소를 통입시켜 래디컬을 퀀칭시키고, 중합을 종료한다.
자외선 개시법은 제조 과정에서 별도의 유기용제(즉, 중합성 단량체 이외의 용제)를 사용하지 않아, 전체적인 생산 과정에서 대체로 폐수, 폐가스의 오염이 없어 더욱 친환경적이고, 효율이 높다. 이와 동시에, 자외선 개시법 중 자외선을 사용하여 중합을 개시하므로, 한편으로는 가열할 필요가 없어 간편하고 실시가 용이하며, 에너지 소모가 낮고, 효율이 높으며, 다른 한편으로는 자외선 광원을 차단하고 기체를 통입하면, 즉시 반응을 종료시킬 수 있어, 제품의 점도, 단량체 전환율, 중량평균 분자량 등을 정확하게 제어할 수 있다.
따라서, 자외선 개시법은 본 발명 중 바람직한 슬러리 중합체의 제조방법이며, 본 발명의 각 실시예에서, 슬러리 중합체는 모두 본 방법으로 제조된다.
2) 용액법
이상의 슬러리 중합체는 용액법을 사용하여 제조될 수도 있으며, 다시 말해 중합성 단량체를 별도의 유기용제에 용해시켜 중합하고, 중합이 완료된 후 추가된 유기용제를 제거하며, 나머지 물질이 즉 슬러리 중합체이다. 용액법의 구체적인 단계는 다음을 포함한다.
(1) 원료 준비 단계
슬러리 중합체를 형성하기 위한 각 중합성 단량체, 열 개시제 등을 용제에 용해시키고 질소가스를 통입하여 충분히 정화시킨다.
그 중, 사용 가능한 용제는 메탄올, 테트라하이드로퓨란, 에탄올, 이소프로판올, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸 아세테이트, 에틸 아세테이트, 톨루엔, 크실렌, 에틸렌글리콜 알킬에테르 중의 어느 하나 또는 다종을 포함하되, 단 이에 한정되지 않는다.
열 개시제는 래디컬을 생성할 수 있는 유기 과산화물, 유기 하이드로과산화물, 아조류 화합물 등이다. 사용 가능한 유기 과산화물은 과산화 벤조일, 과산화 라우로일, 디-t-아밀 과산화물, 과산화 t-부틸 퍼벤조에이트, 2,5-디메틸-2,5-디-(t-부틸페록시)헥산, 2,5-디메틸-2,5-디-(t-부틸페록시)헥신-3, 디큐밀 과산화물 중의 어느 하나 또는 다종을 포함하되, 단 이에 한정되지 않는다. 사용 가능한 유기 하이드로과산화물은 t-시클로펜타디에닐 과산화수소 및/또는 t-부틸 과산화수소를 포함하되, 단 이에 한정되지 않는다. 사용 가능한 아조류 화합물은 2,2'-아조비스(이소부티로니트릴), 2,2'-아조비스(2-메틸부티로니트릴), 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) 중의 어느 하나 또는 다종을 포함하되, 단 이에 한정되지 않는다.
그 중, 매 100중량부의 슬러리 중합체를 형성하기 위한 중합성 단량체에 대하여, 열 개시제의 투입량은 0.05 내지 약 1중량부인 것이 바람직하고, 약 0.1 내지 약 0.5 중량부인 것이 바람직하다.
(2) 용액을 가열하여 중합성 단량체에 부분적인 공중합을 발생시키는 단계
그 중, 가열 온도는 통상적으로 40℃ 내지 100℃ 범위 이내이고, 가열 시간은 통상적으로 1시간 내지 20시간 이내이며, 구체적인 선택은 총 물질의 용량, 필요한 단량체 전환율 등에 의해 결정된다.
(3) 진공증류로 추가된 용제를 제거하여 슬러리 중합체를 획득하는 단계
그 중, 구체적인 진공증류 온도는 추가되는 용제의 유형에 따라 결정할 수 있으며, 그 시간은 추가된 용제가 대체적으로 제거되는 것을 기준으로 한다.
유의해야 할 점으로, 비록 용액법을 통해 슬러리 중합체를 제조하는 것은 가능하나, 단 이는 결코 가장 바람직한 방법은 아니다. 그 이유는 별도의 용제를 사용해야 하고 용제를 제거하는 단계가 추가되기 때문이며, 따라서 그 비용이 높고 공정이 복잡하다. 이와 동시에 가열이 필요하므로 에너지 소모가 크다. 또한, 단량체는 용액 중에서 중합이 종종 더욱 느려지기 때문에, 소요 시간이 길어(통상적으로 몇 시간이 소요되며, 자외선 개시법은 통상적으로 몇 분이면 된다), 효율이 낮다.
슬러리 중합체를 획득한 후, 경화성 조성물 중의 기타 조성(블록 공중합체, 광개시제, 가교제 등)을 모두 그 안에 투입하고 완전히 용해시키면 경화성 조성물 제품을 획득할 수 있다. 그 중, 바람직하게는, 일반적으로 먼저 블랙 안료, 광개시제, 가교제, 증점 수지 등 조성을 투입하고, 이들이 완전히 용해된 후 블록 공중합체(탄성체)를 투입할 수 있으며, 팽창된 고분자 미소구체가 있는 경우에는 마지막에 투입한다. 이러한 투입 순서는 각 조성이 모두 균일하게 분포되기에 유리하다. 본 발명의 각 실시예에서는 모두 이상의 순서로 혼합하였다.
감압 접착제
본 발명은 상기 경화성 조성물의 경화에 의해 획득되는 감압 접착제를 더 제공한다.
다시 말해, 자외선 조사 방식을 통해 상기 경화성 조성물을 대체적으로 완전히 경화시켜 감압 접착제를 형성하며, 상기 감압 접착제는 탁월한 추락 방지 성능을 구비한다. 그 중, 자외선 조사 시간은 경화성 조성물이 대체로 완전히 경화되도록 할 수 있는 것을 기준으로 하며, 통상적으로는 약 몇 분이다.
접착 테이프
본 발명은 상기 감압 접착제를 포함하는 접착 테이프를 더 제공한다.
다시 말해, 이상의 감압 접착제는 응용이 용이하도록 접착 테이프 형식을 형성할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 접착 테이프는 백킹(backing)과 백킹에 형성되는 상기 감압 접착제를 포함할 수 있다. 백킹을 구비한 경우, 상기 경화성 조성물을 백킹에 코팅한 후, 자외선을 조사하여 경화시킴으로써 백킹과 상기 감압 접착제를 포함하는 접착 테이프를 획득할 수 있다. 또는, 경화성 조성물을 분리 가능한 임시 베이스 몸체(예를 들어, 이형필름)에 코팅하고, 자외선을 조사하여 경화시켜 접착 필름을 형성한 후, 감압 접착제 접착 필름을 다른 백킹으로 옮길 수도 있다.
그 중, 이상의 경화성 조성물의 코팅 방법은 롤 코팅, 플로우 코팅, 딥 코팅, 스핀 코팅, 분사 코팅, 나이프 코팅, 다이 코팅 등을 포함하되, 단 이에 한정되지 않으며, 여기서는 상세한 설명을 생략한다. 코팅 후 형성되는 드라이 글루(dry glue, 즉 감압 접착제)의 두께는 통상적으로 50마이크로미터 내지 500마이크로미터고이고, 더욱 바람직하게는 최소 100마이크로미터, 또는 최소 200마이크로미터인 것이 바람직하며, 그 두께는 최대 400마이크로미터, 또는 최대 300마이크로미터인 것이 바람직하다.
그 중, 백킹은 연성인 것이 바람직하고, 이는 플라스틱을 포함할 수 있으며, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌(동일배열(isotactic) 폴리프로필렌 포함)과 같은 폴리올레핀, 폴리스티렌, 폴리에스테르, 폴리비닐알코올, 폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 폴리(부틸렌 테레프탈레이트), 폴리(카프로락탐), 폴리(비닐리덴 플루오라이드), 폴리락타이드, 셀룰로오스 아세테이트, 에틸 셀룰로오스 등이며, 또한, 백킹의 표면은 접착 테이프의 성능을 개선하도록 특정 마이크로복제(microreplicated) 구조를 더 가질 수 있다. 마이크로복제 구조는 미국 특허 US5141790, US5296277, US5362516 등에 설명되어 있다. 또는 백킹은 직물, 예를 들어 면, 나일론, 레이온, 유리섬유, 세라믹 섬유 등의 직물일 수 있다. 또는 백킹은 부직포일 수도 있으며, 예를 들어 천연섬유 및/또는 합성섬유를 에어레이(air-laid)를 통해 웹을 형성한 부직포일 수 있다.
백킹을 구비한 접착 테이프에서, 백킹은 일측에만 상기 감압 접착제를 구비하고, 타측에는 접착제가 없거나 또는 다른 접착제가 구비될 수 있다. 또는 백킹 양측에 모두 상기 감압 접착제가 구비되어 양면 접착 테이프를 형성할 수도 있다.
이와 동시에, 백킹에 본 발명의 감압 접착제만 구비되거나, 또는 다른 기지의 접착제가 동시에 구비될 수도 있다. 구체적으로, 본 발명의 감압 접착제가 직접 백킹과 접촉되고, 외측에는 다른 기지의 접착제가 더 설치될 수도 있으며(즉, 본 발명의 감압 접착제는 매개와 유사한 역할을 한다), 또는 다른 기지의 감압 접착제가 직접 백킹과 접촉되고, 그 외측에 본 발명의 접착제가 더 설치될 수도 있다(즉, 본 발명의 감압 접착제가 직접 점착 결합의 역할을 한다).
또는 본 발명의 또 다른 방식으로서, 백킹은 본 발명의 감압 접착제로 구성될 수도 있다. 바람직하게는, 상기 백킹의 일측 또는 양측에 다른 기지의 접착제가 더 설치될 수 있다. 다시 말해, 본 발명의 감압 접착제(특히 폼(foam) 특성을 지닌 감압 접착제)는 백킹으로도 사용될 수 있으며, 상기 백킹은 단독으로 존재함으로써 양측에 모두 점성을 지닌 "접착 필름"을 형성할 수도 있고; 또는 상기 백킹을 다른 접착제와 함께 사용하여, 일측 또는 양측에 다른 기지의 접착제를 더 설치할 수도 있다.
결론적으로, 본 발명의 감압 접착제는 단독의 접착 필름(백킹 또는 폼)으로서, 또는 다른 접착제를 지닌 접착 테이프의 백킹으로서 사용되거나, 또는 접착제로서 다른 백킹에 부착될 수도 있다.
접착 테이프 사용의 편의를 위하여, 사용하지 않을 때 의도치 않게 점착 결합되는 것을 방지하기 위한 이형필름 또는 이형지가 더 설치될 수 있다. 구체적으로, 이형필름 또는 이형지의 형식은 공지되어 있으며 다양하다. 예를 들어, 유기실리콘이 코팅된 크라프트지, 글라신지, 코팅 크라프트지, 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) 등이 있다. 감압 접착제로 구성되는 접착 필름이 직접 이형필름 또는 이형지와 접촉 시, 감압 접착제를 이형필름 또는 이형지에 직접 형성할 수도 있다.
접착 제품
본 발명은 제1 부재를 포함하며, 제1 부재의 적어도 일부 표면에 상기 감압 접착제가 점착 결합되는 접착 제품을 더 제공한다.
다시 말해, 본 발명은 상기 감압 접착제를 포함하는 접착 제품을 제공하며, 따라서 상기 접착 제품은 상기 감압 접착제를 통해 기타 제품과 상호 점착 결합되거나, 또는 접착 제품 중의 다수의 부재가 상기 감압 접착제를 통해 함께 점착 결합될 수 있다.
바람직하게는, 이상의 접착 제품은 제2 부재를 더 포함하며, 제1 부재와 제2 부재는 상기 감압 접착제를 통해 함께 점착 결합된다.
다시 말해, 접착 제품 중의 다수의 부재가 상기 감압 접착제에 의해 함께 점착 결합될 수 있다. 그 중, 전술한 바와 같이, 감압 접착제는 단독의 접착 필름(백킹 또는 폼)으로서, 기타 접착제의 접착 테이프 백킹으로도 사용 가능하며, 또는 접착제로서 기타 백킹에 부착될 수도 있다.
바람직하게는, 이상의 접착 제품은 이동단말, 태블릿 컴퓨터, 노트북 컴퓨터 중의 어느 하나이며; 제1 부재는 하우징이고; 제2 부재는 디스플레이 패널이다.
다시 말해, 본 발명의 감압 접착제는 이동단말(핸드폰), 태블릿 컴퓨터, 노트북 컴퓨터 등의 디스플레이 패널과 하우징을 점착 결합하는데 사용되는 것이 바람직하다. 그 이유는 이러한 제품이 종종 뜻하지 않게 추락하기 쉽기 때문이며, 따라서 그 중의 감압 접착제의 추락 방지 성능은 비교적 중요한 것이다.
물론, 이상의 설명은 접착 제품의 구체적인 형식을 한정하는 것이 아니며, 상기 감압 접착제를 포함하는 제품은 모두 접착 제품에 속한다.
본 발명의 구체적인 실시방식
본 발명의 실시예는 경화성 조성물을 제공하며, 그 중,
적어도 2종의 중합성 단량체를 포함하며, 비 3차 알코올인 (메트)아크릴레이트 단량체, 산 작용성인 적어도 하나의 올레핀 결합을 갖는 비 에스테르 불포화 단량체를 포함하는 단량체 조성;
탄성체에 속하고, 각각 양단에 위치하는 적어도 두 개의 A블록과 적어도 하나의 B블록을 포함하는 적어도 하나의 블록 공중합체를 포함하고;
그 중 상기 A블록은 메타크릴레이트 단량체의 중합에 의해 형성되고, 상기 B블록은 아크릴레이트 단량체의 중합에 의해 형성된다.
바람직하게는, 상기 블록 공중합체는 A블록-B블록-A블록 구조의 3중 블록 공중합체이다.
바람직하게는, 상기 A블록은 알킬 메타크릴레이트 단량체의 중합에 의해 형성되고; 상기 B블록은 알킬 아크릴레이트 단량체의 중합에 의해 형성된다.
바람직하게는, 상기 알킬 메타크릴레이트 단량체의 알킬의 탄소원자수는 1개 내지 6개 사이이고; 상기 알킬 아크릴레이트 단량체의 알킬의 탄소원자수는 3개 내지 20개 사이이며; 또한 상기 알킬 메타크릴레이트 단량체의 알킬의 탄소원자수는 상기 알킬 아크릴레이트 단량체의 알킬의 탄소원자보다 작다.
더욱 바람직하게는, 상기 알킬 메타크릴레이트 단량체는 메틸 메타크릴레이트 단량체이고; 상기 알킬 아크릴레이트 단량체는 n-부틸 아크릴레이트 단량체이다.
바람직하게는, 상기 블록 공중합체의 중량평균 분자량은 2,000달톤 내지 500,000달톤 사이이다.
바람직하게는, 상기 블록 공중합체의 중량평균 분자량은 40,000달톤 내지 120,000달톤 사이이다.
바람직하게는, 상기 블록 공중합체 중, 상기 A블록의 중량백분 함량은 5% 내지 50% 사이이고; 상기 B블록의 중량백분 함량은 50% 내지 95% 사이이다.
더욱 바람직하게는, 상기 블록 공중합체 중, 상기 A블록의 중량백분 함량은 20% 내지 30% 사이이고; 상기 B블록의 중량백분 함량은 70% 내지재 80% 사이이다.
바람직하게는, 상기 경화성 조성물은 적어도 2 종의 중합성 단량체를 포함하는 원료의 공중합에 의해 형성되는 (메트)아크릴레이트 공중합체를 더 포함하며, 상기 중합성 단량체는 비 3차 알코올인 (메트)아크릴레이트 단량체, 산 작용성인 적어도 하나의 올레핀 결합을 갖는 비 에스테르 불포화 단량체를 포함하고; 상기 (메트)아크릴레이트 공중합체의 중량평균 분자량은 500,000달톤 내지 10,000,000달톤 사이이다.
더욱 바람직하게는, 상기 단량체 조성과 상기 (메트)아크릴레이트 공중합체는 슬러리 중합체를 구성하며; 상기 슬러리 중합체는 적어도 2종의 중합성 단량체를 포함하는 원료의 부분적인 공중합에 의해 형성되고, 상기 중합성 단량체는 비 3차 알코올인 (메트)아크릴레이트 단량체, 산 작용성인 적어도 하나의 올레핀 결합을 갖는 비 에스테르 불포화 단량체를 포함한다.
더욱 바람직하게는, 상기 슬러리 중합체를 형성하기 위한 중합성 단량체 중, 상기 비 3차 알코올인 (메트)아크릴레이트의 중량백분 함량은 50% 내지 99.5% 사이이고; 상기 산 작용성인 적어도 하나의 올레핀 결합을 갖는 비 에스테르 불포화 단량체의 중량백분 함량은 0.5% 내지 15% 사이이다.
더욱 바람직하게는, 상기 슬러리 중합체를 형성하기 위한 중합성 단량체 중, 상기 비 3차 알코올인 (메트)아크릴레이트의 중량백분 함량은 95% 내지 99.5% 사이이고; 상기 산 작용성인 적어도 하나의 올레핀 결합을 갖는 비 에스테르 불포화 단량체의 중량백분 함량은 0.5% 내지 5% 사이이다.
더욱 바람직하게는, 상기 슬러리 중합체를 형성하기 위한 중합성 단량체는 중량백분 함량이 45% 이하이고, 상기 비 3차 알코올인 (메트)아크릴레이트 단량체와 상이한 비-산 작용성 올레핀 결합형 불포화 극성 단량체; 및/또는 중량백분 함량이 5% 이하이고, 상기 비 3차 알코올인 (메트)아크릴레이트 단량체, 산 작용성인 적어도 하나의 올레핀 결합을 갖는 비 에스테르 불포화 단량체, 비-산 작용성 올레핀 결합형 불포화 극성 단량체와 상이한 비닐 단량체를 더 포함한다.
더욱 바람직하게는, 상기 슬러리 중합체를 형성하기 위한 중합성 단량체 중, 이미 공중합이 발생하여 상기 (메트)아크릴레이트 공중합체를 형성한 중합성 단량체의 중량백분 함량은 1% 내지 30% 사이이고; 22℃에서 상기 슬러리 중합체의 점도는 500센티푸아즈 내지 10,000센티푸아즈 사이이다.
더욱 바람직하게는, 단량체 조성 및 상기 (메트)아크릴레이트 공중합체를 형성하기 위한 중합성 단량체의 총 중량에 대하여, 상기 탄성체의 중량비는 0.1% 내지 55% 사이이다.
더욱 바람직하게는, 단량체 조성 및 상기 (메트)아크릴레이트 공중합체를 형성하기 위한 중합성 단량체의 총 중량에 대하여, 상기 탄성체의 중량비는 0.5% 내지 30% 사이이다.
더욱 바람직하게는, 단량체 조성 및 상기 (메트)아크릴레이트 공중합체를 형성하기 위한 중합성 단량체의 총 중량에 대하여, 상기 탄성체의 중량비는 0.5% 내지 20% 사이이다.
바람직하게는, 상기 단량체 조성은 상기 비 3차 알코올인 (메트)아크릴레이트 단량체와 상이한 비-산 작용성 올레핀 결합형 불포화 극성 단량체; 및/또는 상기 비 3차 알코올인 (메트)아크릴레이트 단량체, 산 작용성인 적어도 하나의 올레핀 결합을 갖는 비 에스테르 불포화 단량체, 비-산 작용성 올레핀 결합형 불포화 극성 단량체와 상이한 비닐 단량체를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 경화성 조성물은 광개시제; 및/또는 가교제를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 경화성 조성물은 증점 수지; 흑색 안료; 팽창된 고분자 미소구체의 조성 중의 어느 하나 또는 다종을 더 포함한다.
본 발명의 실시예는 경화성 조성물의 경화에 의해 형성되는 감압 접착제를 더 제공하며, 상기 경화성 조성물은
적어도 2종의 중합성 단량체를 포함하고, 비 3차 알코올인 (메트)아크릴레이트 단량체, 산 작용성인 적어도 하나의 올레핀 결합을 갖는 비 에스테르 불포화 단량체를 포함하는 단량체 조성;
탄성체에 속하고, 각각 양단에 위치하는 적어도 두 개의 A블록과 적어도 하나의 B블록을 포함하는 적어도 하나의 블록 공중합체를 포함하며; 그 중 상기 A블록은 메타크릴레이트 단량체의 중합에 의해 형성되고, 상기 B블록은 아크릴레이트 단량체의 중합에 의해 형성된다.
본 발명의 실시예는 경화성 조성물의 경화에 의해 형성되는 감압 접착제를 포함하는 접착 테이프를 더 제공하며, 그 중 상기 경화성 조성물은
적어도 2종의 중합성 단량체를 포함하고, 비 3차 알코올인 (메트)아크릴레이트 단량체, 산 작용성인 적어도 하나의 올레핀 결합을 갖는 비 에스테르 불포화 단량체를 포함하는 단량체 조성;
탄성체에 속하고, 각각 양단에 위치하는 적어도 두 개의 A블록과 적어도 하나의 B블록을 포함하는 적어도 하나의 블록 공중합체를 포함하며; 그 중 상기 A블록은 메타크릴레이트 단량체의 중합에 의해 형성되고, 상기 B블록은 아크릴레이트 단량체의 중합에 의해 형성된다.
바람직하게는, 상기 접착 테이프는 백킹 및 상기 백킹의 적어도 일측에 설치되는 감압 접착제를 포함하거나, 상기 감압 접착제로 구성된 백킹을 포함한다.
본 발명의 실시예는 적어도 일부 표면에 경화성 조성물의 경화에 의해 형성되는 감압 접착제가 점착 결합된 제1 부재를 포함하는 접착 제품을 더 제공하며, 그 중 상기 경화성 조성물은
적어도 2종의 중합성 단량체를 포함하고, 비 3차 알코올인 (메트)아크릴레이트 단량체, 산 작용성인 적어도 하나의 올레핀 결합을 갖는 비 에스테르 불포화 단량체를 포함하는 단량체 조성;
탄성체에 속하고, 각각 양단에 위치하는 적어도 두 개의 A블록과 적어도 하나의 B블록을 포함하는 적어도 하나의 블록 공중합체를 포함하며; 그 중 상기 A블록은 메타크릴레이트 단량체의 중합에 의해 형성되고, 상기 B블록은 아크릴레이트 단량체의 중합에 의해 형성된다.
바람직하게는, 상기 접착 제품은 제2 부재를 더 포함하며, 상기 제2 부재와 제1 부재는 상기 감압 접착제를 통해 함께 점착 결합된다.
더욱 바람직하게는, 상기 접착 제품은 이동 단말, 태블릿 컴퓨터, 노트북 컴퓨터 중의 어느 하나이며; 상기 제1 부재는 하우징이고; 상기 제2 부재는 디스플레이 패널이다.
구체적인 실시예
이하 상이한 배합과 파라미터를 선택하여, 상이한 경화성 조성물, 감압 접착제, 접착 테이프를 실시예와 비교예로써 제조하여 본 발명을 예시적으로 설명한다.
1. 재료 상황
본 발명의 각 비교예와 실시예 중 실제로 사용된 재료는 하기의 표에 나타낸 바와 같다:
[표 1]
Figure pct00001
[표 1]
Figure pct00002
2. 시험 방법
각 비교예와 실시예의 경화성 조성물, 감압 접착제, 접착 테이프 등에 대하여, 그 성능을 확인하기 위해 약간의 시험을 실시하고자 하며, 그 구체적인 시험 방법은 다음을 포함한다.
1) 단량체 전환율 시험
슬러리 중합체의 단량체 전환율은 무게감량법을 통해 시험하며, 구체적으로는 일정 중량의 피시험물을 알루미늄 디쉬에 놓고, 강제 대류 건조기에서 105±3℃의 온도 하에 60±30분 동안 건조시켜, 중합되지 않은 중합성 단량체를 증발시키고, 잔여물을 취출하여 5분 동안 냉각시킨 후 중량을 측정하며, 이하 공식에 따라 단량체 전환율을 계산한다:
전환율%=100×(M1-M2)/M1;
그 중, M1은 건조 전 피시험물의 총중량이고, M2는 건조 후 피시험물(잔여물)의 총중량이며, M1과 M2는 모두 알루미늄 디쉬의 중량을 포함하지 않는다.
2) 중량평균분자량 시험
중량평균분자량의 구체적인 시험 방법은 다음을 포함한다.
0.1g의 샘플을 취하여 5ml의 샘플병에 담고, 3ml의 테트라하이드로퓨란(TEDIA사, 오하이오주, 미국)을 투입하여 용해시킨다. 용액을 0.45㎛ 공경의 여과막으로 여과한 후 샘플 병에 담는다. 크로마토그래프(Waters사, 매릴랜드주, 미국)로 테스트하여, 획득된 크로마토그래피 컬럼을 표준의 알려진 중량평균 분자량의 폴리스티렌으로 캘리브레이션하고 리니어 최소제곱법을 통해 캘리브레이션 곡선을 분석 구축하여, 최종적으로 중량평균 분자량을 획득한다.
3) 추락 방지 성능 테스트
추락 방지 성능의 테스트는 이하 단계를 포함한다.
(1) 샘플 제조: 두 장의 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA) 재질의 판재(이하 PMMA판이라 약칭함)를 취하되, 그 치수는 108mm×57mm×6mm이고, 중량은 38그램이다. 이소프로판올(Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd, 상해, 중국)을 사용하여 PMMA판을 3번 닦고, 용제를 완전히 휘발시킨다. 커터로 시험할 접착 테이프에서 1.5mm×150mm씩 두 줄의 접착 테이프를 조심스럽게 절취하고, 그 중 일면의 이형지를 제거한 후, PMMA판의 폭과 평행한 방향을 따라 이들을 각각 PMMA판 양측 가장자리 5mm 부위에 부착하고, 접합면 사이에 기포가 생기지 않도록 고무롤러로 조심스럽게 가압한 후, 접착 테이프의 나머지 부분을 제거한다. 두 줄의 접착 테이프 타측의 이형지를 제거하고, 다른 한 장의 PMMA판을 취하여, 두 장의 PMMA판의 네 변이 정렬되도록 하여 두 줄의 접착 테이프를 함께 접합한다. 4 ㎏ 중량의 무게추(PMMA판과 동일한 면적)를 PMMA판에 놓고 30초간 지속시킨다. 샘플을 23±2℃의 온도 및 50±5%의 상대습도 조건 하에 24시간 동안 방치하여 도 1에 도시된 바와 같은 샘플을 획득하고 시험에 사용한다.
(2) 시험: 샘플을 PMMA판과 지면이 평행한 방식으로 놓은 다음 2미터의 높이에서 콘크리트 바닥으로 떨어트리며, 이상의 과정을 반복하여(매 번 정면과 반대면을 구분하지 않는다), 두 장의 PMMA판이 완전히 분리되면 실효로 간주하고, 실효 시의 추락 횟수를 기록하며(각 접착 테이프 샘플마다 3회 시험하여 평균값을 취한다), 실효 모드를 기록한다. 실효 모드 중: PO는 접착 테이프와 PMMA판이 분리되는 것을 나타내고, FS는 접착 테이프의 백킹(폼)층의 중간이 분리되는 것을 나타내며, NT는 시험이 불가함을 나타내고, N/A는 상응하는 결과가 없음을 나타낸다. 그 중 100회 추락 후에도 여전히 실효가 없으면 더 이상 시험을 계속하지 않으며, 실효 횟수를 100회로 기록하고, 실효모드를 N/A로 기록한다.
3. 슬러리 중합체의 구체적인 제조방법
슬러리 중합체는 경화성 조성물 중의 성분 중의 하나이며, 본 발명에서는 이하 방법에 따라 슬러리 중합체를 제조하여, 경화성 조성물의 원료로 사용한다. 슬러리 중합체의 구체적인 제조방법은 다음을 포함한다. 하기 표에 열거된 단량체 종류와 중량에 따라 1쿼트의 광구 플라스크에 재료를 투입하고, 광개시제 IRGACURE 651을 투입한다. 그 중 100중량부의 슬러리 중합체를 형성하기 위한 중합성 단량체에 대하여, 이때 투입되는 IRGACURE 651은 0.04중량부이다(후속으로 일부 광개시제를 직접 경화성 조성물에 더 투입한다). 자기 교반하는 상태에서 질소가스로 원료를 15분 동안 정화시킨 다음, 이를 저강도 자외선 광원(파장 365nm, 강도 1.5mW/㎠)의 조사 하에 노출시키고, 그 점도를 계속하여 시험하여, 실온 하에서 점도가 500센티푸아즈 내지 7,000센티푸아즈인 슬러리 중합체 S1-S5을 획득한다.
[표 2]
Figure pct00003
그 중, 결과의 비교가능성을 위하여, 각 슬러리 중합체의 단량체 원료의 총 중량은 모두 100중량부를 취하였으며, 후속되는 각 실시예와 비교예에서 선택하는 슬러리 중합체 역시 모두 100중량부의 중합성 단량체로 제조된 것이고, 기타 물질의 용량 역시 모두 이를 표준으로 한다.
4. 실시예와 비교예
이하 상이한 배합에 따라 각 실시예와 비교예의 경화성 조성물을 제조하고, 이를 이용하여 감압 접착제, 접착 테이프를 형성하여 성능을 시험하였다.
1) 비교예 C1-C6 및 실시예 1-14
1쿼트의 광구 플라스크에 100중량부의 중합성 단량체에 의해 형성된 S1 슬러리 중합체를 투입한 후, 하기 표에 따라 기타 원료를 투입하고, 차광 상태에서 균일하게 용해될 때까지 교반하여 비교예 C1-C5 및 실시예 1-14의 경화성 조성물을 형성하였다.
그 중, 표 중의 광개시제 IRGACURE 651은 경화성 조성물에 직접 투입되는 광개시제를 말하며, 이는 상기 슬러리 중합체 원료에 투입된 광개시제(0.04중량부)와 함께 이상의 광개시제 성분을 구성한다. 이하 기타 실시예의 광개시제는 이와 동일하다.
[표 3]
Figure pct00004
이상의 각 실시예의 경화성 조성물을 두께가 0.05mm인 두 장의 CP Film T10 PET(Solutia사, 테네시주, 미국) 투명 이형필름의 이형면 사이에 도포하고, 필름 두께를 0.15mm로 제어한 후, 전술한 저강도 자외선(365nm, 1.5mW/㎠)을 이용하여 5분 내지 10분 동안 조사하여 접착 필름을 제조하였다. 그 중 감압 접착 테이프의 조작 성능을 향상시키기 위하여, 비교예 C1-C4, 실시예 1-9의 경화성 조성물을 도포 시, 그 중에 한 층의 Cerex23030 나일론 직물(Cerex Performance Fibers, 플로리다주, 미국)을 백킹으로 추가하였다.
상기 접착 필름 양측에 각각 한 층의 프라이머를 도포하며, 프라이머는 용질의 중량백분 함량이 10%인 용액이다. 그 중, 용질은 Macromelt 6240(Henkel, 뒤셀도르프, 독일)이고, 용제는 47.5중량부의 이소프로판올(Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd, 상해, 중국), 47.5중량부의 n-프로판올(Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd, 상해, 중국), 5중량부의 물을 포함한다. 80℃에서 10분 동안 건조시킨 후 두께가 5㎛ 내지 10㎛인 프라이머층을 획득할 수 있다. 양측의 프라이머층에 각각 두께가 0.05mm인 통상적인 감압 접착 테이프 9482PC(3M사, 미네소타주, 미국)를 피복하고, 2 ㎏ 중량의 고무롤러를 사용하여 수동으로 가압한 후, 총 두께가 0.25mm인 양면 접착 테이프를 제조하였다.
다시 말해, 이상으로 제조된 접착 테이프는 주로 2가지 상이한 구조를 포함한다. 첫 번째(비교예 C1-C4, 실시예 1-9)는 나일론 백킹(Cerex23030)에 순차적으로 본 발명의 감압 접착제와 종래의 접착제(감압 접착 테이프 9482PC)가 설치된 것이고; 두 번째(비교예 C5, 실시예 10-14)는 본 발명의 감압 접착제의 백킹에 종래의 접착제(감압 접착 테이프 9482PC)가 설치된 것이다.
또한, 실시예 2의 감압 접착제에 대하여, 감압 접착 테이프 9482PC가 설치되지 않은 샘플(물론 프라이머도 사용하지 않았다)을 더 제조하였으며, 즉 이는 나일론 백킹에 본 발명만 설치된 감압 접착제이다("단일 접착제층"이라 표시).
또한, 실시예 2의 감압 접착제에 대하여, 감압 접착 테이프 9482PC와 나일론 백킹이 설치되지 않은 샘플(물론 프라이머도 사용하지 않았다)을 더 제조하였으며, 즉 이는 단순한 본 발명의 감압 접착제인 접착 필름("접착 필름"이라 표시함)이다.
또한, 실시예 7의 감압 접착제에 대하여, 한 면에만 감압 접착 테이프 9482PC가 설치된(물론 단면에만 프라이머층이 구비된다) 샘플("단면 접착 테이프"라 표시함)을 더 제조하였으며, 즉 이는 타 표면이 본 발명인 감압 접착제이다.
또한, 실시예 7의 감압 접착제에 대하여, 감압 접착 테이프 9482PC와 나일론 백킹이 설치되지 않은 샘플(물론 프라이머도 사용하지 않았다)을 더 제조하였으며, 즉 이는 단순한 본 발명의 감압 접착제인 접착 필름("접착 필름"이라 표시함)이다.
또한, 비교예 C6을 더 추가하였으며, 이는 두께가 0.15mm인 흑색 폴리에틸렌(PE) 폼(후베이샹위엔(湖北祥源) 신재료 과기유한공사, 샤오간(孝感)시, 후베이성, 중국)의 양측에 각각 감압 접착 테이프 9482PC를 피복하고, 접합하기 전 표면 에너지가 52dyn/cm보다 커지도록, 폼 양면에 코로나 처리(Softal 코로나기, 함부르크, 독일)를 실시한 후, 중량이 2 ㎏인 고무롤러를 사용하여 수동으로 가압하여 접착 필름과 폴리에틸렌 폼 사이가 완전히 접합되도록 하는 단계를 포함한다.
이상의 각 샘플을 23±2℃의 온도 및 50±5%의 상대습도 조건 하에 24시간 동안 방치한 후 추락 방지 성능 시험을 실시하였으며, 그 결과는 하기의 표와 같다:
[표 4]
Figure pct00005
그 중, 비교예 C5와 실시예 6의 경화성 조성물 중, 블록 공중합체(탄성체)는 마지막까지도 완전히 용해될 수 없어 균일한 제품을 형성하지 못하였다. 따라서 그 성능을 테스트하지 않았다.
이상의 결과로부터, 블록 공중합체가 첨가되지 않은 비교예 C1-C2, 통상적인 스티렌 블록 공중합체를 첨가한 비교예 C3-C5, 폴리에틸렌 폼을 사용한 비교예 C6 등에 대하여, 본 발명의 각 실시예의 감압 접착제의 추락 방지 성능은 모두 뚜렷하게 향상되었으며, 그 중 다수는 모두 100회 추락 후에도 여전히 파괴되지 않았음을 알 수 있다.
2) 비교예 C7, C8 및 실시예 15, 16
1쿼트의 광구 플라스크에 100중량부의 중합성 단량체에 의해 형성된 S2 슬러리 중합체를 투입한 다음, 하기 표에 따라 기타 원료를 투입하여, 차광 상태에서 균일하게 용해될 때까지 교반하여 비교예 C7과 실시예 15, 16의 경화성 조성물을 형성하였다.
[표 5]
Figure pct00006
경화성 조성물을 두께가 0.05mm인 두 장의 CP Film T10 PET 투명 이형필름의 이형면 사이에 도포하고, 필름 두께를 0.1mm로 제어한 후, 전술한 저강도 자외광으로 5분 내지 10분 동안 조사하여 접착 필름을 제조하였다.
상기 방법에 따라 접착 필름 양측에 각각 한 층의 프라이머층을 형성하였다. 양측의 프라이머층에 각각 두께가 0.025mm인 감압 접착 테이프 9458(3M사, 미네소타주, 미국)을 피복하고, 2 ㎏ 중량의 고무롤러를 사용하여 수동으로 가압한 후 총 두께가 0.15mm인 양면 접착 테이프를 제조하였다.
이밖에, 비교예 C8을 추가하였으며, 이는 이상의 방법에 따라 두께가 0.1mm인 흑색 폴리에틸렌 폼(후베이샹위엔 신재료 과기유한공사, 샤오간시, 후베이성, 중국)에 코로나 처리를 실시한 다음, 그 양측에 각각 감압 접착 테이프 9458을 피복하는 단계를 포함한다.
이상의 각 샘플을 23±2℃의 온도 및 50±5%의 상대습도 조건 하에 24시간 동안 방치한 후 추락 방지 성능 시험을 실시하였으며, 그 결과는 하기 표와 같다:
[표 6]
Figure pct00007
그 중, 실시예 16의 경화성 조성물 중, 블록 공중합체(탄성체)는 마지막까지도 완전히 용해될 수 없어 균일한 제품을 형성할 수 없었으며, 따라서 그 성능을 시험하지 않았다.
이상의 결과로부터, 본 발명의 특정한 블록 공중합체(탄성체)를 첨가한 후, 감압 접착제의 추락 방지 성능이 대폭 향상될 수 있음을 알 수 있다.
3) 비교예 C9 및 실시예 17, 18
1쿼트의 광구 플라스크에 100중량부의 중합성 단량체에 의해 형성된 S3 슬러리 중합체를 투입한 다음, 하기 표에 따라 기타 원료를 투입하여, 차광 상태에서 균일하게 용해될 때까지 교반하여 비교예 C9와 실시예 17, 18의 경화성 조성물을 형성하였다.
[표 7]
Figure pct00008
경화성 조성물을 두께가 0.05mm인 두 장의 CP Film T10 PET 투명 이형필름의 이형면 사이에 도포하고, 필름 두께를 0.2mm로 제어한 후, 전술한 저강도 자외광으로 5분 내지 10분 동안 조사하여 접착 필름을 제조하였다.
상기 방법에 따라 접착 필름 양측에 각각 한 층의 프라이머층을 형성하였다. 양측의 프라이머층에 각각 두께가 0.05mm인 감압 접착 테이프 467MP(3M사, 미네소타주, 미국)을 피복하고, 2 ㎏ 중량의 고무롤러를 사용하여 수동으로 가압한 후 총 두께가 0.3mm인 양면 접착 테이프를 제조하였다.
이상의 각 샘플을 23±2℃의 온도 및 50±5%의 상대습도 조건 하에 24시간 동안 방치한 후 추락 방지 성능 시험을 실시하였으며, 그 결과는 하기 표와 같다:
[표 8]
Figure pct00009
이상의 결과로부터, 본 발명의 특정한 블록 공중합체(탄성체)를 첨가한 후, 감압 접착제의 추락 방지 성능이 대폭 향상될 수 있음을 알 수 있다.
4) 비교예 C10 및 실시예 19-22
1쿼트의 광구 플라스크에 100중량부의 중합성 단량체에 의해 형성된 S4 슬러리 중합체를 투입한 다음, 하기 표에 따라 기타 원료를 투입하여, 차광 상태에서 균일하게 용해될 때까지 교반하여 비교예 C10 및 실시예 19-22의 경화성 조성물을 형성하였다.
[표 9]
Figure pct00010
경화성 조성물을 두께가 0.05mm인 두 장의 CP Film T10 PET 투명 이형필름의 이형면 사이에 도포하고, 필름 두께를 0.25mm로 제어한 후, 전술한 저강도 자외광으로 5분 내지 10분 동안 조사하여 접착 필름을 제조하였다.
상기 방법에 따라 접착 필름 양측에 각각 한 층의 프라이머층을 형성하였다. 양측의 프라이머층에 각각 두께가 0.05mm인 감압 접착 테이프 467MP(3M사, 미네소타주, 미국)를 피복하고, 2 ㎏ 중량의 고무롤러를 사용하여 수동으로 가압한 후, 총 두께가 0.35mm인 양면 접착 테이프를 제조하였다.
이상의 각 샘플을 23±2℃의 온도 및 50±5%의 상대습도 조건 하에 24시간 동안 방치한 후 추락 방지 성능 시험을 실시하였으며, 그 결과는 하기 표와 같다:
[표 10]
Figure pct00011
그 중, 실시예 22의 경화성 조성물 중, 블록 공중합체(탄성체)는 마지막까지도 완전히 용해될 수 없어 균일한 제품을 형성하지 못하였다. 따라서 그 성능을 테스트하지 않았다.
이상의 결과로부터, 본 발명의 특정한 블록 공중합체(탄성체)를 첨가한 후, 감압 접착제의 추락 방지 성능이 대폭 향상될 수 있음을 알 수 있다.
5) 비교예 C11, C12 및 실시예 23, 24
1쿼트의 광구 플라스크에 100중량부의 중합성 단량체에 의해 형성된 S5 슬러리 중합체를 투입한 다음, 하기 표에 따라 기타 원료를 투입하여, 차광 상태에서 균일하게 용해될 때까지 교반하여 비교예 C11, C12 및 실시예 23, 24의 경화성 조성물을 형성하였다.
[표 11]
Figure pct00012
경화성 조성물을 두께가 0.05mm인 두 장의 CP Film T10 PET 투명 이형필름의 이형면 사이에 도포하고, 필름 두께를 0.3mm로 제어한 후, 전술한 저강도 자외광으로 5분 내지 10분 동안 조사하여 접착 필름을 제조하였다.
상기 방법에 따라 접착 필름 양측에 각각 한 층의 프라이머층을 형성하였다. 양측의 프라이머층에 각각 두께가 0.05mm인 감압 접착 테이프 467MP와 9482PC(3M사, 미네소타주, 미국)를 피복하고, 2 ㎏ 중량의 고무롤러를 사용하여 수동으로 가압한 후, 총 두께가 0.4mm인 양면 접착 테이프를 제조하였다.
이상의 각 샘플을 23±2℃의 온도 및 50±5%의 상대습도 조건 하에 24시간 동안 방치한 후 추락 방지 성능 시험을 실시하였으며, 그 결과는 하기 표와 같다:
[표 12]
Figure pct00013
이상의 결과로부터, 본 발명의 특정한 블록 공중합체(탄성체)를 첨가한 후, 감압 접착제의 추락 방지 성능이 대폭 향상될 수 있음을 알 수 있다.
결론
이상의 각 실시예와 비교예의 성능 시험에 따라, 아래의 결론을 얻을 수 있다.
(1) 아크릴레이트 감압 접착제에 하나 또는 다종의 본 발명의 특정한 블록 공중합체(탄성체)를 투입하면, 감압 접착제의 추락 방지 성능이 대폭 향상될 수 있다.
(2) 동일한 상황에서, 기타 통상적인 블록 공중합체(탄성체)를 사용한 각 비교예의 추락 방지 성능은 본 발명의 특정한 블록 공중합체(탄성체)를 사용한 실시예보다 훨씬 낮았다. 이는 아무 블록 공중합체(탄성체)나 모두 감압 접착제의 추락 방지 성능을 개선시키는 작용을 할 수 있는 것이 아님을 설명한다. 본 발명의 특정한 블록 공중합체(탄성체)가 추락 방지 성능을 개선할 수 있는 원인은 아마도 다음과 같을 것이다: 상기 블록 공중합체는 양호한 탄성을 지닐 뿐만 아니라, 아크릴레이트 감압 접착제 중의 기타 성분과 서로 매우 잘 융합될 수 있기 때문에, 이를 첨가하면 추락 시의 충격력을 대량으로 흡수할 수 있으며, 이에 따라 기타 위치에서 받는 충격을 저하시켜 감압 접착제의 추락 방지 성능이 향상될 수 있다. 물론, 이상의 분석은 본 발명의 작용 원리를 제한하지 않는다.
(3) 아크릴레이트 감압 접착제의 기타 선택적인 조성(예를 들어, 증점 수지, 흑색 안료, 팽창된 고분자 미소구체, 비닐 단량체, 비-산 작용성 올레핀 결합형 불포화 극성 단량체 등)이 어떠한지를 막론하고, 본 발명의 특정한 블록 공중합체(탄성체)를 사용하면 모두 감압 접착제의 추락 방지 성능에 대해 개선 작용이 있다.
(4) 감압 접착제가 어떤 형식으로 존재하든(예를 들어, 단독의 접착 필름 또는 폼, 접착 테이프의 백킹, 접착 테이프 백킹 상의 접착제, 단면 테이프 또는 양면 테이프로서 사용되거나, 단독으로 사용되거나 또는 기지의 접착제와 함께 사용되는 등), 모두 개선된 추락 방지 성능을 구비한다.
(5) 부분적인 블록 공중합체(탄성체) 함량이 지나치게 높은 경화성 조성물 중, 블록 공중합체는 완전히 용해될 수 없으며, 이에 따라 균일한 제품을 형성할 수 없다. 이는 경화성 조성물 중의 블록 공중합체(탄성체)의 함량에 특수한 요구가 있음을 나타내며, 함량이 너무 높으면 안 되고, 또한 상기 함량의 상한치는 기타 조성과도 관련이 있다.
(6) 슬러리 중합체 S1을 사용한 각 예는 전체적으로 더욱 우수한 추락 방지 성능을 지닌다. 이는 슬러리 중합체의 원료가 비교적 높은 비 3차 알코올인 (메트)아크릴레이트 단량체 함량(예를 들어, 95% 내지 99.5%) 및 비교적 낮은 산 작용성인 적어도 하나의 올레핀 결합을 갖는 비 에스테르 불포화 단량체 함량(예를 들어, 0.5% 내지 5%)을 갖는 것이 비교적 바람직함을 나타낸다. 그 이유는, 이러한 감압 접합제가 전체적으로 비교적 낮은 경도(또는 더욱 낮은 유리화 전이온도)를 가지므로, 동일한 조건 하에 "더욱 유연하고", 추락 시의 충격을 더욱 잘 흡수할 수 있기 때문일 것이다.
(7) 비록 본 발명에서는 감압 접착제의 기타 성능을 시험하지 않았으나, 상기 감압 접착제가 두 개의 PMMA판을 견고하게 점착 결합시키고 여러 번의 추락을 거칠 수 있기 때문에, 이는 그 점착 결합력이 크게 나쁘지 않음을 나타낸다. 이와 동시에, 실효가 발생한 실시예의 경우, 이러한 실시예 역시 모두 PO 실효 방식이고, FS 실효 방식은 없었으며(비교에에서만 FS 실효방식이 있었다), 이는 본 발명의 감압 접착제 자체의 응집 강도 역시 충분하다는 것을 나타낸다. 따라서, 본 발명의 감압 접착제의 기타 통상적인 성능은 적어도 기본적인 요구를 만족시킬 수 있다.
이상의 실시방식은 단지 본 발명의 원리를 설명하기 위해 채택한 예시적인 실시방식일 뿐이며, 본 발명은 이에 국한되지 않음을 이해할 수 있을 것이다. 본 분야 내의 보통 기술자에게 있어서, 본 발명의 사상 및 범주를 벗어나지 않는 한, 각종 변형과 개선을 실시할 수 있으며, 이러한 변형과 개선 역시 본 발명의 보호 범위로 간주한다.

Claims (15)

  1. 경화성 조성물에 있어서,
    비 3차 알코올인 (메트)아크릴레이트 단량체, 산 작용성인 적어도 하나의 올레핀 결합을 갖는 비 에스테르 불포화 단량체를 포함하는 적어도 2종의 중합성 단량체를 포함하는 단량체 조성;
    탄성체에 속하고, 각각 양단에 위치하는 적어도 두 개의 A 블록 및 중간에 위치하는 적어도 하나의 B 블록을 포함하는 적어도 하나의 블록 공중합체를 포함하며; 그 중, 상기 A 블록은 메타크릴레이트 단량체의 중합에 의해 형성되고, 상기 B 블록은 아크릴레이트 단량체의 중합에 의해 형성되는 경화성 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 블록 공중합체는 A블록-B블록-A블록 구조의 3중 블록 공중합체인 경화성 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 A블록은 알킬 메타크릴레이트 단량체의 중합에 의해 형성되고;
    상기 B블록은 알킬 아크릴레이트 단량체의 중합에 의해 형성되는 경화성 조성물.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 알킬 메타크릴레이트 단량체는 메틸 메타크릴레이트 단량체이고;
    상기 알킬 아크릴레이트 단량체는 n-부틸 아크릴레이트 단량체인 경화성 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 블록 공중합체의 중량평균 분자량은 2,000달톤 내지 500,000달톤 사이인 경화성 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 블록 공중합체 중,
    상기 A블록의 중량백분 함량은 5% 내지 50% 사이이고;
    상기 B블록의 중량백분 함량은 50% 내지 95% 사이인 경화성 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    비 3차 알코올인 (메트)아크릴레이트 단량체, 산 작용성인 적어도 하나의 올레핀 결합을 갖는 비 에스테르 불포화 단량체를 포함하는 적어도 2종의 중합성 단량체를 함유한 원료의 공중합에 의해 형성되는 (메트)아크릴레이트 공중합체를 더 포함하며;
    상기 (메트)아크릴레이트 공중합체의 중량평균 분자량은 500,000달톤 내지 10,000,000달톤 사이인 경화성 조성물.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 단량체 조성과 상기 (메트)아크릴레이트 공중합체는 슬러리 중합체를 구성하며;
    상기 슬러리 중합체는 비 3차 알코올인 (메트)아크릴레이트 단량체, 산 작용성인 적어도 하나의 올레핀 결합을 갖는 비 에스테르 불포화 단량체를 포함하는 적어도 2종의 중합성 단량체를 함유한 원료의 부분적인 공중합에 의해 형성되는 경화성 조성물.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 슬러리 중합체를 형성하기 위한 중합성 단량체 중,
    상기 비 3차 알코올인 (메트)아크릴레이트 단량체의 중량백분 함량은 50% 내지 99.5% 사이이고;
    상기 산 작용성인 적어도 하나의 올레핀 결합을 갖는 비 에스테르 불포화 단량체의 중량백분 함량은 0.5% 내지 15% 사이인 경화성 조성물.
  10. 제7항에 있어서,
    단량체 조성과 상기 (메트)아크릴레이트 공중합체를 형성하기 위한 중합성 단량체의 총 중량에 대하여, 상기 탄성체의 중량비율은 0.1% 내지 55% 사이인 경화성 조성물.
  11. 제10항에 있어서,
    단량체 조성과 상기 (메트)아크릴레이트 공중합체를 형성하기 위한 중합성 단량체의 총 중량에 대하여, 상기 탄성체의 중량비율은 0.5% 내지 30% 사이인 경화성 조성물.
  12. 제1항에 있어서,
    광개시제;
    및/또는
    가교제를 더 포함하는 경화성 조성물.
  13. 경화성 조성물의 경화에 의해 형성되는 감압 접착제에 있어서,
    그 중, 상기 경화성 조성물은
    비 3차 알코올인 (메트)아크릴레이트 단량체, 산 작용성인 적어도 하나의 올레핀 결합을 갖는 비 에스테르 불포화 단량체를 포함하는 적어도 2종의 중합성 단량체를 포함하는 단량체 조성;
    탄성체에 속하고, 각각 양단에 위치하는 적어도 두 개의 A 블록 및 중간에 위치하는 적어도 하나의 B 블록을 포함하는 적어도 하나의 블록 공중합체를 포함하며; 그 중, 상기 A 블록은 메타크릴레이트 단량체의 중합에 의해 형성되고, 상기 B 블록은 아크릴레이트 단량체의 중합에 의해 형성되는 감압 접착제.
  14. 경화성 조성물의 경화에 의해 형성되는 감압 접착제를 포함하는 접착 테이프에 있어서,
    그 중, 상기 경화성 조성물은
    비 3차 알코올인 (메트)아크릴레이트 단량체, 산 작용성인 적어도 하나의 올레핀 결합을 갖는 비 에스테르 불포화 단량체를 포함하는 적어도 2종의 중합성 단량체를 포함하는 단량체 조성;
    탄성체에 속하고, 각각 양단에 위치하는 적어도 두 개의 A 블록 및 중간에 위치하는 적어도 하나의 B 블록을 포함하는 적어도 하나의 블록 공중합체를 포함하며; 그 중, 상기 A 블록은 메타크릴레이트 단량체의 중합에 의해 형성되고, 상기 B 블록은 아크릴레이트 단량체의 중합에 의해 형성되는 접착 테이프.
  15. 제1 부재를 포함하며, 상기 제1 부재의 적어도 일부 표면에 경화성 조성물의 경화에 의해 형성되는 감압 접착제가 점착 결합되는 접착 제품에 있어서,
    그 중, 상기 경화성 조성물은
    비 3차 알코올인 (메트)아크릴레이트 단량체, 산 작용성인 적어도 하나의 올레핀 결합을 갖는 비 에스테르 불포화 단량체를 포함하는 적어도 2종의 중합성 단량체를 포함하는 단량체 조성;
    탄성체에 속하고, 각각 양단에 위치하는 적어도 두 개의 A 블록 및 중간에 위치하는 적어도 하나의 B 블록을 포함하는 적어도 하나의 블록 공중합체를 포함하며; 그 중, 상기 A 블록은 메타크릴레이트 단량체의 중합에 의해 형성되고, 상기 B 블록은 아크릴레이트 단량체의 중합에 의해 형성되는 접착 제품.
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