KR20190005921A - 고무-기반 자가-접착성 조성물 - Google Patents

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테사 소시에타스 유로파에아
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Abstract

본 발명은 고무, 특히, 천연 고무; 적어도 하나의 접착제 수지로서, 상기 접착제 수지가 40 내지 130 phr의 양으로 존재하는 접착제 수지; 및 팽창된 폴리머 마이크로비드를 함유한 혼합물로 이루어진 자가-접착성 조성물에 관한 것이다.

Description

고무-기반 자가-접착성 조성물
본 발명은 자가-접착성 (천연) 고무 기반 물질을 포함하는 조성물 및 이의 용도에 관한 것이다.
자가-접착성 조성물(self-adhesive composition)로도 지칭되는, 감압 접착제(PSA)는 관련된 당업자에게 공지되어 있고, 매우 널리 분포되어 있다. 단순화된 용어로 감압 접착제는 비교적 약한 가해진 압력 하에서 기재에 대한 영구적인 접합을 허용하고 사용 후에 기재로부터 실질적으로 잔부 없이 다시 분리될 수 있는 접착제이다.
감압 접착 테이프로서 알려진, PSA가 제공된 접착 테이프는 요즘에 산업 및 가정용 분야에서 다양한 용도로 사용되고 있다. 감압 접착 테이프는 통상적으로, 캐리머 물질, 종종, 캐리어 필름으로 이루어지는데, 여기에는 한면 또는 양면 상에 PSA가 제공된다. 또한, 캐리어 필름 없이, 오로지 PSA 층으로만 이루어진 감압 접착 테이프가 존재하는데, 이는 전사 테이프로서 알려져 있다. 감압 접착 테이프의 조성은 매우 상이할 수 있고, 다양한 적용의 특정 요건에 의해 유도된다. 캐리어는 통상적으로, 폴리머 필름, 예를 들어, 예컨대, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 또는 폴리에스테르, 또는 그밖에, 페이퍼, 직조물 또는 부직포로 이루어진다.
자가-접착성 조성물 또는 PSA는 통상적으로, 아크릴레이트 코폴리머, 실리콘, 천연 고무, 합성 고무, 스티렌 블록 코폴리머, 또는 폴리우레탄으로 이루어진다. 천연 고무는 식물 생성물, 예를 들어, 특히, 라텍스로부터 유래하는 탄성 폴리머이다. 천연 고무는 필수 원료로서 천연 고무 접착제로 가공된다.
적용에 대해 적절한 성질을 확립하기 위하여, PSA는 점착부여제 수지, 가소제, 에이징 억제제, 가공 보조제, 충전제, 염료, 광학 광택제 및/또는 안정화제의 혼합에 의해 개질될 수 있다.
충전제는 예를 들어, PSA의 응집력을 상승시키기 위해 사용된다. 폴리머 매트릭스의 요망되는 보강은 종종 충전제/충전제 상호작용 및 충전제/폴리머 상호작용의 조합의 결과이다.
충전제는 또한, 페이퍼, 플라스틱, 및 또한, 접착제 및 코팅 물질, 및 다른 제품에서 중량을 증가시키고/거나 부피를 증가시키기 위한 혼합물이다. 충전제의 첨가는 종종 제품의 기술적 유용성을 개선시키고, 이의 품질, 예를 들어, 강도, 경도, 등에 영향을 미친다. 천연 유기 및 무기 충전제, 예를 들어, 칼슘 카보네이트, 카올린, 탈크, 돌로마이트, 등이 기계적으로 생성된다.
또한 고무 및 합성 엘라스토머의 경우에, 적합한 충전제는 품질, 예를 들어, 경도, 강도, 탄성 및 연신율을 개선시키기 위해 사용될 수 있다. 많이 사용되는 충전제에는 카보네이트, 특히, 칼슘 카보네이트, 및 또한, 실리케이트(탈크, 클레이, 운모), 규조토, 칼슘 설페이트 및 바륨 설페이트, 알루미늄 하이드록사이드, 유리 섬유 및 유리 구체, 및 또한 카본 블랙(carbon black)이 있다.
유기 및 무기 충전제는 이의 밀도에 따라 구별될 수 있다. 이에 따라, 종종 플라스틱 및 또한 접착제에서 사용되는 무기 충전제, 예를 들어, 쵸크(chalk), 티탄 디옥사이드, 칼슘 설페이트, 및 바륨 설페이트는 복합체의 밀도를 증가시키는데, 왜냐하면, 이러한 것 자체가 폴리머의 밀도보다 더 높은 밀도를 갖기 때문이다. 제공된 층 두께에 대하여, 단위 면적 당 중량이 더 높다. 이러한 것들 이외에, 복합체의 전체 밀도를 감소시킬 수 있는 충전제가 존재한다. 이러한 것은 중공 미소구체, 매우 부피가 큰(bulky) 경량 충전제를 포함한다. 구체는 가스, 예를 들어, 예컨대, 공기, 질소, 또는 이산화탄소로 충전되며, 구체의 쉘(shell)은 유리 또는 그밖에, 특정 제품의 경우에, 열가소성 수지로 이루어진다.
발포된 PSA 시스템, 보다 특히, 마이크로벌룬으로 발포된 PSA 시스템은 마찬가지로, 종래 기술에 기술되어 있다.
원칙적으로, 폴리머 포움(polymer foam)을 생산할 수 있는 2가지 방식이 존재한다. 하나의 방식은 그 자체로 첨가되거나 화학 반응으로부터 형성되는, 블로잉 가스(blowing gas)의 작용을 수반하며, 다른 하나의 방식은 중공 구체의 물질 매트릭스 내로의 도입을 수반한다. 후자 방식으로 생성된 포움은 신택틱 포움(syntactic foam)으로서 지칭된다. 신택틱 포움과 관련하여, 중공 구체, 예를 들어, 유리 구체 또는 중공 세라믹 구체(미소구체) 또는 마이크로벌룬은 폴리머 매트릭스에 도입된다. 결과적으로, 신택틱 포움의 경우에, 보이드(void)는 서로 분리되어 있으며, 보이드에 존재하는 물질(가스, 공기)은 주변 매트릭스로부터 막에 의해 분리되어 있다.
중공 미소구체로 발포된 조성물은 포움 셀의 균일한 크기 분포를 갖는 규정된 셀 구조물에 의해 구별된다. 중공 미소구체와 관련하여, 공동이 없는 폐쇄형-셀 포움이 얻어지며, 이는 개방형-셀 버젼과 비교하여, 먼지 및 액체 매질과 관련하여 더욱 효과적인 시일링을 포함하는 특징에 의해 구별된다. 또한, 화학적으로 또는 물리적으로 발포된 물질은 압력 및 온도 하에서 비가역적으로 붕괴하기 쉽고, 종종 더 낮은 응집 강도를 나타낸다.
특히 유리한 성질은, 발포를 위해 사용되는 미소구체가 팽창 가능한 미소구체(또한, "마이크로벌룬"으로서 지칭됨)를 포함하는 경우에, 달성될 수 있다. 이의 가요성의 열가소성 폴리머 쉘로 인하여, 이러한 부류의 포움은 팽창 가능하지 않은, 비폴리머 중공 미소구체(예를 들어, 중공 유리 구체)로 충전된 것보다 더 큰 순응성(conformability)을 지닌다. 이러한 것은 예를 들어, 사출-성형 부품의 경우에 규칙인 부류의 제작 공차(manufacturing tolerance)를 보상하기에 더욱 효과적으로 적합하며, 이의 포움 특징을 기초로 하여, 이러한 것은 또한, 열 응력을 더 잘 보상할 수 있다.
또한, 폴리머 쉘의 열가소성 수지의 선택을 통해, 포움의 기계적 성질에 추가 영향을 미치는 것이 가능하다. 이에 따라, 예를 들어, 포움이 매트릭스보다 낮은 밀도를 갖는 경우에도, 폴리머 매트릭스 단독보다 더 큰 응집 강도를 갖는 포움을 생성시키는 것이 가능하다. 이에 따라, 통상적인 포움 성질, 예를 들어, 거친 기재에 대한 순응성은 자가-접착성 포움에 대한 높은 응집 강도와 조합될 수 있다.
DE 10 2013 207 467 A1호에는 높은 접합 강도 및 개선된 압축 강도 특징을 갖는 폴리머 포움이 개시되어 있다. 이는 마이크로벌룬에 의해 형성된 보이드, 및 또한, 폴리머 포움의 전체 부피를 기준으로 하여 2 내지 20 부피%의, 폴리머 포움 매트릭스에 의해 둘러싸여진 보이드를 포함하는 폴리머 포움에 의해 달성된다. 그러한 출원의 다른 주제는 폴리머 포움을 생산하는 방법이다.
또한, 팽창된 마이크로벌룬을 포함하는 감압 접착제는 DE 10 2008 004 388 A1호로부터 알려져 있다. 이러한 발명의 핵심은 팽창된 마이크로벌룬을 포함하는 접착제의 박리 접착력(peel adhesion)이 단위 면적 당 동일한 중량 및 팽창된 마이크로벌룬으로부터 형성된 보이드의 파괴에 의해 소포된 동일한 포뮬레이션의 접착제의 박리 접착력과 비교하여 최대 30%, 바람직하게, 최대 20%, 더욱 바람직하게, 10% 감소된다는 것이다.
바닥재(floor covering), 예를 들어, 카펫(carpet), PVC 바닥재, 등은 일반적으로, 특히 높은 도보 통행(foot traffic)에 노출된 구역에서 용매계, 액체 접촉 접착제를 사용하여 고정된다. 이는 예를 들어, 대중 교통 수단, 예를 들어, 항공기, 버스 또는 기차에서 보도(footways)의 구역을 위한 것이다. 이러한 바닥재가 놓여 있을 때, 하위표면은 상응하는 접촉 접착제로 코팅되며, 바닥재 자체의 후면은 또한, 이러한 방식으로 코팅되며, 견고한 접합은 이러한 2개의 접착제-코팅된 구성성분이 함께 결합될 때 달성된다.
이러한 공지된 절차는 한편으로, 힘들며, 다른 한편으로, 고려되는 액체 접촉 접착제는 통상적으로, 방지되어야 하는 용매를 포함하는데, 왜냐하면, 첫째로, 이러한 것이 건강에 해로울 수 있으며, 둘째로, 이러한 것이 심지어 폭발 위험을 나타낼 수 있기 때문이다. 이에 따라, 특히, 항공기에서, 용매계 접착제의 사용은 매우 위험한 것으로 여겨진다.
다른 가능성은 양면 카펫-부설 테이프(double-sided carpet-laying tape) 또는 양면 자가-접착 테이프를 사용하여 바닥에 바닥재, 특히, 카펫을 접합하는 것이다. 바닥 상에 놓여지는 바닥재에 대하여, 이러한 접착 테이프는 통상적으로, 어느 한 측면 상에 감압 접착제의 코팅이 제공된 폴리머 필름을 갖는 캐리어 물질로 이루어진다.
이러한 부류의 접착 테이프로 생성된 바닥재 접합의 장점은 박리 접착력이 즉시 발달된다는 것이다. 그러나, 장기간에 걸쳐, 특정의 하중 조건 하에서, 바닥재에 대한 박리 접착력이 상술된 액체 접촉 접착제의 경우만큼 높지 않은 특정 환경 하에서 존재하는 가능성이 존재할 수 있는데, 왜냐하면, 상술된 접촉 접착제를 갖는 상황과는 대조적으로, 이러한 접착 테이프의 접착 코팅이 이에 따라 이러한 바닥재의 모든 일반적인 상업적 후면과의 영구 및 특히 견고한 접합에 관여하기 위해 카펫 후면 내로 흐르지 않을 수 있기 때문이다. 이에 따라, 증가된 전단 및 인장 하중 및 또한 증가된 마찰로 처리될 수 있는, 특히 널리 사용되는 도보 교통 사이트에서, 고정된 바닥재는 상응하게, 시간에 따라 분리될 수 있거나 이러한 사이트에서 불룩할 수 있다. 상응하는 자가-접착성 필름이 특히 바닥재의 매끄러운 후면에 특히 잘 접착하기 때문에, 개략된 문제는 대부분을 차지하는 직물-기반 또는 텍스타일-기반 카펫 후면 상에서 더욱 악화될 수 있다.
또한, 특히, 항공기 공학에서, 사용되는 모든 물질에 부여되는 추가의 특정 요건이 존재한다. 이러한 물질은, 이러한 것이 사용될 수 있거나 사용되도록 허용되게 하기 위하여, 기본적으로 특정 성질을 갖는 것이 요구된다.
우선, 이러한 것은 매우 불연성이거나, 일반적으로, 양호한 방화를 제공하기 위해 요구된다.
항공가의 통로(aisle)에서 바닥재를 접합시키기 위해 사용되는 접착 테이프의 추가적인 요건은, 대안적인 해법과 비교하여 연료 비용을 감소시키고 부하 용량을 증가시키는 목적으로 작지만 그럼에도 불구하고 무시할 수 없는 중량 절감을 제공하기 위하여, 이러한 것이 매우 경량이어야 한다는 것이다.
항공기 통로(또는 유사한 운송수단)에서의 바닥재는 이후에, 이러한 것이 받는 상당한 하중을 고려하여, 정기적으로 대체되어야 한다. 이러한 문맥에서, 접합을 위해 사용되는 접착 테이프가, 고가이고 힘든 세정 작업을 방지하기 위하여, 특히 하위표면으로부터 잔부 없이 제거 가능한 것이 필요하다.
다른 한편으로, 접착 테이프는 심지어 특히 교통량이 많은 지역, 예를 들어, 항공기의 통로에서도 바닥 상에 영구적이고 신뢰성이 있는 바닥재의 고정을 제공하도록 의도된다.
이에 따라, 바닥 상에 바닥재의 적용 동안에, 높은 초기 접합 강도가 매우 중요하다. 이는 특히, 바닥재가 단지 적용 직전 또는 동안에 풀려지는 시트형 물질의 형태를 갖는 그러한 경우에 그러하다. 이러한 경우에, 획득된 물질의 곡률은 특히, 접합 여백(bond marging)에서 바닥재 기립(standing up)을 야기시킬 수 있다. 그러한 것은 접합 구역의 증가된 하중을 야기시킨다. 또한, 잔부-부재 재탈착성을 위하여, 중요한 인자는 초기 박리 접착력이 사용 수명에 걸쳐 증가하지 않는다는 것이다.
본 발명의 목적은 기술적 적용, 특히, 통상적인 접착제보다 낮은 밀도를 가지고, 충분한 박리 접착력을 나타내고, 아주 거의 잔부 없이 재탈착 가능하고, 난연성의 개선을 나타내는, (천연) 고무를 기초로 한 자가-접착성 조성물로, 예를 들어, 항공기에서, 바닥과 같은 영구 기재 상에 텍스타일 바닥재와 같은 임시 기재의 접합을 위한 액세스를 개방하는 가능성을 명시하는 것이다.
본 목적은 독립항에 기술된 바와 같은 자가-접착성 조성물에 의해 달성된다. 종속항들은 본 발명의 대상의 유리한 개발예에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 자가-접착성 조성물의 용도를 포함한다.
이에 따라, 본 발명은 고무, 보다 특히, 천연 고무, 및 또한, 점착부여제 수지로서, 이의 분율이 70 내지 130 phr, 바람직하게, 80 내지 120 phr인 점착부여제 수지, 및 또한 팽창된 폴리머 미소구체를 포함하는 혼합물로 이루어진 자가-접착성 조성물에 관한 것이다.
phr 단위의 하기에 제공된 숫자는 PSA의 모든 엘라스토머 또는 고무 폴리머 성분(고체/고체), 다시 말해서, (천연 고무) 성분 또는 다른 엘라스토머 100 중량부 당 관련된 성분의 중량부를 나타내는 것이며, 이에 따라, 예를 들어, (폴리머) 점착부여제 수지를 고려하지 않는다.
하기 중량% 데이터는 항상 전체 PSA의 조성을 기준으로 한다.
본 발명의 목적을 위한, 감압 접착제(PSA)로도 불리워지는 자가-접착성 조성물은 특히, 임의적으로, 예를 들어, 점착부여제 수지와 같은 추가 성분의 적합한 첨가의 결과로서, 사용 온도(달리 규정하지 않는 한, 실온)에서 영구적으로 점착성이고 접착력을 나타내고 보다 특히, 즉시 접착하는(소위 "점착성"을 나타냄[점착도 또는 터치-점착도]) 많은 표면에 접착시에 접착하는 그러한 폴리머 조성물이다. 심지어, 사용 온도에서도, 용매 또는 열에 의한 활성화 없이, 그러나, 통상적으로, 더 큰 또는 더 작은 압력의 영향을 통해, 이러한 것은 접착력을 위해 충분한 상호작용이 조성물과 기재 사이에 발생할 수 있도록, 접합을 위해 기판을 충분히 습윤화시킬 수 있다. 이와 관련하여 필수적인 영향을 주는 파라미터는 압력 및 접촉 시간을 포함한다. PSA의 특정 성질은 특히, 다른 것들 중에서, 이의 점탄성 성질에 기여할 수 있다. 이에 따라, 예를 들어, 약하게 또는 강하게 접착하는 접착제가 생성될 수 있으며, 단 한번 및 영구적으로 접합 가능한 접착제일 수 있으며, 이에 따라, 접합은 접합 수단 및/또는 기재의 파괴 없이 분할될 수 없거나, 접합은 용이하게 재탈착 가능하고 반복적으로 접합될 수 있다.
PSA는 원칙적으로 다양한 화학적 특성의 폴리머를 기초로 하여 생성될 수 있다. 감압 성질은 PSA를 위한 기초를 형성하는 폴리머의 중합에서 사용되는 모노머의 특성 및 비율, 이러한 폴리머의 평균 몰질량 및 몰질량 분포, 및 또한, PSA에 대한 애쥬번트, 예를 들어, 점착부여제 수지, 가소제, 등의 특성 및 양을 포함하는 인자에 의해 영향을 받는다.
점탄성 성질을 달성하기 위하여, PSA의 부모 폴리머에 기초가 되는 모노머, 및 또한, 존재할 수 있는 PSA의 임의의 추가 성분은 보다 특히, PSA가 사용 온도 미만(즉, 통상적으로 실온 미만임)의 유리전이온도(DIN 53765에 따름)를 갖도록 선택된다.
적합한 응집력-상승 수단, 예를 들어, 예컨대, 가교 반응(거대분자들 간에 브릿지-형성 링크의 형성)에 의해, 폴리머 조성물이 감압 접착 성질을 갖는 온도 범위를 확장시키고/거나 이동시키는 것이 가능하다. 이에 따라, PSA의 사용 영역은 조성물의 유동성과 응집력 간의 조정에 의해 최적화될 수 있다.
PSA는 실온에서 영구적인 감압 접착력을 가지고, 이에 따라, 충분히 낮은 점도 및 높은 터치-점착도를 가지며, 이에 따라, 낮은 인가된 압력에서도 개개 접합 기재의 표면을 습윤화시킨다. 접착제의 접합능력은 이의 접착 성질로부터 유래하며, 재탈착능력은 이의 응집 성질로부터 유래한다. 이의 조성을 고려하여, 본 발명의 PSA는 재탈착 가능하다.
본 발명에 따르면, 접착제는 고무, 특히, 천연 고무를 포함한다. 추가적으로, 본 발명의 접착제는 합성 고무, 예를 들어, 예컨대, 무작위적으로 공중합된 스티렌-부타디엔 고무(SBR), 부타디엔 고무(BR), 합성 폴리이소프렌(IR), 부틸 고무(IIR), 할로겐화된 부틸 고무(XIIR), 폴리아크릴레이트, 아크릴레이트 고무(ACM), 폴리부타디엔(PB), 에틸렌-비닐 아세테이트 코폴리머(EVA), 및 폴리우레탄, 및/또는 이들의 블랜드의 군으로부터 선택된 합성 고무 또는 합성 고무들을 개별적으로, 또는 천연 고무를 포함하는 임의의 요망되는 블렌딩 형태로 포함할 수 있다.
특히 바람직한 천연 고무 또는 천연 고무들은 원칙적으로, 요망되는 순도 수준 및 점도 수준에 따라, 모든 입수 가능한 등급, 예를 들어, 예컨대, 크레이프(crepe), RSS, ADS, TSR 또는 CV 제품으로부터 선택될 수 있다.
가공성을 개선시키기 위해, 열가소성 엘라스토머, 예를 들어, 예컨대, 합성 고무는 바람직하게, 최대 5 중량%의 분율로 천연 고무에 첨가될 수 있다.
이러한 지점에서 언급될 수 있는 특정의 대표예는 특히 혼화 가능한 스티렌-이소프렌-스티렌(SIS) 및 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS) 제품이다. PSA의 베이스 폴리머는 바람직하게, 천연 고무로 이루어지며, 더욱 바람직하게, 천연 고무 이외에, PSA에 추가 엘라스토머 폴리머가 존재하지는 않는다.
이러한 경우에, PSA는 천연 고무, 하나 이상의 점착부여제 수지, 바람직하게, 에이징 억제제(들), 및 팽창된 폴리머 미소구체의 조성물이며, 이는 바람직한 일 구체예를 나타낸다. 추가적으로, 또한, 임의적으로, 이후에 설명되는 충전제 및/또는 염료가 소량으로 포함되는 것이 가능하다.
명칭 "점착부여제 수지"는 당업자에게 점착성을 증가시키는 수지-기반 물질을 의미한다.
점착부여제 수지로서, 자가-접착성 조성물의 경우에, 주성분으로서, 예를 들어, 수소화된 및 비수소화된 탄화수소 수지 및 폴리테르펜 수지를 사용하는 것이 가능하다. 다른 것들 중에서, 바람직하게, 디사이클로펜타디엔의 수소화된 폴리머(예를 들어, Escorez 5300 series; Exxon Chemicals), 바람직하게, C8 및 C9 방향족 화합물의 수소화된 폴리머(예를 들어, Regalite and Regalrez series; Eastman Inc., 또는 Arkon P series; Arakawa)가 적합하다. 이러한 것은 순수한 방향족 스트림(aromatic stream)의 수소화를 통한 흐름으로서 나타날 수 있거나, 그밖에 상이한 방향족 화합물들의 혼합물을 기초로 한 폴리머의 수소화를 기초로 할 수 있다. 또한, C8 및 C9 방향족 화합물의 일부 수소화된 폴리머(예를 들어, Regalite and Regalrez series; Eastman Inc., 또는 Arkon M; Arakawa), 수소화된 폴리테르펜 수지(예를 들어, Clearon M; Yasuhara), 수소화된 C5/C9 폴리머(예를 들어, ECR 373; Exxon Chemicals), 방향족-개질된, 선택적으로 수소화된 디사이클로펜타디엔 유도체(예를 들어, Escorez 5600 series, Exxon Chemicals)이 적합하다. 상기 점착부여제 수지는 단독으로 또는 혼합물로 사용될 수 있다.
다른 비수소화된 탄화수소 수지, 상술된 수소화된 수지의 비수소화된 유사체가 또한 사용될 수 있다. 또한, 로진-기반 수지(예를 들어, Foral, Foralyn)가 사용될 수 있다.
상술된 로진은 예를 들어, 천연 로진, 중합된 로진, 일부 수소화된 로진, 전부 수소화된 로진, 이러하 부류의 로진의 에스테르화된 생성물(예를 들어, 글리세롤 에스테르, 펜타에리스리톨 에스테르, 에틸렌 글리콜 에스테르, 및 메틸 에스테르), 및 로진 유도체(예를 들어, 불균등화 로진, 푸마르산-개질된 로진, 및 라임(lime)-개질된 로진)를 포함한다.
본 발명에 따라 바람직한 점착부여제 수지에는 C5, C5/C9 또는 C9를 기반으로 한 (일부) 수소화된 탄화수소 수지, 및 또한 α-피넨 및/또는 β-피넨 및/또는 δ-리모넨을 기반으로 한 폴리테르펜 수지, 및 또한 테르펜-페놀성 수지가 있다.
테르펜-페놀성 수지, 및 보다 특히, 다른 타입의 수지가 사용되지 않으면서 단지 테르펜-페놀성 수지가 특히 바람직하다.
PSA를 안정화시키기 위해, 1차 산화방지제, 예를 들어, 예컨대, 입체적으로 방해된 페놀, 2차 산화방지제, 예를 들어, 예컨대, 포스파이트 또는 티오에테르 및/또는 C-라디칼 스캐빈져를 첨가하는 것이 일반적이다.
천연 고무-기반 PSA에 대하여, 광학적 및 기술적 접착 성질을 조정할 목적을 위하여, 첨가제, 예를 들어, 충전제, 염료 또는 에이징 억제제(오존방지제, 광 안정화제, 등)가 포함되는 것이 가능하다.
통상적으로 사용되는 접착제에 대한 첨가제는 하기와 같다:
● 1차 산화방지제, 예를 들어, 예컨대, 입체적으로 방해된 페놀,
● 2차 산화방지제, 예를 들어, 포스파이트 또는 티오에테르,
● 광 안정화제, 예를 들어, 예컨대, UV 흡수제 또는 입체적으로 방해된 아민.
충전제는 보강 또는 비보강일 수 있다. 여기에서, 실리콘 디옥사이드(구형, 침상 또는 불규칙한, 예를 들어, 발열성 실리카), 칼슘 카보네이트, 아연 옥사이드, 티탄 디옥사이드, 알루미늄 옥사이드 또는 알루미늄 옥사이드 하이드록사이드가 특히 주목할만하다.
광학 및 기술적 접착 성질에 영향을 미치는 첨가제의 농도는 바람직하게, 최대 20 중량%, 더욱 바람직하게, 최대 15 중량%이다.
인용된 물질은 의무적인 것이 아니며, 접착제는 또한, 이의 개별적으로 또는 임의의 요망되는 조합으로의 첨가 없이, 다시 말해서, 충전제 및/또는 염료 및/또는 에이징 억제제 없이 기능한다.
포움은 팽창된 폴리머 미소구체에 의해 얻어진다.
"마이크로벌룬"으로도 불리워지는 미소구체는 탄성의 중공 미소구체이며, 이에 따라, 이는 이의 기본적인 상태로 팽창될 수 있고, 열가소성 폴리머 쉘을 갖는다. 이러한 구체는 저-비등 액체 또는 액화 가스로 충전된다. 사용되는 쉘 물질은 특히, 폴리아크릴로니트릴, PVDC, PVC 또는 폴리아크릴레이트를 포함한다. 적합한 저-비등 액체에는 특히, 저급의 알칸의 탄화수소, 예를 들어, 이소부탄 또는 이소펜탄이 있으며, 예를 들어, 이는 폴리머 쉘에서 압력 하에서 액화 가스 형태로 포함된다.
마이크로벌룬의 작용, 및 보다 특히, 열의 작용은 외부 폴리머 쉘을 연화시킨다. 동시에, 쉘 내에 존재하는 액체 블로잉 가스는 이의 가스 상태로 전이한다. 이는 마이크로벌룬의 비가역적 스트레칭에 의해 달성되며, 이는 3차원적으로 팽창한다. 내부 압력이 외부 압력과 일치하면 팽창이 중지된다. 이에 따라, 폴리머 쉘이 유지되기 때문에, 폐쇄형-셀 포움이 얻어진다.
상업적으로 이용 가능한 다수의 타입의 마이크로벌룬이 존재하며, 이는 이의 크기(팽창되지 않은 상태에서 6 내지 45 ㎛의 직경) 및 이러한 것이 팽창을 위해 요구되는 개시 온도(75 내지 220℃)에 있어서 본질적으로 상이하다. 상업적으로 이용 가능한 마이크로벌룬의 일 예는 Akzo Nobel로부터의 Expancel® DU 제품(DU = 건식 팽창되지 않음)이다.
팽창되지 않은 타입의 마이크로벌룬은 또한 대략 40 내지 45 중량%의 고형물 또는 마이크로벌룬 분율, 및 추가적으로 폴리머-결합된 마이크로벌룬(마스터배치) 형태를 갖는 수성 분산물로서, 예를 들어, 대략 65 중량%의 마이크로벌룬 농도를 갖는 에틸 비닐 아세테이트로서 이용 가능하다. 마이크로벌룬 분산물 및 마스터배치는 또한, DU 제품과 같이, 본 발명의 발포된 PSA를 생산하기에 적합하다.
발포는 또한, 소위 사전팽창된 마이크로벌룬으로 생성될 수 있다. 이러한 그룹의 경우에, 팽창은 폴리머 매트릭스에 도입 전에 일어난다. 사전팽창된 마이크로벌룬은 예를 들어, Akzo Nobel로부터의 상표명 Dualite®로 또는 제품명 Expancel xxx DE(건식 팽창됨)로 상업적으로 입수 가능하다. "xxx"는 마이크로벌룬 블렌드의 조성을 나타낸다. "yy"는 팽창된 상태의 마이크로벌룬의 크기를 나타낸다.
마이크로벌룬은 바람직하게, 폴리머 매트릭스 내에 도입하기 위한 (사전팽창되지 않거나 단지 약간 사전팽창된) 마이크로벌룬의 밀도에 대한 폴리머 매트릭스의 밀도의 비율이 1 내지 1:6이도록 선택된다:
Figure pct00001
이후에, 팽창은 단지 도입 후에 또는 도입 동안 직접적으로 일어난다. 용매기반 조성물의 경우에, 마이크로벌룬은 바람직하게, 도입, 코팅, 건조(용매 증발) 후 까지 팽창되지 않는다.
이에 따라, 본 발명에 따르면, DU 제품을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따라 바람직하게, 마이크로벌룬에 의해 형성된 PSA에서 모든 보이드의 적어도 90%는 10 내지 200 ㎛, 더욱 바람직하게, 15 내지 150 ㎛의 최대 직경을 갖는다. "최대 직경(maximum diameter)"은 임의의 3차원 방향에서의 마이크로벌룬의 최대 범위를 의미한다.
직경은 500배 배율의 주사전자현미경(SEM) 하에서 저온균열 에지(cryofracture edge)를 이용하여 결정된다. 각 개별 마이크로벌룬의 직경은 그래프로 결정된다.
마이크로벌룬은 포뮬레이션에 배치, 페이스트, 또는 확장되지 않거나 확장된 분말 형태로 공급될 수 있다. 이러한 것은 추가적으로, 용매 중 현탁액으로 존재할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 구체예에 따르면, PSA에서 마이크로벌룬의 분율은 각 경우에 PSA의 전체 조성을 기준으로 하여 0 중량% 초과 내지 30 중량%, 보다 특히, 1.5 중량% 내지 10 중량%이다. 숫자는 각 경우에 팽창되지 않은 마이크로벌룬을 기초로 한 것이다.
팽창된 폴리머 미소구체를 포함하는 PSA는 또한, 일부, 완전히 팽창되지 않거나 전혀 팽창되지 않은 미소구체를 포함한다. 대신에, 작업 시에, 상이한 팽창 상태의 분포가 확립된다. 본 발명의 측면에서, 이는, 팽창된 마이크로벌룬이 완전 팽창된 마이크로벌룬 및 일부 팽창된 마이크로벌룬 둘 모두를 포함한다. 팽창되지 않은 마이크로벌룬이 추가적으로 존재할 수 있다.
팽창 가능한 중공 미소구체를 포함하는 본 발명의 폴리머 조성물은 추가적으로, 또한, 팽창 가능하지 않은 중공 미소구체를 포함할 수 있다. 단지 중요한 문제는, 막이 탄성 및 열가소성으로 신장 가능한 폴리머 혼합물, 또는 예를 들어, 플라스틱 가공에서 가능한 온도 스펙트럼에서 비열가소성인 탄성 유리로 이루어지는 지의 여부와는 무관하게, 거의 모든 가스-함유 엔클로져(enclosure)가 영구적 밀집 막에 의해 둘러싸여진다는 것이다.
추가적으로, 중질 폴리머 구체, 예를 들어, PMMA 구체, 중공 유리 구체, 중질 유리 구체, 페놀성 수지 구체, 중공 세라믹 구체, 중질 세라믹 구체 및/또는 중질 탄소 구체("탄소 마이크로벌룬")이 PSA에 대해 적합하고, 다른 첨가제와는 독립적으로 선택된다. 바람직하게, PSA는 기술된 구성성분을 함유하지 않는다.
발포된 PSA의 절대 밀도는 바람직하게, 350 내지 900 ㎏/㎥, 더욱 바람직하게, 450 내지 700 ㎏/㎥, 보다 특히, 500 내지 600 ㎏/㎥이다. 상대 밀도는 동일한 식의 발포되지 않은 PSA의 밀도에 대한 발포된 PSA의 밀도의 비율을 기술한다. PSA의 상대 밀도는 바람직하게, 0.35 내지 0.99, 더욱 바람직하게, 0.45 내지 0.97, 보다 특히, 0.50 내지 0.90이다.
발포된 PSA는 신택틱 포움을 나타낸다. 신택틱 포움에서, 보이드는 서로 분리되어 있으며, 보이드에 존재하는 물질(가스, 공기)은 주변 매트릭스로부터 막에 의해 분리된다. 결과적으로, 물질은 비보강된 가스를 포함한 통상적인 포움에 비해 실질적으로 더 강력하다.
PSA는 바람직하게, 하기 구성성분으로 이루어진다:
a) 30 중량% 내지 59.9 중량%, 바람직하게, 45 중량% 내지 53.5 중량%의 천연 고무,
b) 40 중량% 내지 69.9 중량%, 바람직하게, 45 중량% 내지 55 중량%의 테르펜-페놀성 수지,
c) 0.1 중량% 내지 30 중량%, 보다 특히, 1.5 중량% 내지 10 중량%의 팽창된 폴리머 미소구체(팽창되지 않은 마이크로벌룬을 기준으로 함)를 포함하는 감압 접착제.
더욱 바람직하게, PSA는 하기 구성성분으로 이루어진다:
d) 30 중량% 내지 59.9 중량%, 바람직하게, 45 중량% 내지 53.5 중량%의 천연 고무,
e) 40 중량% 내지 69.9 중량%, 바람직하게, 45 중량% 내지 55 중량%의 적어도 하나의 점착부여제 수지, 보다 특히, 테르펜-페놀성 수지,
f) 0.1 중량% 내지 30 중량%, 보다 특히, 1.5 중량% 내지 10 중량%의 팽창된 폴리머 미소구체(팽창되지 않은 마이크로벌룬을 기준으로 함), 및
g) 0 중량% 내지 20 중량%, 바람직하게, 5 내지 10 중량%의 추가 첨가제를 포함하는 감압 접착제.
더욱 바람직하게, 접착제의 조성물은 하기와 같다:
a) 45 중량% 내지 53.5 중량%의 천연 고무,
b) 45 중량% 내지 55 중량%의 테르펜-페놀성 수지,
c) 1.5 중량% 내지 10 중량%의 팽창된 폴리머 미소구체(팽창되지 않은 마이크로벌룬을 기준으로 함), 및
d) 0 중량%의 추가 첨가제를 포함하는 감압 접착제.
놀랍게도, 그리고, 당업자가 전혀 예측할 수 없게, 마이크로벌룬으로 발포된 본 발명의 PSA는 실시예에서 나타낸 바와 같이, 화염 시험을 합격(pass)한다. 이는, 마이크로벌룬이 이소부탄 및/또는 펜탄과 같은 고도로 가연성의 가스 형태의 블로잉제(blowing agent)를 사용하는 한 매우 놀라운 것이다. 이는, 이용 가능한 훨씬 더 큰 표면적을 갖는 발포된 PSA에도 불구하고 그리고 이소부탄 및/또는 펜탄과 같은 가연성 가스의 접착제 내의 도입에도 불구하고, 본 발명의 발포된 PSA가 동일한 층 두께의 동일한 조성의 비발포된 PSA에 비해 더욱 양호한 화염 성능을 나타냄을 의미한다.
본 발명의 PSA가 난연제의 첨가 없이도 화염 시험을 합격하더라도, 특정 적용을 위하여, 더욱더 추가적인 난연제의 첨가에 의해 난연성을 증가시키는 것이 필수적일 수 있다. 당업자는 다수의 상이한 난연제의 종래 기술로부터 인식된다. 이러한 난연제는 이의 작용 메커니즘뿐만 아니라 이의 화학적 구조에 있어서 상이하다. 본 발명의 PSA에서 사용하기 위하여, 중요한 인자는 폴리머 매트릭스와의 높은 혼화성이고, 또한, 전체 시스템의 밀도에 대해 영향을 미친다. 추가적으로, 또 다른 충전제로서, 난연제의 첨가는 박리 접착력에 악영향을 미칠 수 있다. 다수의 난연제는 본 발명의 PSA에서 사용하기에 적합하다. 특히 적합한 것으로 입증된 난연제는 유기인 화합물을 기초로 한 난연제이다(예를 들어, DOPO, 또는 DOPO와 추가 화합물의 반응 산물, 여기서, p_H의 H는 유기 라디칼에 의해 치환됨). 임의의 경우에, 본 발명의 PSA에 할로겐화된 난연제가 첨가되지 않는다. 본 발명의 PSA의 양호한 난연성 성질로 인하여, 난연제의 분율은, 첨가될 때, 기존 PSA와 비교하여 현저하게 감소될 수 있다.
0 중량% 내지 20 중량%, 바람직하게, 5 내지 10 중량%의 난연제를 사용하는 것이 바람직하며, 동시에, 다른 첨가제가 사용되지 않는다.
상술된 바와 같이, 영구 기재에 임시 기재를 접합하기 위해 본 발명의 PSA를 사용하는 경우에, PSA가 제거될 때 영구 기재 상에 잔부가 잔류하지 않는 것이 매우 중요하다.
유리하게, 이러한 목적을 위하여, 조성물의 응집력은 충분히 높은 수준으로 셋팅된다. 이러한 것이 달성될 수 있는 방법들 중 하나는 또한, 예를 들어, 베이스 폴리머와 같은, PSA 또는 PSA의 부분을 가교하는 것이다. 이러한 목적을 위하여, 다수의 공지된 화학적 또는 물리적 방법이 존재한다. 불포화된 엘라스토머, 특히 특별히 적합한 천연 고무에 대하여, 전자 빔뿐만 아니라, 황 가교 또는 레졸 가교가 사용될 수 있다. 이러한 빔은 라디칼 형성 및 이소프렌 단위의 후속 가교를 보장한다. 이러한 부류의 다운스트림 가교는 압출기에서 본 발명의 PSA의 배합의 문맥에서 특히 중요하다. 압출 동안 발생하는 전단력은 응집력 감소와 관련하여, 천연 고무 폴리머 사슬의 분자량 감소를 야기시킬 수 있다. 당업자는 이러한 공정을 저작(mastication)으로 알고 있다. 결과적으로, 폴리머 네트워크의 가교, 및 이에 따라, 재확립이 여기에서 매우 중요하다. 이에 따라, 본 발명의 PSA는 바람직하게, 가교되고, 이소프렌-기반 고무의 경우에, 바람직하게, 전자빔을 이용하여 가교된다. 이는 재탈착 시에 조성물의 응집성 분할, 및 이에 따라, 높은 비율의 잔부의 잔류를 방지하거나, 적어도 감소시킨다. 전자로의 조사는 개선될 수 있다. 이러한 경우에, 용량은 특히, 박리 접착력이 가교에 의해 너무 낮아지지 않도록 선택되어야 하며, 당업자는 선택되는 용량을 인식한다.
PSA는 바람직하게, 접착 테이프에서 사용된다.
본 발명의 측면에서 접착 테이프는 한면 또는 양면 상에 접착제가 코팅된 모든 시트형 또는 테이프형 캐리어 형성물을 포괄하는 것이며, 이에 따라, 이는 통상적인 테이프 이외에, 또한 데칼, 섹션, 다이컷(접착제가 코팅된 펀칭된 시트형 캐리어 형성물), 2차원적으로 연장된 구조물(예를 들어, 시트), 등, 및 다층 배열을 포함한다.
또한, 표현 "접착 테이프"는 소위 "접착 전사 테이프", 다시 말해서, 캐리어가 없는 접착 테이프를 포함한다. 대신에, 접착 전사 테이프의 경우에, 접착제는 적용 이전에 가요성 라이너들 사이에 적용되는데, 이러한 라이너에는 이형층이 제공되고/거나 접착방지 성질을 갖는다. 적용을 위해, 일반적으로 말하면, 제1의 하나의 라이너가 제거되며, 접착제가 적용되며, 이후에, 제2 라이너가 제거된다.
라이너(이형지, 이형 필름)는 접착 테이프 또는 라벨의 일부가 아니고, 단지 이의 생산 또는 저장을 위한 또는 다이컷팅에 의한 추가 가공을 위한 툴이다. 또한, 접착 테이프 캐리어와는 상반되게, 라이너는 접착제 층에 견고하게 결합되지 않는다.
기술된 전사 접착 테이프 이외에, 양면 접착 테이프가 바람직하며, 여기서, 캐리어, 보다 특히, 캐리어 필름에는 양면 상에 본 발명의 PSA가 제공된다.
접착 테이프는 예를 들어, 미터-길이 제품의 형태와 같은 고정된 길이로, 또는 그밖에, 롤 상의 연속 제품(아르키메데스 나선형)으로서 제공될 수 있다.
접착제의 코트 중량(코팅 두께)(라이너 상이거나 캐리어 필름 상의 두 개의 접착제 층의 총합이든지)은 바람직하게, 10 내지 300 g/㎡, 더욱 바람직하게, 15 내지 250 g/㎡, 매우 바람직하게, 15 내지 200 g/㎡이다.
더욱 바람직하게, 양면 자가-접착 테이프는 2개의 측면이 상이한 코트 중량의 PSA 또는 PSA들로 코팅된 비대칭 구조를 갖는다. 이러한 경우에, 하나의 측면 상의 코트 중량은 10 내지 100 g/㎡이며, 다른 측면 상의 코트 중량은 50 g/㎡ 내지 300 g/㎡이다.
감압 접착 테이프를 위해 사용되는 캐리어 물질에는 당업자에게 통상적이고 익숙한 캐리어 물질, 예를 들어, 페이퍼, 직조 직물, 부직포, 또는 예를 들어, 폴리에스테르, 예를 들어, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 배향된 폴리프로필렌, 폴리비닐 클로라이드로 제조된 필름이 있다. 특히 바람직한 캐리어 물질은 BOPP 및 특히 PET와 같은, 신축성을 단지 거의 가지지 않거나 전혀 가지지 않는 물질이다.
필름을 위해 사용되는 물질에는 폴리에스테르, 특히, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리아미드, 폴리이미드, 또는 일축 또는 이축 배향된 폴리프로필렌이 있다. 또한, 마찬가지로, 다층 라미네이트 또는 공압출물을 사용하는 것이 가능하다.
필름은 바람직하게, 단일-층 필름이다.
조면화를 위해 매우 양호한 결과를 달성하기 위하여, 필름의 에칭을 위한 시약으로서, 트리클로로아세트산(Cl3C-COOH), 또는 불활성 결정질 화합물, 바람직하게, 실리콘 화합물, 더욱 바람직하게, [SiO2]x와 조합한 트리클로로아세트산을 사용하는 것이 바람직하다.
불활성 결정질 화합물의 목적은 이에 의해 거칠기 및 표면 에너지를 증가시키기 위하여 PET 필름의 표면 내에 도입되는 것이다.
바람직한 일 구체예에 따른 필름의 두께는 5 내지 250 ㎛, 바람직하게, 6 내지 120 ㎛, 보다 특히, 12 내지 100 ㎛, 매우 특히, 12 내지 50 ㎛이다.
바람직하게, 필름은 폴리에틸렌 테레프탈레이트로 이루어지고, 12 내지 50 ㎛의 두께를 갖는다.
또한, 캐리어 필름은 다른 첨가제, 예를 들어, UV 보호제, 또는 그밖에 할로겐-부재 난연제를 포함할 수 있다.
하나의 적합한 필름은 상표명 Hostaphan® RNK로 입수 가능하다. 이러한 필름은 고도로 투명하고, 이축 연신되고, 3개의 공압출된 층으로 이루어진다.
필름을 생산하기 위해, 필름-형성 성질을 개선시키고/거나, 결정질 세그먼트를 형성시키는 경향을 감소시키고/거나, 기계적 성질을 의도적으로 개선시키거나 그밖에 가능하게 손상시키는 첨가제 및 추가 구성성분을 첨가하는 것이 적절할 수 있다.
필름의 인장 강도는 바람직하게, 100 N/㎟ 초과, 더욱 바람직하게, 180 N/㎟ 초과(길이방향), 및 200 N/㎟ 초과, 바람직하게, 270 N/㎟ 초과(가로방향)이다.
파단시 연신율은 바람직하게, 300 N/㎟ 미만, 더욱 바람직하게, 200 N/㎟ 초과(길이방향), 및 300 N/㎟ 미만, 바람직하게, 120 N/㎟ 초과(가로방향)이다.
필름은 감압 접착제 스트립의 인장 강도 및 파단시 연신율을 정식으로 결정한다. 필름 캐리어를 포함하는 접착 테이프는 바람직하게, 상기에 명시된 것과 동일한 인장 강도 및 파단시 연신율 값을 갖는다.
캐리어 물질에는 한면 또는 바람직하게, 양면 상에 본 발명의 PSA가 제공될 수 있다. 본 발명의 PSA가 양면에 제공된 접착 테이프의 경우에, 본 발명의 PSA는 적어도 하나의 층을 형성한다.
감압 접착 테이프는 부분적으로 또는 전체 구역에 걸쳐 캐리어에 접착제의 적용에 의해 형성된다. 코팅은 또한, 길이 방향(기계 방향)으로, 임의적으로 횡 방향(가로 방향)으로 하나 이상의 스트립의 형태로 일어날 수 있지만, 코팅은 보다 특히, 전체 구역에 걸쳐 일어난다. 또한, 접착제는 스크린 프린팅에 의해(이러한 경우에, 접착제의 도트는 크기 및/또는 분포에 있어서 상이할 수 있음), 또는 길이방향 및 횡 방향으로 결합하는 라인들의 그라비어 프린팅에 의해, 새겨진 롤러 프린팅(engraved-roller printing)에 의해, 또는 플렉소그래픽 프린팅(flexographic printing)에 의해 패턴화된 도트 포맷으로 적용될 수 있다. 접착제는 (스크린 프린팅에 의해 생성된) 돔의 형태, 또는 그밖에 다른 패턴, 예를 들어, 격자, 스트립, 지그-재그 라인일 수 있다. 또한, 예를 들어, 이는 또한, 분사(spraying)에 의해 적용되어, 다소 불규칙한 적용 패턴을 형성시킬 수 있다.
캐리어와 접착제 사이의, 프라이머 층으로서 지칭되는, 접착 촉진제를 사용하거나, 캐리어에 대한 접착제의 접착력을 개선시킬 목적을 위해 캐리어 표면의 물리적 사전처리를 사용하는 것이 유리하다.
사용될 수 있는 프라이머는 예를 들어, 이소프렌 또는 부타디엔-함유 고무, 아크릴레이트 고무, 폴리비닐, 폴리비닐리덴 및/또는 사이클로 고무를 기반으로 한, 공지된 분산 시스템 및 용매 시스템이다. 첨가제로서 이소시아네이트 또는 에폭시 수지는 접착력을 개선시키고, 일부 경우에, 또한, PSA의 전단 강도를 증가시킨다. 접착 촉진제는 마찬가지로, 캐리어 필름의 한면 상에 공압출 층에 의해 적용될 수 있다. 적합한 물리적 표면 처리의 예는 불꽃 처리, 코로나 또는 플라즈마, 또는 공압출 층이다.
또한, 뒷면 또는 상부면 상에, 다시 말해서, 접착제 측면 반대편 상에 캐리어 물질은 접착방지 물리적 처리 또는 코팅으로 처리될 수 있고, 보다 특히 분할제(parting agent) 또는 이형(임의적으로, 다른 폴리머로 블렌딩됨)으로 제공될 수 있다.
예로는 스테아릴 화합물, 예를 들어, 폴리비닐스테아릴카바메이트, 전이 금속, 예를 들어, Cr 또는 Zn의 스테아릴 화합물, 폴리에틸렌이민 및 스테아릴 이소시아네이트로부터 형성된 우레아, 또는 폴리실록산이 있다. 용어 스테아릴은 예를 들어, 옥타데실과 같은, 적어도 10개의 C 개수를 갖는 모든 선형 또는 분지형 알킬 또는 알케닐과 동의어로서 나타낸다.
적합한 이형제는 장쇄 알킬 기를 기반으로 한 계면활성제-타입 이형 시스템, 예를 들어, 스테아릴설포숙시네이트 또는 스테아릴설포숙시나메이트, 및 또한, 예를 들어, Mayzo로부터의 Escoat 20와 같은 폴리비닐스테아릴카바메이트, 폴리에틸렌이민스테아릴카바미드, C14 내지 C28 지방산의 크롬 착물, 및 예를 들어, DE 28 45 541 A호에 기술된 바와 같은 스테아릴 코폴리머로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있는 폴리머를 추가로 포함한다. 마찬가지로, 과불화된 알킬 기를 갖는 아크릴 폴리머, 예를 들어, 폴리(디메틸실록산)을 기반으로 한 실리콘, 또는 플루오로실리콘 화합물을 기반으로 한 이형제가 적합하다.
캐리어 물질은 추가로 사전처리되고/거나 후처리될 수 있다. 일반적인 사전처리는 소수성화, 코로나 사전처리, 예를 들어, N2 코로나 또는 플라즈마 사전처리이며, 익숙한 후처리는 캘린더링, 가열, 라미네이팅, 펀칭, 및 엔벨로핑(enveloping)이다.
접착 테이프는 마찬가지로, 상업적 이형 필름 또는 이형지로 라미네이션되며, 이는 통상적으로, 단면 또는 양면 상에 폴리실록산으로 코팅된, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르 또는 페이퍼의 베이스 물질을 포함한다.
본 발명의 감압 접착 테이프는 바람직하게, 적어도 2.0 N/cm, 더욱 바람직하게, 적어도 6.0 N/cm, 및 매우 특히 적어도 8.0 N/cm의 알루미늄 하위표면 상의 박리 접착력을 갖는다.
효율적인 생산을 위하여, 플랜트 구성성분을 세정하는 비용 및 복잡성을 최소화하기 위해 단지 하나의 식을 갖는 양면 접착 자가-접착 테이프를 제조하는 것이 매우 유리하다.
그러나, 본 발명의 PSA로 제조된 접착 테이프의 경우에, 2개의 외부 접착제 층이 접합될 두 하위표면 모두 상에서 유사한 접합 강도를 갖는 방식으로, 이러한 2개의 외부 접착제 층이 구성되는 것이 유리하다.
이러한 것은 특히, 하위표면에 텍스타일 바닥재의 접합의 문맥에서 그러하다.
접합될 기재가 상이한 친화력을 갖는 것으로 입증되기 때문에, 2개의 측면은 하위 표면 상에 고도로 상이한 박리 접착력을 나타내야 한다. 2개의 상이한 식을 갖는 접착 테이프를 제조하지 않게 하기 위하여, 2개의 측면의 층 두께를 조정하는 것이 유리한 것으로 입증되었다. 더 낮은 친화력의 하위표면과 접합된 층 두께는 더 커야 한다. 실제로 사용되는 기재에 대하여, 1:2 이상, 그러나, 보다 특히 1:4의 층 두께 비는 유리한 것으로 입증되었다.
또한, 2개의 층의 밀도의 조절을 통한 이의 접합 강도 구배의 셋팅이 유리하다. 이러한 목적을 위하여, 단지 포뮬러 구성성분의 비율, 바람직하게, 마이크로벌룬의 비율을 변화시키는 것이 완전히 충분하다. 접합 기재의 큰 폭으로 인하여, 2개의 층-두께 비 또는 밀도 비의 비율은 매우 커져서 본 발명의 물품의 일 측면에 대해 접착제의 실질적으로 발포되지 않은, 얇은 층이 사용된다.
임시 기재의 신뢰성 있는 접합을 위하여, PSA가 임시 기재(카펫) 및 영구 기재(항공기 바닥) 둘 모두에 대해 충분히 높은 박리 접착력을 나타내는 것이 중요하다. 이에 다라, 본 발명의 PSA는 바람직하게, 카펫 후면 측 상에서 0.5 N/cm 초과, 바람직하게, 1 N/cm 초과, 및 특히 바람직하게, 2 N/cm 초과의 박리 접착력을 갖는다. 여기에서, 카펫 상의 박리 접착력의 측정은 스틸 플레이트 상에서 박리 접착력의 측정과 유사하게 일어나며, 카펫의 스트립은 사전에 스틸 플레이트에, 예를 들어, 양면 접착 테이프(충분히 높은 박리 접착력을 가짐)에 의해, 상부 힘으로 고정된다.
예를 들어, 천연 고무를 기초로 한 접착제의 박리 접착력은 점착부여제 수지에 대한 천연 고무의 중량 비율을 통해, 또는 가소제의 첨가에 의해 통상적으로 조정된다. 마이크로벌룬을 함유하고 이에 따라 발포되는 조성물에 대하여, 점착부여제 수지의 선택이 또한, 매우 중요하다는 것이 나타났다. 폴리테르펜 또는 다른 탄화수소(C5 수지 C5/C9 수지, C5 수지 C5/C9 수지의 (일부) 수소화된 변형체)를 기초로 한 점착부여제 수지와 관련하여, 일부 경우에, 달성되는 접합 강도는 충분히 높지 않다. 이에 따라, 테르펜-페놀성 수지가 특히 바람직한데, 왜냐하면, 이러한 것이 충분히 강력하게 접착하는 조성물을 생성시키기 위해 사용될 수 있기 때문이다.
본 발명에 따르면, PSA로 형성된 접착 테이프는 영구 기재에 임시적으로 임시 기재를 접합하기 위해 사용된다.
바람직한 일 구체예에 따르면, 임시 기재는 텍스타일 바닥재, 예를 들어, 카펫이며, 영구 기재는 하위표면, 바람직하게, 금속성 하위표면, 보다 특히, 항공기 바닥에 설치된 바와 같이, 알루미늄이다.
바닥재는 텍스타일 커버링(카펫 바닥재, 장착 카펫) 및 비-텍스타일 커버링으로 나누어질 수 있다. 비-텍스타일 커버링은 탄성 커버링, 예를 들어, 균일한 플라스틱 커버링(PVC 및 폴리올레핀 커버링), 다층 플라스틱 커버링, 리놀륨(linoleum) 또는 코르크 커버링을 포함한다. 또한, 경질 커버링(라미네이트 바닥 또는 목재-블록), 및 마지막으로 또한, 타일 또는 스톤 플래그가 포함된다.
카펫 바닥재(또한, 카펫팅(carpeting), 장착 카펫)는 텍스타일 바닥재를 지칭한다. 카펫 바닥재는 방의 전체 구역에 걸쳐 놓여질 수 있는 임의의 텍스타일 바닥재이다.
카펫 바닥재는 복수의 층, 지지 층 및 마모 층으로 이루어진다. 상부 층인 마모 층(파일(pile))은 섬유로 이루어진다. 섬유는 합성, 천연, 또는 블렌드일 수 있다. 일부 카펫 바댁재의 경우에, 중간 층이 이후에 이어지며, 접착제는 직조 직물 지지체에 섬유를 결합시킨다. 하부층(지지 층)은 카펫 바닥재 후면이며, 이는 마찬가지로, 천연 또는 합성 물질로 이루어진다.
카펫 형태의 임시 기재가 손상되고/거나 오염되었을 때, 이는 본 발명의 PSA와 함께, 영구 기재로부터 분할될 수 있다. 임시 어셈블리의 가능한한 적은 잔부가 영구 기재에 잔류한다.
본 발명의 접착제는 이러한 요건을 충족한다.
본 발명의 개념은 본 발명의 PSA를 갖는 접착 테이프를 포함하며, PSA는 라이너에 하나의 층으로서, 특히, 10 ㎛ 내지 3000 ㎛, 바람직하게, 10 ㎛ 내지 150 ㎛의 두께로 적용된다.
추가적으로, 본 발명의 개념 내에, 본 발명의 PSA를 갖는 접착 테이프가 있으며, 여기서, 캐리어, 보다 특히, 필름 캐리어는 PSA 층에 존재한다.
하위표면, 특히, 알루미늄의 하위표면과 같은 영구 기재에 대한 텍스타일 바닥재와 같은 임시 기재의 접합을 위해, 개략되고 입증된 장점을 기준으로 하여, 특정 장점을 갖는 접착 테이프가 적합하다.
본 발명의 추가 세부 사항, 목적, 특징 및 장점은 바람직한 실시예를 나타내는 도면의 숫자를 참조로 하여 하기에서 보다 상세히 설명될 것이다. 이러한 도면에서,
도 1은 단면 감압 접착 테이프를 도시한 것이며,
도 2는 양면 감압 접착 테이프를 도시한 것이며,
도 3은 캐리어-부재 감압 접착 테이프(접착 전사 테이프)를 도시한 것이다.
도 1은 단면 접착 감압 접착 테이프(1)를 도시한 것이다. 감압 접착 테이프(1)는 캐리어(3) 상에 상술된 PSA 중 하나를 코팅함으로써 형성된 접착제 층(2)을 갖는다. PSA 코트 중량은 바람직하게, 10 내지 50 g/㎡이다.
추가적으로(미도시됨), 이형 필름이 제공될 수 있는데, 이는 감압 접착 테이프(1)가 사용되기 전에 접착제 층(2)을 커버하고 보호하는 것이다. 이후에, 이형 필름이 사용 전에 접착제 층(2)으로부터 제거된다.
도 2에 도시된 생성물 구조는 양면 상에 PSA로 코팅된 그리고 이에 따라 2개의 접착제 층(2)을 갖는, 캐리어(3)를 갖는 감압 접착 테이프(1)를 도시한 것이다. 측면 당 PSA 코트 중량은 또한, 바람직하게, 10 내지 200 g/㎡이다.
또한, 이러한 구체예와 관련하여, 적어도 하나의 접착제 층(2)은 바람직하게, 이형 필름으로 라이닝된다. 롤링-업 접착 테이프(rolled-up adhesive tape)의 경우에, 이러한 하나의 이형 필름이 임의적으로, 또한, 제2 접착제 층(2)을 라이닝할 수 있다. 그러나, 또한, 복수의 이형 필름이 제공되는 것이 가능하다.
또한, 캐리어 필름에 하나 이상의 코팅을 제공하는 것이 가능하다. 또한, 감압 접착 테이프의 단 하나의 측면에는 본 발명의 PSA가 제공될 수 있으며, 상이한 PSA는 다른 측면 상에 사용될 수 있다.
도 3에 도시된 생성물 구조는 접착 전사 테이프 형태의 감압 접착 테이프(1), 다시 말해서, 캐리어-부재 감압 접착 테이프(1)를 도시한 것이다. 이러한 구조에 대하여, PSA는 감압 접착제 층(2)을 형성하기 위해, 이형 필름(4) 상에 단면 코팅된다. PSA 코트 중량은 여기에서 통상적으로, 10 내지 50 g/㎡이다. 이러한 감압 접착제 층(2)은 임의적으로, 또한, 이의 제2 측면 상에 추가의 이형 필름으로 라이닝된다. 감압 접착 테이프의 사용을 위하여, 이후에, 이형 필름이 제거된다.
이형 필름에 대한 대안으로서, 또한, 예를 들어, 이형지, 등을 사용하는 것이 가능하다. 그러나, 그러한 경우에, 가능한 한 매끄러운 PSA 측면을 실현시키기 위해, 이형지의 표면 거칠기는 감소되어야 한다.
시험 방법
달리 명시하지 않는 한, 측정을 23±1℃ 및 50±5% 상대 습도의 시험 조건 하에서 수행하였다.
알루미늄, 스틸, 카펫(후면)에 대한 박리 접착력
박리 강도(박리 접착력)를 PSTC 1을 기반으로 한 방법에서 시험하였다. 폭이 2 cm인 감압 접착 테이프의 스트립을 시험 기재, 예를 들어, 예컨대, 스틸 플레이트, 알루미늄 플레이트, 또는 사전에 고체 스틸 하위표면 상에 표면에 의해 고정된 카펫의 스트립에, 4 kg 롤러를 이용하여 5회 전후로 롤링시킴으로써 접착시켰다. 스틸 또는 알루미늄 플레이트의 표면을 사전에 아세톤으로 세정하고, 카펫 후면의 표면을 세정하지 않았다. 플레이트를 클램핑하고, 자가-접착제 스트립을 인장 시험 기계 상에서 이의 자유 단부로부터 180°의 박리 각도에서 그리고 300 mm/분의 속도로 박리시키고, 이를 달성하기 위해 요구되는 힘을 결정하였다. 측정 결과는 N/cm로 보고되었고, 3회 측정에 대해 평균처리된 것이다. 이러한 결과는 PA 스틸(스틸에 대한 박리 접착력), PA alu(알루미늄에 대한 박리 접착력), 및 PA 카펫(카펫 후면에 대한 박리 접착력)으로서 보고되었다.
본 특허 출원의 문맥에서 수행된 측정을 위하여, Desso Aviation Carpet으로부터의 Aero collection 5ED-121426 카펫을 사용하였다. 그러나, 본 발명의 자가-접착성 조성물의 양호한 및 유리한 결과는 또한, 상이한 제조업체로부터의 추가의 상이한 카펫 상에서 달성되었다.
화염 시험
화염 시험을 ASTM F501(Airbus AITM 2.0002B)에 따라 수행하였다. 최대 연소 거리가 203 mm를 초과하지 않고 최대 연소 시간이 15초를 초과하지 않는 경우에, 시험에서 합격(pass)으로 기록된다. 시험 전에, 시편을 알루미늄 플레이트 상에 접착시키고, 23±1℃ 및 50±5% 상대 습도에서 3일 동안 컨디셔닝하였다.
잔부의 부재
잔부의 부재를 결정하기 위한 적합한 수단을 발견하기 위하여, 5 × 20 cm 면적을 갖는 접착 테이프(접착 전사 테이프)의 섹션을 알루미늄 플레이트 형태의 하위표면에 접착시켰다. 영구 기재 상에서 40℃에서의 4주 저장 후에, 접착 테이프를 박리하였다. 하위표면 플레이트를 계량함으로써 잔류하는 조성물의 잔부를 결정하고, 1 제곱미터의 면적으로 외삽하였다.
하기는, 본 발명의 대상을 불필요하게 제한하지 않으면서, 본 발명을 여러 실시예로 예시하도록 의도된다.
실시예
Figure pct00002
Figure pct00003
상기 기술된 포뮬러에 따라 생성된 접착제를 사용하여, 양면 접착 테이프는, 두께가 23 ㎛이고 양면 상에 트리클로로아세트산으로 에칭된 PET 필름의 상부측 및 하부측에 PSA를 적용함으로써 생성된다.
측정 결과:
Figure pct00004
Figure pct00005
실시예 1b는 접합된 상태에서 4주 저장(23±1℃ 및 50±5% 상대 습도)에 의해 실시예 1a로부터 얻어진다.
바람직한 적용을 위하여, 카펫(임시 기재)/접착 테이프로 형성된 어셈블리가 심지어 장기간의 접합 후에도, 영구 기재로부터 용이하게 그리고 접합 강도의 임의의 증가 없이, 스트레칭 없이 카펫으로부터 제거될 수 있다는 것이 중요하다. 본 발명에 따르면, 시간에 따른 영구 기재의 접합 강도가 증가하지 않는다.
본 발명에 따르면 마이크로벌룬으로의 발포뿐만 아니라, 비교 실험은 또한, 화학적 및 물리적 발포로서 지칭되는 것, 이러한 경우에, 자유, 불안정한 가스 버블이 폴리머 컴파운드에서 발생됨을 나타낸다.
화학적 및 물리적 발포 둘 모두에서, 본 발명의 접착 테이프가 박리에 의해 제거될 때 접착제의 대략적으로 중앙 분할이 존재한다는 것이 확인된다. 본 발명에 따르면, 매우 낮은 밀도 및 매우 낮은 잔부(영구 기재 상)를 갖는 제품이 생성될 수 있다. 상반되게, 화학적 및 물리적 발포의 경우에, 밀도의 감소와 함께 잔부를 증가시킨다.
본 발명의 PSA의 추가 특성은, 초기 박리 접착력과 접합된 상태에서의 저장(40℃, 28 d) 후의 박리 접착력 간의 차이가 매우 작다는 것이다.
이러한 차이는 바람직하게, 최대 4 N/cm, 매우 바람직하게, 최대 3 N/cm이다. 이러한 조사에서, 특히, 천연 고무(폴리-시스-이소프렌)를 기초로 한 조성물이 상기에 특정된 조건을 충족하고, 이에 따라 바람직하다는 것이 확인되었다.

Claims (20)

  1. ● 고무, 보다 특히, 천연 고무,
    ● 적어도 하나의 점착부여제 수지로서, 이의 분율이 40 내지 130 phr인 점착부여제 수지,
    ● 팽창된 폴리머 미소구체를 포함하는 혼합물로 이루어진, 자가-접착성 조성물(self-adhesive composition).
  2. 제1항에 있어서, 점착부여제 수지의 분율이 80 내지 120 phr인 것을 특징으로 하는, 자가-접착성 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 마이크로벌룬(microballoon)의 활성화 후 자가-접착성 조성물의 밀도가 150 ㎏/㎥까지 떨어지고, 바람직하게, 300 내지 800 ㎏/㎥인 것을 특징으로 하는, 자가-접착성 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 자가-접착성 조성물이 접합 후 잔부가 아주 거의 없이 제거될 수 있는 것을 특징으로 하는, 자가-접착성 조성물.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 테르펜-페놀성 수지가, 보다 특히, 별개로(in isolation), 점착부여제 수지로서 사용되는 것을 특징으로 하는, 자가-접착성 조성물.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 자가-접착성 조성물 중, 팽창 전 전체 접착제를 기준으로 한, 마이크로벌룬의 분율이 각 경우에, 감압 접착제의 전체 조성을 기준으로 하여, 0 중량% 초과 내지 30 중량%, 보다 특히, 1.5 중량% 내지 10 중량%인 것을 특징으로 하는, 자가-접착성 조성물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 감압 접착제가
    a) 30 중량% 내지 59.9 중량%, 바람직하게, 45 중량% 내지 53.5 중량%의 천연 고무,
    b) 40 중량% 내지 69.9 중량%, 바람직하게, 45 중량% 내지 55 중량%의 테르펜-페놀성 수지,
    c) 0.1 중량% 내지 30 중량%, 보다 특히, 1.5 중량% 내지 10 중량%의 팽창된 폴리머 미소구체(팽창되지 않은 마이크로벌룬을 기준으로 함)의 조성을 갖는 것을 특징으로 하는, 자가-접착성 조성물.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 감압 접착제가
    a) 30 중량% 내지 59.9 중량%, 바람직하게, 45 중량% 내지 53.5 중량%의 천연 고무,
    b) 40 중량% 내지 69.9 중량%, 바람직하게, 45 중량% 내지 55 중량%의 적어도 하나의 점착부여제 수지, 보다 특히, 테르펜-페놀성 수지,
    c) 0.1 중량% 내지 30 중량%, 보다 특히, 1.5 중량% 내지 10 중량%의 팽창된 폴리머 미소구체(팽창되지 않은 마이크로벌룬을 기준으로 함), 및
    d) 0 중량% 내지 20 중량%, 바람직하게, 5 내지 10 중량%의 추가 첨가제의 조성을 갖는 것을 특징으로 하는, 자가-접착성 조성물.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 감압 접착제가
    a) 45 중량% 내지 53.5 중량%의 천연 고무,
    b) 45 중량% 내지 55 중량%의 테르펜-페놀성 수지,
    c) 1.5 중량% 내지 10 중량%의 팽창된 폴리머 미소구체(팽창되지 않은 마이크로벌룬을 기준으로 함), 및
    d) 0 중량%의 추가 첨가제의 조성을 갖는 것을 특징으로 하는, 자가-접착성 조성물.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 자가-접착성 조성물이 추가의 블렌딩 성분, 예를 들어, 가소제, 에이징 억제제, 가공 보조제, 충전제, 염료, 광학 광택제, 안정화제, 보다 특히, 난연제를 포함하는 것을 특징으로 하는, 자가-접착성 조성물.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 천연 고무 이외에, 감압 접착제에 추가의 엘라스토머 폴리머가 존재하지 않는 것을 특징으로 하는, 자가-접착성 조성물.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 난연제, 보다 특히, 유기인 화합물(organophosphorus compound)을 기초로 한 난연제가 감압 접착제에 첨가되는 것을 특징으로 하는, 자가-접착성 조성물.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 감압 접착제가 가교되는 것을 특징으로 하는, 자가-접착성 조성물.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에서 청구된 바와 같은 적어도 하나의 감압 접착제를 갖는 양면 접착 테이프로서, 감압 접착제(들)가 10 ㎛ 내지 600 ㎛, 바람직하게, 10 ㎛ 내지 500 ㎛의 두께를 갖는, 양면 접착 테이프.
  15. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에서 청구된 바와 같은 적어도 하나의 감압 접착제를 갖는 접착 테이프로서, 감압 접착제 층에, 캐리어(carrier), 보다 특히, 필름 캐리어, 특히, 폴리에스테르, 보다 특히, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리아미드, 폴리이미드, 또는 일축 또는 이축 배향된 폴리프로필렌의 필름 캐리어가 존재하는, 접착 테이프.
  16. 제15항에 있어서, 두 감압 접착제 모두가 동일한 포뮬레이션을 갖는, 양면 접착 테이프.
  17. 제15항에 있어서, 2개의 감압 접착제가 1, 바람직하게, 2, 더욱 바람직하게, 4보다 큰 층 두께 비율을 갖는, 양면 접착 테이프.
  18. 제15항에 있어서, 사용되는 접착제가 상이한 밀도를 갖는, 양면 접착 테이프.
  19. 제15항에 있어서, 2개의 접착제 중 하나가 발포되지 않은, 접착 테이프.
  20. 영구 기재(permanent substrate), 예를 들어, 하위표면(subsurface), 보다 특히, 금속성 하위표면, 보다 특히, 알루미늄에 임시 기재(temporary substrate), 예를 들어, 텍스타일 바닥재(textile floor covering)를 접합시키기 위한, 제14항 또는 제15항에서 청구된 바와 같은 접착 테이프의 용도.
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