KR20190014109A - 화합물, 접착 물품 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

접착 물품의 제조 방법은 3 단계를 포함한다. 첫째로, 각각의 제1 실리콘 이형 층 및 제2 실리콘 이형 층이 배치되어 있는, 서로 반대편에 있는 제1 주 표면 및 제2 주 표면을 갖는 배킹을 제공한다. 제2 실리콘 이형 층은 하기 화학식 I로 표시되는 화합물을 추가로 포함한다. 둘째로, 접착제 층을 제1 실리콘 이형 층 상에 배치한다. 셋째로, 산소를 포함하는 공정 챔버 내에서 접착제 층을 E-빔 방사선에 노출시켜 가교결합된 접착제 층을 제공한다. 이 방법에 의해 제조된 접착 물품 및 화합물이 또한 개시된다.
[화학식 I]
Figure pct00030

상기 식에서,
R1은 2 내지 40개의 탄소 원자를 갖는 2가 탄화수소 라디칼 또는 공유 결합을 나타내고;
R2는 1가 또는 2가 폴리(다이메틸실록산) 모이어티(moiety)를 나타내고;
X는 -NH- 또는 공유 결합을 나타내고;
Rf는 3 내지 5개의 탄소 원자를 갖는 퍼플루오르화된 기를 나타내고;
y는 1 또는 2이다.

Description

화합물, 접착 물품 및 이의 제조 방법
본 발명은 대략적으로 플루오르화된 조성물, 접착 물품 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
접착 테이프는 여러 종류가 있으며; 예를 들어, 전형적으로 롤로 감겨진 단면 또는 양면 테이프가 있다. 양면 접착 테이프("접착제 전사 테이프"로도 칭해짐)는 접착제를 보호하기 위해 일반적으로 라이너로 덮여 있는 양면에서 접착 특성을 가지며, 라이너는 접착제 층을 기재(substrate)에 접합하기 전에 제거된다. 일부 실시 형태에서, 제1 이형 층이 배킹의 제1 주 표면 상에 코팅되고 제2 이형 층이 제1 주 표면 반대편의 배킹의 제2 주 표면 상에 코팅된 양면 이형 라이너가 사용된다. 전형적으로, 제1 이형 층 및 제2 이형 층은 테이프를 롤 형태로 분배하는 것을 용이하게 하기 위해 상이한 이형 특성을 갖도록 설계된다. 예를 들어, 롤의 깨끗한 풀림을 달성하기 위해 제1 이형 층은 제2 이형 층보다 접착제 층에 다소 더 단단하게 결합할 수 있다.
양면 접착 테이프의 제조 방법은 비교적 간단할 수 있으며, 한 가지 제조 방법 및 생성되는 구조는 다음과 같다. 접착제 조성물의 층을 준비하고, 일부 허용가능한 방법에 의해 이형 라이너의 제1 이형 층 상에 압출하거나, 달리 코팅한다. 고성능 접착 테이프의 경우, 이어서 접착제 조성물을 종종 (예컨대, 화학적으로, 가시광 또는 자외광에 의해, 또는 전자 빔 방사선에 의해) 가교결합한다. 다음으로, 접착제 층이 제1 이형 층과 제2 이형 층 사이에 개재되도록 양면 이형 라이너 및 접착제 구조물을 롤로 감는다.
이러한 방법에 의한 양면 접착 테이프의 제조가 바람직하지만, 접착성 중합체를 가교결합하기 위해 전자 빔("E-빔") 방사선을 사용하는 경우에 상당한 문제에 직면하게 된다. E-빔 방사선은 가교결합 방법으로서 유리한데, 이는 다량의 안료 또는 충전제를 갖는 접착성 중합체 및/또는 더 큰 두께의 접착 필름을 가교결합하는 데 효과적이기 때문이다. 단일 양면 라이너를 갖는 테이프 구조물에서는, 실리콘 이형 층의 주 표면(노출 표면)이 E-빔 처리 챔버의 주위 환경에 노출된 채로 전자 빔(E-빔) 노출 단계를 수행하는 것이 전형적으로 필요하다. 롤로 감기 전에 실리콘 이형 층의 노출 표면이 E-빔 방사선에 노출되는("E-빔 처리되는") 경우, 접착제 층에 접착된 실리콘 이형 층 그 자체의 이형 특성이 전형적으로 해로운 방식으로 변경된다.
더욱이, 이러한 구성에서, 접착제 층과 후속하여 그에 감겨지는 이형 층 사이의 접착 접합은 시간 경과에 따라 증가하는 경향이 있어서, 예측할 수 없는 제품 성능을 야기한다. 이는 최종 제품에서, 둘 모두의 이형 층에 대한 접착제 층의 접착이 유사하여, "라이너 혼동"(liner confusion)으로 알려진 것을 야기하는 바람직하지 않은 상황을 발생시킬 수 있다. 일부 경우에, 이형 라이너는 심지어 제거될 수 없다. 이는 "라이너 블로킹"(liner blocking)으로 알려져 있다. 심지어 접착제 재료가 직접(즉, 이형 라이너를 통하지 않고) E-빔 처리되는 경우에도, 방사선이 라이너를 통과한다면 접착제 재료 반대편의 실리콘 이형 층의 면이 전형적으로 영향을 받을 것이다.
이러한 문제에 대한 한 가지 해결책은 임시 라이너 상에 양면 접착 테이프를 제조하고, E-빔 방사선으로 접착제를 가교결합하고, 이어서 최종 제품으로 패키징하기 전에 임시 이형 라이너를 다른 이형 라이너로 대체하는 것이었다. 그러나, 이러한 해결책은 받아들일 수가 없는데, 이는 공정의 복잡성을 더하고 공정의 폐기물을 증가시키고 다른 라이너의 추가 비용을 더하기 때문이다. 그러므로, E-빔 처리되기 전의(pre-E-Beam treated) 이형 특징을 본질적으로 동일하게 유지하면서 E-빔 처리될 수 있어서, 소비자가 최종 제품을 이용할 수 있기 전에 대체할 필요가 없는 이형 라이너에 대한 필요성이 존재한다.
이론에 의해 구애되고자 함이 없이, 접착제 층(상기에 논의됨)의 개방 면 및 노출된 실리콘 이형 층에 대한 E-빔 노출의 해로운 영향은 접착제 및 이형 재료 표면뿐만 아니라 그들의 계면을 시간 경과에 따라 화학적으로 변형시켜 상기에 열거된 문제에 기여하는 다양한 화학종(예컨대, 퍼옥사이드 기 및/또는 퍼옥시 라디칼)의 형성을 야기하는 것으로 본 출원인은 생각한다.
유리하게는, 본 발명은 비용이 드는 임시 이형 라이너를 필요로 하지 않고도 전술된 문제들을 극복하는 방법을 기술한다.
따라서, 일 태양에서, 본 발명은 접착 물품의 제조 방법을 제공하며, 이 방법은
서로 반대편에 있는 제1 주 표면 및 제2 주 표면을 갖는 배킹을 제공하는 단계로서, 제1 실리콘 이형 층이 제1 주 표면 상에 배치되고, 제2 실리콘 이형 층이 제2 주 표면 상에 배치되며, 제2 실리콘 이형 층은 하기 화학식 I로 표시되는 화합물을 추가로 포함하는, 단계;
상기 제1 실리콘 이형 층 상에 접착제 층을 배치하는 단계; 및
공정 챔버(process chamber) 내에서 적어도 접착제 층을 전자 빔 방사선에 노출시켜 가교결합된 접착제 층을 제공하는 단계로서, 공정 챔버는 산소를 포함하고, 제2 실리콘 이형 층은 접착제 층의 가교결합 동안 산소에 노출되는, 단계
를 포함한다:
[화학식 I]
Figure pct00001
상기 식에서,
R1은 2 내지 40개의 탄소 원자를 갖는 2가 탄화수소 라디칼 또는 공유 결합을 나타내고;
R2는 1가 또는 2가 폴리(다이메틸실록산) 모이어티(moiety)를 나타내고;
X는 -NH- 또는 공유 결합을 나타내고;
Rf는 3 내지 5개의 탄소 원자를 갖는 퍼플루오르화된 기를 나타내고;
y는 1 또는 2이다.
다른 태양에서, 본 발명은 본 발명의 전술한 방법에 따라 제조된 접착 물품을 제공한다.
또 다른 태양에서, 본 발명은 접착 물품을 제공하는데, 이 물품은
서로 반대편에 있는 제1 주 표면 및 제2 주 표면을 갖는 배킹으로서, 제1 실리콘 이형 층이 제1 주 표면 상에 배치되고, 제2 실리콘 이형 층이 제2 주 표면 상에 배치되며, 제2 실리콘 이형 층은 하기 화학식 I로 표시되는 화합물을 추가로 포함하는, 배킹; 및
제1 이형 층과 제2 이형 층 사이에 개재된 접착제 층
을 포함한다:
[화학식 I]
Figure pct00002
상기 식에서,
R1은 2 내지 40개의 탄소 원자를 갖는 2가 탄화수소 라디칼 또는 공유 결합을 나타내고;
R2는 1가 또는 2가 폴리(다이메틸실록산) 모이어티를 나타내고;
X는 -NH- 또는 공유 결합을 나타내고;
Rf는 3 내지 5개의 탄소 원자를 갖는 퍼플루오르화된 기를 나타내고;
y는 1 또는 2이다.
또 다른 태양에서, 본 발명은 하기 화학식 I로 표시되는 화합물을 제공한다:
[화학식 I]
Figure pct00003
상기 식에서,
R1은 2 내지 40개의 탄소 원자를 갖는 2가 탄화수소 라디칼 또는 공유 결합을 나타내고;
R2는 1가 또는 2가 폴리(다이메틸실록산) 모이어티를 나타내고;
X는 -NH- 또는 공유 결합을 나타내고;
Rf는 3 내지 5개의 탄소 원자를 갖는 퍼플루오르화된 기를 나타내고;
y는 1 또는 2이다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이,
화학기 "Me"는 메틸을 지칭한다.
용어 "모이어티"는 1가 기 또는 다가 기(예컨대, 2가 기)일 수 있는, 분자의 연속 부분을 지칭한다.
용어 "감압 접착제"(PSA)는, 실온(예컨대, 섭씨 20도(℃))에서 보통 점착성이며, 기껏해야 매우 약한 손가락 압력을 가함으로써 표면에 대한 접합을 형성하는 것을 특징으로 하는 접착제를 지칭한다. PSA는 접착성(adhesion), 응집성(cohesion), 신축성(stretchiness) 및 탄성(elasticity)의 4중 균형으로 이어지는 점탄성 특성과 탄성 특성의 균형을 보유한다. PSA는 점착성임에도 불구하고, 잔여물을 남기지 않고 표면으로부터 제거될 수 있고 취급될 수 있기에 충분한 응집성 및 탄성을 갖는다. PSA는 단지 조성물이 기재에 달라붙거나 접착한다고 해서 그 조성물을 포함하지는 않는다.
화학종(예컨대, 기 또는 분자)과 관련하여 용어 "퍼플루오르화된"은 화학종 내의 모든 수소 원자가 불소로 대체되었음을 의미한다.
용어 "실리콘 처리된 이형 라이너"는 서로 반대편에 있는 주 표면들 상에 실리콘 이형 층을 갖는 라이너(예컨대, 테이프 또는 시트)를 지칭한다.
본 발명의 특징 및 이점이 상세한 설명뿐만 아니라 첨부된 청구범위를 고려할 때 추가로 이해될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 예시적인 양면 접착 테이프의 수직 단면의 개략도이다.
도 2는 양면 접착 테이프를 롤로 감는 예시적인 방법의 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 양면 접착 테이프를 제조하는 예시적인 공정의 개략도이다.
본 명세서 및 도면에서 도면 부호의 반복되는 사용은 본 발명의 동일하거나 유사한 특징부 또는 요소를 나타내도록 의도된다. 본 발명의 원리의 범주 및 사상에 속하는 다수의 다른 변형 및 실시 형태가 당업자에 의해 안출될 수 있음을 이해하여야 한다. 도면은 일정한 축척으로 작성되지 않을 수 있다.
도 1은 제조 후 및 패키징 전의 양면 접착 테이프(10)의 일 구성의 수직 단면을 도시한다. 양면 접착 테이프(10)는 접착제 층(12)을 포함한다. 접착제 층(12)에 사용될 수 있는 중합체는 하기에서 더 충분히 논의된다. 접착제 층(12)은 일반적으로 시트로 형성되며 제1 표면(11) 및 제2 표면(13)을 갖는다. 양면 접착 테이프(10)를 제조할 때, 제조 방법은 접착제 층(12)의 제1 표면(11)을 덮이지 않은 채로 둔다.
양면 접착 테이프(10)는 또한 실리콘 처리된 이형 라이너(20)를 포함한다. 실리콘 처리된 이형 라이너(20)는 배킹(21)을 포함한다. 배킹(21)용으로 적합한 재료는 하기에서 더 충분히 논의된다. 배킹(21)은 제1 표면(23) 및 제2 표면(24)을 포함한다. 실리콘 처리된 이형 라이너(20)는 제1 실리콘 이형 층(22) 및 제2 실리콘 이형 층(25)을 포함한다. 도 1은 제1 실리콘 이형 층(22)을 갖는 실리콘 처리된 이형 라이너(20)를 도시하지만, 배킹(21)은 제1 실리콘 이형 층(22)이 필요하지 않도록 하기에 충분한 라이너 이형성을 가질 수 있다. 사용되는 경우, 제1 실리콘 이형 층(22)은 배킹(21)의 제1 표면(23)에 적용된다. 제2 실리콘 이형 층(25)은 배킹(21)의 제2 표면(24)에 적용된다. 제1 실리콘 이형 층(22)은 접착제 층(12)의 제2 표면(13) 옆의 이형 면(27) 및 배킹 면(28)을 갖는다. 제1 실리콘 이형 층(22)의 이형 면(27)은 또한 실리콘 처리된 이형 라이너(20)의 제1 표면(31)을 한정한다. 제2 실리콘 이형 층(25)은 배킹 면(29) 및 비-배킹 면(30)을 갖는다. 제2 실리콘 이형 층(25)의 비-배킹 면(30)은 실리콘 처리된 이형 라이너(20)의 제2 표면(32)을 또한 한정한다. 제1 실리콘 이형 층(22) 및 제2 실리콘 이형 층(25)은 동일하거나 상이한 재료로 구성될 수 있다. 바람직하게는, 제1 실리콘 이형 층(22) 및 제2 실리콘 이형 층(25)은 상이한 재료로 구성된다.
도 2는 패키징을 위해 양면 접착 테이프(10)를 준비하는 하나의 방법을 도시한다. 양면 접착 테이프(10)를 그 자체로 롤로 감아서, 패키징 가능한 물품(50)을 형성한다. 사용 시에, 양면 접착 테이프를 풀고, 선택적으로 절단하고, 접착제 층(12)의 노출된 면(상기에 논의된 제1 면(11))으로 소정 표면에 적용하고, 이어서 배킹(21)을 제거한다. 선택적으로, 배킹(21)을 제거한 후에 접착제 층(12)의 제2 면(13)을 제2 표면에 적용한다. 패키징 가능한 물품(50)을 형성하는 이러한 방법은 양면 접착 테이프(10)의 소정 부분이 양면 접착 테이프(10)의 다른 부분과 상호작용하게 한다. 일단 양면 접착 테이프(10)가 그 자체로 감기기 시작하면, 접착제 층(12)의 제1 표면(11)이 제2 실리콘 이형 층(25)의 비-배킹 면(30)(실리콘 처리된 이형 라이너(20)의 제2 표면(32)으로도 지칭됨)과 접촉하게 된다.
제2 실리콘 이형 층(25)의 비-배킹 면(30)과 접착제 층(12)의 제1 표면(11)의 접촉은, 양면 접착 테이프(10)를 사용하기 위해 패키징 가능한 물품(50)을 풀 때 중요해진다. 접착제 층(12) 및 실리콘 처리된 이형 라이너(20)는 접착제 층(12)의 제1 표면(11) 대신에 제2 표면(13)에 의한 접촉을 유지하는 것이 바람직하다. 그러므로, 실리콘 처리된 이형 라이너(20)는 접착제 층(12)의 제2 표면(13)으로부터 이형되기 전에 제1 표면(11)으로부터 우선적으로 이형되어야 한다. 따라서, 실리콘 처리된 이형 라이너(20)는 접착제 층(12)의 제1 표면(11)으로부터의 라이너 이형성이 접착제 층(12)의 제2 표면(13)으로부터의 라이너 이형성과 충분히 상이하여야 한다. 실리콘 처리된 이형 라이너(20)의 제2 표면(32) 및 접착제 층(12)은 이러한 차등 효과가 발현되도록 구성된다. 바람직하게는, 제1 이형 층 및 제2 이형 층으로부터의 이형력의 비는 2:1 이상, 더 바람직하게는 3:1 이상이다.
도 3은 양면 접착 테이프(10)를 제조하고 이를 패키징 가능한 물품(50)으로 형성하는 하나의 방법을 개략적으로 도시한다. 접착제 층(12)을 분배기(101)로부터 실리콘 처리된 이형 라이너(20) 상으로 분배한다. 다음으로, 실리콘 처리된 이형 라이너(20) 및 접착제 층(12)을 한 쌍의 닙 롤러(102) 사이에서 함께 라미네이팅하여, 양면 접착 테이프(10)를 형성한다. 이어서, 양면 접착 테이프(10)를, 실리콘 처리된 이형 라이너(20)를 통해, 방사선 공급원(103)으로부터의 방사선에 노출시켜 접착제 층(12)의 가교결합을 일으킨다. 방사선 공급원(103)은 바람직하게는 E-빔 공급원이다. 이어서, 양면 접착 테이프(10)를 그 자체 상에 감아서 롤을 형성함으로써 패키징 가능한 물품(50)으로 형성한다.
실리콘 처리된 이형 라이너는 서로 반대편에 있는 제1 주 표면 및 제2 주 표면(23, 24)을 갖는 배킹을 갖는다. 제1 실리콘 이형 층(22) 및 제2 실리콘 이형 층(25)이 배킹(21)의 각각의 표면 상에 배치된다.
배킹(21)에 적합한 재료에는, 예를 들어, 폴리에스테르 필름(예컨대, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름) 및 폴리올레핀 필름(예컨대, 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 이축-배향된 폴리프로필렌 필름(BOPP 필름))과 같은 중합체 필름, 금속화된 필름, 밀봉지(sealed paper)(예컨대, 폴리에틸렌-코팅지, 금속화지(metallized paper) 및 점토-코팅지) 및 종이가 포함된다.
배킹(21)의 제1 표면(23) 상의 제1 실리콘 이형 층(22)은, 예컨대, 하기 경화 메커니즘을 사용하는 화학과 같은 본 기술 분야에 공지된 것들을 포함하는 통상적인 실리콘 이형 재료를 포함할 수 있다: 축합 경화(예컨대, 가수분해적), 부가 경화(예컨대, 하이드로실릴화-기반), 자유-라디칼 경화, 양이온성 경화 및 트리거되는 축합 경화. 이들 실리콘 화학에 관한 상세 사항은, 예를 들어, 미국 특허 제4,504,645호(멜란콘(Melancon)), 제4,600,484호(드라낙(Drahnak)) 및 제7,279,210호(헐틴(Hulteen) 등), 국제특허 공개 WO 98/40439호(리우(Liu) 등) 및 문헌[Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology, 3rd ed., Chapters 23 and 24, Van Nostrand Reinhold Co., Inc. (1989)]에서 찾아 볼 수 있다.
배킹(21)의 제2 표면(24) 상의 제2 실리콘 이형 층(25)이 또한 통상적인 실리콘 이형 재료를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 제2 실리콘 이형 층 재료는 최소한의 극성 또는 반응성 작용기, 특히 자유-라디칼 반응성 작용기를 갖는 단단히 가교결합된 실록산 네트워크를 포함한다. 중합체가 E-빔 방사선에 노출될 때, 조사된 중합체의 여기된 상태로부터 화학 결합 절단이 발생할 것이고, 이는 자유 라디칼을 형성한다는 것이 알려져 있다. 형성된 자유 라디칼은 짧은 수명을 가지며 다른 자유-라디칼과 재조합되어 그의 반응성을 상실하거나, 중합체와 반응하거나, 다른 작용기와 반응하여 더 긴 수명을 갖는 자유 라디칼을 생성할 것이다. 상대적으로 긴 수명의 자유 라디칼은, 조사된 재료가 산소 함유 환경에 노출(즉 방사선-산화)될 때, 예를 들어 분자 산소와 추가로 반응하여 상대적으로 안정한 퍼옥사이드 화합물을 제공한다.
그렇게 형성된 퍼옥사이드는 상대적으로 더 긴 수명을 가지며, 그 결과 이들은 접착제-이형 계면으로 이동하여 접착제와 추가로 반응(또는 상호작용)할 수 있다. 이는 더 높은 라이너 이형 값(상대적으로 바람직하지 않은 높은 풀림 힘이 필요함을 의미함) 또는 라이너 블로킹을 야기한다. 라이너 블로킹을 최소화하고 제2 실리콘 이형 층(25)이 원하는 방식으로 기능하게 하기 위해, 실리콘 이형 층 재료는 자유-라디칼-반응성 작용기, 예를 들어 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 비닐 및 수소화규소 작용기를 최소한으로 함유하여야 한다.
본 발명자들은, 뜻밖에도, 소정의 플루오르화된 첨가제를 함유하는 실리콘 이형 조성물로 코팅된 이형 라이너가, 이형 층을 전자 빔 방사선에 노출시킨 후에 허용가능한 이형성을 제공한다는 것을 밝혀내었다.
실리콘 또는 폴리다이메틸실록산이 가장 중요하며 널리 사용되는 이형 재료이다. 접착제 층으로의 실리콘 전사를 감소시키거나 없애기 위해 실리콘 이형 층은 일반적으로 가교결합된다. 가교결합은 물리적 가교결합 또는 화학적 가교결합 중 어느 하나일 수 있다. 화학적 가교결합은 본 출원에서 "경화"로 또한 지칭된다.
실리콘 경화 화학 중에서, 자유-라디칼 경화, 부가 경화 및 축합 경화 모두는 가교결합된 네트워크를 제공할 수 있다.
전형적으로, 가교결합된 실리콘은 2개 이상의 반응성 기를 포함하는 적어도 하나의 상응하는 반응성 실리콘 전구체로부터 유도된다. 반응성 기에는 바람직하게는 에폭시, 아크릴레이트, 실란, 실라놀, 또는 에틸렌계 불포화(예를 들어, 비닐 또는 헥세닐) 기가 포함된다. 2개 이상의 에폭시 또는 아크릴레이트 기를 포함하는 실리콘 전구체는 별개의 가교결합제에 대한 필요 없이 전형적으로 단일중합될 것이다. 2개 이상의 실라놀 또는 에틸렌계 불포화 기를 포함하는 실리콘 전구체는 별개의 가교결합제, 예를 들어 하이드라이드-작용성 실리콘 가교결합제를 사용한다. 대안적으로, 미국 특허 제6,204,350호(리우 등)에 기재된 바와 같이, 실라놀, 알콕시실란, 또는 아실옥시실란-작용성 실리콘 전구체가 알콕시-작용성 가교결합제와 반응될 수 있다.
일부 실시 형태에서, 실리콘 베이스 전구체의 작용기들 사이의 수 평균 분자량은 약 500000 g/mol 미만, 바람직하게는 약 20000 g/mol 미만이거나 그보다 작다. 일부 실시 형태에서, 작용기들 사이의 수 평균 분자량은 약 500 g/mol 이상, 그리고 종종 약 2,000 g/mol 이상이다.
적합한 에폭시-작용성 실리콘 전구체는, 예를 들어 미국 특허 제4,279,717호(에크베르그(Eckberg) 등) 및 제5,332,797호(케셀(Kessel) 등)에 기재되어 있다. 에폭시-작용성 실리콘 전구체의 예에는, 예를 들어, 모두 미국 오하이오주 콜럼버스 소재의 모멘티브(Momentive)로부터 입수가능한 실포스(SILFORCE) UV 9400, 실포스 UV 9315, 실포스 UV 9430, 실포스 UV 9600으로 입수가능한 것들 및 미국 뉴저지주 이스트 브룬스윅 소재의 블루스타 실리콘즈(Bluestar Silicones)로부터 실콜리스(SILCOLEASE) UV200 시리즈로 입수가능한 것들이 포함된다.
적합한 아크릴레이트-작용성 실리콘 전구체는, 예를 들어 미국 특허 제4,348,454호(에크베르그)에 기재되어 있다. 아크릴레이트-작용성 실리콘 전구체의 예에는, 예를 들어 블루스타 실리콘즈로부터 실콜리스 UV100 시리즈로 입수가능한 것들 및 미국 뉴저지주 파시패니 소재의 에보닉 인더스트리즈(Evonik Industries)로부터 테고(TEGO) RC 902, 테고 RC 922 및 테고 RC 711로 입수가능한 것들이 포함된다.
적합한 실라놀-작용성 실리콘 중합체는 잘 알려져 있으며, 예컨대, 미국 펜실베이니아주 모리스빌 소재의 젤레스트, 인코포레이티드(Gelest, Inc.)로부터 DMS-S12 및 DMS-S21로 입수가능한 것들을 비롯하여 다양한 공급원으로부터 입수가능하다.
적합한 에틸렌계 불포화 작용성 실리콘 전구체는 펜던트 및/또는 말단 비닐 기를 갖는 폴리다이메틸실록산뿐만 아니라 펜던트 및/또는 말단 헥세닐 기를 갖는 폴리다이메틸실록산을 포함한다. 적합한 헥세닐 작용성 실리콘은, 예를 들어 미국 특허 제4,609,574호(케리크(Keryk) 등)에 기재되어 있다. 헥세닐-작용성 실리콘의 예에는, 예를 들어 미국 미시간주 미들랜드 소재의 다우 코닝(Dow Corning)으로부터 입수가능한, 실-오프(SYL-OFF) 7677로 입수가능한 것이 포함된다. 적합한 비닐-작용성 실리콘은, 예를 들어 미국 특허 제3,814,731호(니츠쉬(Nitzsche) 등) 및 미국 특허 제4,162,356호(그레노블(Grenoble))에 기재되어 있으며, 이는 매우 다양한 공급원으로부터 입수가능하다. 비닐-종결된 폴리다이메틸실록산의 예에는 젤레스트 인코포레이티드로부터 DMS-V21(분자량 = 6000) 및 DMS-V25(분자량 = 17,200)로 입수가능한 것들이 포함된다. 적합한 비닐-작용성 실리콘 중합체는 또한 다우 코닝으로부터 실-오프로 입수가능하다. 말단-블로킹된 펜던트 비닐-작용성 실리콘 중합체를 함유하는 예시적인 재료는 다우 코닝으로부터의 실-오프 7680-020 중합체이다.
적합한 하이드라이드-작용성 실리콘 가교결합제는, 예를 들어 미국 특허 제3,814,731호(니츠쉬 등) 및 제4,162,356호(그레노블)에 기재되어 있다. 적합한 가교결합제는 잘 알려져 있으며, 당업자는 매우 다양한 실리콘-기반 중합체와 함께 사용하기에 적절한 가교결합제를, 그러한 가교결합제 상의 적절한 작용기를 확인하는 것을 비롯하여, 용이하게 선택할 수 있을 것이다. 예를 들어, 하이드라이드-작용성 가교결합제는 다우 코닝으로부터 실-오프로 입수가능하며, 이에는 실-오프 7048 및 실-오프 7678로 입수가능한 것들이 포함된다. 다른 예시적인 하이드라이드-작용성 가교결합제에는 미국 뉴욕주 올버니 소재의 모멘티브 퍼포먼스 머티어리얼즈(Momentive Performance Materials)로부터 입수가능한, SS4300C 및 SL4320으로 입수가능한 것들이 포함된다.
하이드라이드-작용성 실리콘 가교결합제의 하이드라이드 당량은 전형적으로 약 60 그램/당량(g/eq) 이상, 그리고 전형적으로 약 150 g/eq 이하이다.
실라놀-작용성 실리콘 전구체 및 하이드라이드 작용성 가교결합제를 포함하는 실시 형태에서, 실라놀 기에 대한 하이드라이드 기의 당량 비는 바람직하게는 약 1.0 (1:1) 이상, 그리고 종종 약 25.0 (25:1) 이하이다.
에틸렌계 불포화 작용성 실리콘 전구체 및 하이드라이드 작용성 가교결합제를 포함하는 실시 형태에서, 에틸렌계 불포화 기에 대한 하이드라이드 기의 당량 비는 바람직하게는 약 1.0 (1:1) 이상, 그리고 더 바람직하게는 약 1.1 이상이다. 종종, 당량 비는 약 2.0 (2:1) 이하, 그리고 더 종종 약 1.5 이하이다.
적합한 알콕시-작용성 가교결합제 및 가교결합제의 상대적인 양을 포함하는 가교결합 조건은 미국 특허 제6,204,350호(리우 등)에 기재되어 있다.
본 명세서에 기재된 가교결합된(예를 들어, 경화된) 실리콘은 촉매를 사용하여 가교결합되는 하나 이상의 반응성 실리콘 전구체로부터 유도될 수 있다. 적합한 촉매의 예는, 예를 들어 미국 특허 제5,520,978호(보드맨(Boardman) 등)에 기재되어 있다. 바람직하게는, 촉매는 비닐- 및 헥세닐-작용성 실리콘의 경우 백금 또는 로듐 촉매이다. 바람직하게는, 촉매는 실라놀 작용성 실리콘의 경우 주석 촉매이다. 구매가능한 백금 촉매의 예에는 젤레스트 인코포레이티드로부터 입수가능한 상표명 SIP6831.2(자일렌 중 백금-다이비닐테트라메틸다이실록산 촉매 착물; 2.1 내지 2.4 중량% 백금 농도)가 포함되지만 이로 한정되지 않는다. Pt의 양은 전형적으로 중량 기준으로 약 60 내지 약 150 ppm(part per million)이다.
실리콘 이형 층을 제조하는 데 사용되는 다른 성분에는, 예를 들어 억제제, 예컨대 모멘티브로부터 SL 6040-D1 01P로 입수가능한 다이알릴 말레에이트 억제제, 다우 코닝으로부터 실-오프 7210 릴리즈 모디파이어(RELEASE MODIFIER)로 입수가능한 것과 같은 MQ 수지 및 다우 코닝으로부터 실-오프 297로 입수가능한 것과 같은 앵커리지 첨가제(anchorage additive)가 포함된다.
산소의 존재 하에 E-빔 방사선에 노출된 실리콘 처리된 이형 라이너에 대해 개선된 이형 안정성은, 하기 화학식 I로 표시되는 적어도 하나의 화합물을 실리콘 이형 층 제형에, 예컨대, 본 발명에 따른 접착 물품 내의 제1 실리콘 이형 층에 포함함으로써 달성된다:
[화학식 I]
Figure pct00004
상기 식에서, R1은 2 내지 40개의 탄소 원자를 갖는 2가 탄화수소 라디칼 또는 공유 결합을 나타낸다. R1은 지방족 또는 방향족, 환형, 선형, 또는 분지형일 수 있다. 일부 실시 형태에서, R1은 6개의 탄소 원자를 가지며 방향족(예컨대, p-페닐렌, m-페닐렌, 또는 o-페닐렌)이다. 일부 실시 형태에서, R1은 2 내지 20개의 탄소 원자, 2 내지 12개의 탄소 원자, 2 내지 6개의 탄소 원자 또는 2 내지 4개의 탄소 원자를 갖는다. 예에는 에틸렌(즉, -CH2CH2-), 프로판-1,3-다이일, 프로판-1,2-다이일, 부탄-1,4,-다이일, 헥산-1,6-다이일, 사이클로헥산-1,6-다이일, 도데칸-1,12-다이일, 도데칸-1,6-다이일, 헥사데칸-1,16-다이일, 에이코산-1,20-다이일이 포함된다.
R2는 1가(y = 1) 또는 2가(y = 2) 폴리(다이메틸실록산) 모이어티를 나타낸다. 일부 실시 형태에서, 폴리다이메틸실록산 모이어티는 수 평균 분자량(Mn)이 250 g/몰(g/mol) 이상, 500 g/mol 이상, 1000 g/mol 이상, 2000 g/mol 이상, 또는 2500 g/mol 이상 내지 5000 g/mol 이상, 7500 g/mol 이상이거나, 그보다 크다. 대안적으로 또는 추가적으로, 일부 실시 형태에서, 폴리다이메틸실록산 모이어티는 평균 2개 이상, 3개 이상, 4개 이상, 5개 이상, 10개 이상, 20개 이상, 30개 이상, 또는 심지어 40개 이상의 규소 원자 내지 50개 이상의 규소 원자를 함유한다.
X는 -NH- 또는 공유 결합을 나타낸다.
Rf는 3 내지 5개의 탄소 원자를 갖는 퍼플루오르화된 기를 나타낸다. 예에는 퍼플루오로-n-프로필, 퍼플루오로-아이소-프로필, 퍼플루오로-n-부틸, 퍼플루오로-아이소-부틸, 퍼플루오로-t-부틸, 퍼플루오로-n-펜틸, 퍼플루오로-sec-펜틸 및 퍼플루오로-네오-펜틸이 포함된다.
y는 1 또는 2이다.
화학식 I에 따른 화합물은 통상적인 합성 접근법에 따라 제조될 수 있다. 예를 들어, 하기 화학식 II(여기서, Rf는 (전술한) 화학식 I에 기재된 바와 같음)에 나타난 플루오르화된 아크릴아미드는, 발명의 명칭이 "불소화합물계 피페라진 설폰아미드"(FLUOROCHEMICAL PIPERAZINE SULFONAMIDES)이고 2015년 12월 11일자로 출원된 미국 가특허 출원 제62/266,035호의 절차에 따라 제조될 수 있다.
[화학식 II]
Figure pct00005
이러한 플루오르화된 올레핀은 하이드로실릴화에 의해 하기에 나타난 바와 같은 수소-종결된 폴리다이메틸실록산:
Figure pct00006
또는 하기에 나타난 바와 같은 α,ω-다이하이드리도폴리(다이메틸실록산)과 커플링될 수 있다:
Figure pct00007
상기 식에서, j는 1 이상, 바람직하게는 2 이상, 더 바람직하게는 4 이상의 정수이다. 그러한 커플링 반응은 화학식 I(여기서, 각각, y = 1 및 y = 2이다)에 따른 화합물들을 생성한다. 커플링 반응은, 예를 들어 카르스테트(Karstedt) 촉매(즉, 백금(0)-1,3-다이비닐-1,1,3,3-테트라메틸다이실록산, 전형적으로 톨루엔 중의 용액으로서 판매됨)를 사용하여 톨루엔 용매 중에서 수행될 수 있다. 다른 하이드로실릴화 촉매가 또한 사용될 수 있다.
모노- 및 다이-하이드라이드-종결된 폴리다이메틸실록산은 공지의 방법에 따라 제조될 수 있고/있거나 상업적 공급처; 예를 들어, 미국 위스콘신주 밀워키 소재의 알드리치 케미칼 컴퍼니(Aldrich Chemical Co.) 또는 미국 미시간주 미들랜드 소재의 다우 코닝으로부터 입수될 수 있다.
화학식 II에 따른 화합물은, 예를 들어, 미국 특허 제5,451,622호(보드맨 등)에 개시된 것들과 같은 공지의 유기 반응을 사용하여 제조될 수 있다. 예시적인 제조 방법은 플루오로지방족 설포닐 플루오라이드, RfSO2F와 피페라진의 반응 후에, 생성되는 플루오로지방족 라디칼-함유 설포닐피페라진과 다양한 유기 반응물(예컨대, 알케닐 기를 갖는 산 할라이드, 알케닐 기를 갖는 아이소시아네이트)의 반응에 의한 것이다. 다른 화합물을 제조하기 위한 유사한 반응이 당업자에게 명백할 것이다.
임의의 적합한 방법이 배킹 상에 실리콘 이형 층을 코팅하는 데 사용될 수 있다. 전형적인 실리콘 이형 층 중량은 0.2 g/m2 초과이고, 더욱 전형적으로는 0.7 g/m2 내지 2.5 g/m2이다. E-빔 처리된, 실리콘 처리된 이형 라이너에 의해 관찰되는 라이너 이형 값은 코팅 중량 및 사용되는 특정 배킹 둘 모두에 따라 달라진다.
화학식 I의 화합물은 라이너 혼동을 실질적으로 없애기에 유효한 총량으로 제2 실리콘 이형 층에 포함된다. 바람직하게는, 화합물은 제2 실리콘 이형 층에 0.1 내지 10 중량%, 더 바람직하게는 0.1 내지 6 중량% 및 더욱 더 바람직하게는 0.5 내지 6 중량%의 양으로 포함되지만, 다른 양이 또한 사용될 수 있다.
예를 들어, 충전제, 산화방지제, 점도 조절제, 안료, 이형 조절제와 같은 첨가제가, 최종 제품의 원하는 특성을 실질적으로 그리고 유해하게 변경하지 않는 정도로, 제1 및 제2 실리콘 이형 층(22, 25) 둘 모두에 첨가될 수 있다.
일단 실리콘 이형 층 제형이 선택되면, 성분들을 혼합하고 코팅기로 전달한다. 유용한 코팅 방법에는, 예를 들어, 바(bar) 코팅; 롤 코팅(예컨대, 그라비어 코팅, 오프셋 그라비어 코팅(3-롤 코팅으로도 칭해짐) 및 5-롤 코팅); 분무 코팅; 커튼 코팅; 및 브러시 코팅이 포함된다.
실리콘 이형 층 제형은 100% 고형물로부터 또는 용액으로부터 배킹 상에 직접 코팅된다. 유용한 배킹에는 폴리에스테르(예컨대, PET), 폴리올레핀(예컨대, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 이축 배향된 폴리프로필렌(BOPP)), 폴리코팅지(polycoated paper), 금속화지, 점토 밀봉지 및 금속화된 필름이 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 배킹의 표면은, 예를 들어, 프라이머, 코로나 처리, 또는 화염 처리로 화학적으로 또는 물리적으로 배킹에 대한 실리콘 이형 층 앵커리지를 향상시키도록 추가로 처리될 수 있다.
각각의 경화성 실리콘 이형 층 제형이 배킹 상에 코팅된 후에, 코팅된 경화성 실리콘 이형 층 제형은 시스템의 요건에 따라 예컨대 자외(UV) 또는 열 방사선에 의해 경화된다. 유용한 UV 광의 예에는 고강도 UV 광, 예를 들어 H-타입 램프(미국 메릴랜드주 록빌 소재의 퓨전 UV 큐어링 시스템즈(Fusion UV Curing Systems)로부터 구매가능함) 및 중압 수은 램프가 포함된다. 용매계 제형이 실리콘 이형 층으로서 사용되는 경우, 용매를 제거하기 위해 UV 경화 전에 열 오븐 내에서의 처리가 또한 필요할 수 있다.
이러한 일반 절차는 제1 실리콘 이형 층(22) 및 제2 실리콘 이형 층(25) 둘 모두에 대해 작용한다. 일반적으로, 제1 실리콘 이형 층(22)이 제2 실리콘 이형 층(25) 전에 코팅된다. 대안적으로, 제1 및 제2 실리콘 이형 층(22, 25) 둘 모두가 동시에 코팅 및 경화될 수 있다.
다양한 상이한 중합체 수지뿐만 아니라 이들의 블렌드가 접착제 층(12)을 형성하는 데 적합하다. 특정 수지는 최종 물품의 원하는 특성에 기초하여 선택된다. 접착제 층(12)에 유용한 중합체 수지의 부류의 예는 미국 특허 제6,103,152호(겔센(Gehlsen) 등)에서 찾을 수 있다. 상이한 화학 조성을 갖는 둘 이상의 아크릴레이트 중합체를 블렌딩하는 것이 바람직할 수 있다. 블렌드 성분의 유형 및 농도의 조작에 의해 광범위한 물리적 특성을 얻을 수 있다.
접착제 층(12)에 유용한 중합체의 한 부류에는 아크릴레이트 및 메타크릴레이트 중합체 및 공중합체가 포함된다. 그러한 중합체는, 예를 들어 1 내지 20개의 탄소 원자(예를 들어, 3 내지 18개의 탄소 원자)를 갖는 알킬 기를 갖는 비-3차 알킬 알코올의 하나 이상의 단량체성 아크릴 또는 메타크릴 에스테르를 중합함으로써 형성된다. 적합한 아크릴레이트 단량체로는 예컨대 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, n-부틸 아크릴레이트, 라우릴 아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, 사이클로헥실 아크릴레이트, 아이소-옥틸 아크릴레이트, 옥타데실 아크릴레이트, 노닐 아크릴레이트, 데실 아크릴레이트 및 도데실 아크릴레이트가 포함된다. 상응하는 메타크릴레이트가 또한 유용하다. 방향족 아크릴레이트 및 메타크릴레이트(예를 들어, 벤질 아크릴레이트 및 벤질 메타크릴레이트)가 또한 유용하다.
선택적으로, 하나 이상의 모노에틸렌계 불포화 공단량체는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 단량체와 중합될 수 있다. 공단량체의 특정 유형 및 양은 중합체의 원하는 특성에 기초하여 선택된다. 일 군의 유용한 공단량체는 (메트)아크릴레이트(즉, 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트) 단일중합체의 유리 전이 온도보다 큰 단일중합체 유리 전이 온도를 갖는 것들을 포함한다. 이러한 군에 속하는 적합한 공단량체의 예에는 아크릴산; 아크릴아미드; 메타크릴아미드; 치환된 아크릴아미드(예를 들어, N,N-다이메틸아크릴아미드); 이타콘산; 메타크릴산; 아크릴로니트릴; 메타크릴로니트릴; 비닐 아세테이트; N-비닐피롤리돈; 아이소보르닐 아크릴레이트; 시아노에틸 아크릴레이트; N-비닐-카프로락탐; 말레산 무수물; 하이드록시알킬 (메트)아크릴레이트; N,N-다이메틸-아미노에틸 (메트)아크릴레이트; N,N-다이에틸아크릴아미드; 베타-카르복시에틸 아크릴레이트; 네오데칸산, 네오노난산, 네오펜탄산, 2-에틸헥산산, 또는 프로피온산의 비닐 에스테르; 비닐리덴 클로라이드; 스티렌; 비닐톨루엔 및 알킬 비닐 에테르가 포함된다.
아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 단량체와 중합될 수 있는 제2 군의 모노에틸렌계 불포화 공단량체는 단일중합체 유리 전이 온도(Tg)가 아크릴레이트 단일중합체의 유리 전이 온도보다 더 낮은 것들을 포함한다. 이러한 부류에 속하는 적합한 공단량체의 예에는 에틸옥시에톡시에틸 아크릴레이트(Tg = -71℃(섭씨)) 및 메톡시폴리에틸렌 글리콜 400 아크릴레이트(Tg = -65℃; 신 나카무라 케미칼 컴퍼니, 리미티드(Shin Nakamura Chemical Co., Ltd.)로부터 NK 에스테르 AM-90G로 입수가능함)가 포함된다.
접착제 층(12)에 유용한 중합체의 제2 부류에는 반결정질 중합체 수지, 예를 들어 폴리올레핀 및 폴리올레핀 공중합체(예컨대, 2 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 단량체에 기초한 중합체 수지, 예를 들어 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 에틸렌-프로필렌 공중합체); 폴리에스테르 및 코-폴리에스테르; 폴리아미드 및 코-폴리아미드; 플루오르화된 단일중합체 및 공중합체; 폴리알킬렌 옥사이드(예컨대, 폴리에틸렌 옥사이드 및 폴리프로필렌 옥사이드); 폴리비닐 알코올; 이오노머(예컨대, 염기로 중화된 에틸렌-메타크릴산 공중합체); 및 셀룰로오스 아세테이트가 포함된다. 이러한 부류의 중합체의 다른 예에는 비정질 중합체, 예를 들어 폴리아크릴로니트릴 폴리비닐 클로라이드, 열가소성 폴리우레탄, 방향족 에폭시, 폴리카르보네이트, 비정질 폴리에스테르, 비정질 폴리아미드, ABS 블록 공중합체, 폴리페닐렌 옥사이드 합금, 이오노머(예컨대, 염으로 중화된 에틸렌-메타크릴산 공중합체), 플루오르화된 탄성중합체 및 폴리다이메틸 실록산이 포함된다.
접착제 층(12)에 유용한 중합체의 제3 부류에는 자외 방사선-활성화 가능한 기를 함유하는 탄성중합체가 포함된다. 예에는 폴리부타다이엔, 폴리아이소프렌, 폴리클로로프렌, 스티렌과 다이엔의 랜덤 및 블록 공중합체(예를 들어, SBR) 및 에틸렌-프로필렌-다이엔 단량체 고무가 포함된다. 이러한 부류의 중합체는 전형적으로 점착부여(tackifying) 수지와 조합된다.
접착제 층(12)에 유용한 중합체의 제4 부류에는 비-광중합성 단량체로부터 제조된 감압 및 핫 멜트 적용되는 접착제가 포함된다. 그러한 중합체는 접착성 중합체(즉, 본래 접착성인 중합체), 또는 본래는 접착성이 아니지만 가소제 또는 점착부여제와 같은 성분과 배합 시에 접착제 조성물을 형성할 수 있는 중합체일 수 있다. 구체적인 예에는 폴리-알파-올레핀(예를 들어, 폴리옥텐, 폴리헥센 및 어택틱 폴리프로필렌), 블록 공중합체-기반 접착제, 천연 및 합성 고무, 실리콘 접착제, 에틸렌-비닐 아세테이트 및 에폭시-함유 구조 접착제 블렌드(예를 들어, 에폭시-아크릴레이트 및 에폭시-폴리에스테르 블렌드)가 포함된다.
접착제 층(12)은 또한 선택적으로 다른 성분을 그 안에 가질 수 있다. 예를 들어, 충전제, 산화방지제, 점도 조절제, 안료, 점착부여 수지, 섬유 등과 같은 보통의 첨가제가, 최종 생성물의 원하는 특성을 변화시키지 않는 정도로, 접착제 층(12)에 또한 첨가될 수 있다.
바람직한 선택적인 첨가제는 안료, 또는 광 차단 충전제이다. 안료로서 일반적으로 사용되는 임의의 화합물이 이용될 수 있는데, 그에 의해 최종 제품의 원하는 특성이 변화되지 않는 한 이용될 수 있다. 예시적인 안료에는 카본 블랙 및 이산화티타늄이 포함된다. 안료의 양은 또한 제품이 원하는 용도에 따라 좌우된다. 일반적으로, 안료의 농도는 0.10 중량% 초과이다. 바람직하게는, 접착제 층(12)에 불투명한 색을 제공하기 위해 안료의 농도는 0.15 중량% 초과, 더 바람직하게는 0.18 중량 초과이다.
접착제 층(12)의 두께는 제품의 용도에 따라 변한다. 소정 폼(foam) 접착 제품의 경우에, 바람직하게는 접착제 층(12)의 두께는 250 마이크로미터 초과이다. 더 바람직하게는, 두께는 500 마이크로미터 초과이다. 비-발포형 전사 접착제의 단일 층의 경우에, 접착제 층은 바람직하게는 두께가 2 내지 5 밀(51 내지 127 마이크로미터)이지만, 다른 두께가 또한 사용될 수 있다.
본 발명에 이용되는 접착제 층(12)은 전자 빔("E-빔") 방사선에 의해 적어도 부분적으로 가교결합되지만, 추가적인 가교결합 수단(예컨대, 화학물질, 열, 감마 방사선 및/또는 자외 및/또는 가시 방사선)이 또한 사용될 수 있다. 양면 접착 테이프(10)에 더 바람직한 특징(예컨대, 증가된 강도)을 부여하기 위해 접착제 층(12)은 가교결합된다. 한 가지 가교결합 방법은 전자-빔 방사선을 사용하는 것이다. E-빔 방사선은, 다른 방법으로는 가교결합시킬 수 없는 중합체, 예를 들어 고도로 착색된 접착제, 충전제를 갖는 접착제 및 비교적 두꺼운 접착제 층을 가교결합시킬 수 있기 때문에 유리하다.
E-빔 방사선은 자유-라디칼 연쇄 반응을 개시함으로써 접착제 층의 가교결합을 야기한다. E-빔으로부터의 이온화 미립자 방사선은 중합체에 직접 흡수되고 가교결합 공정을 개시하는 자유 라디칼을 생성한다. 일반적으로, 화학 결합을 파괴하고 중합체 시스템의 성분을 이온화 또는 여기시키기 위해서는 약 100 킬로전자볼트(keV) 이상의 전자 에너지가 필요하다. 생성되는 산란된 전자는 접착제 전체에 걸쳐 분산된 다량의 자유 라디칼을 야기한다. 이러한 자유 라디칼은 가교결합 반응(예컨대, 자유-라디칼 중합, 라디칼-라디칼 커플링)을 개시하며, 이는 3차원적으로 가교결합된 중합체를 생성한다.
E-빔 처리 유닛은 이러한 목적을 위한 방사선을 공급한다. 일반적으로, 처리 유닛은 전원 및 E-빔 가속 튜브를 포함한다. 전원은 전류를 증가시키고 정류하며, 가속기는 E-빔을 생성하고 집속하며 스캐닝을 제어한다. E-빔은, 예를 들어, 텅스텐 필라멘트를 고전압으로 통전시킴으로서 생성될 수 있다. 이는 전자가 고속으로 생성되게 한다. 이어서, 이들 전자를 농축하여 고에너지 빔을 형성하고 전자총 내부에서 전속력으로 가속한다. 가속기 튜브의 측면 상의 전자석은 빔의 편향 또는 스캐닝을 가능하게 한다.
스캐닝 폭 및 깊이는 전형적으로 각각 약 61 내지 183 센티미터(cm) 내지 약 10 내지 15 cm로 다양하다. 스캐너 개구는 보통 티타늄인 얇은 금속 포일로 덮이며, 이는 전자의 통과를 허용하지만, 처리 챔버 내의 고진공을 유지한다. 가속기의 특징적 전력, 전류 및 선량률은 각각 약 200 내지 500 keV, 약 25 내지 200 밀리암페어(mA) 및 약 1 내지 10 메가라드(Mrad)이다. 퍼옥사이드 형성을 최소화하기 위해, 공정 챔버는, 예를 들어, 질소 퍼징에 의해 산소 함량을 실용적인 한 낮게 유지하여야 하지만, 이는 필수요건은 아니다.
e-빔 처리 후에, 생성되는 양면 접착 테이프를, 예컨대, 도 3에 나타난 바와 같이, 롤로 감을 수 있다. 예를 들어, 슬리팅(slitting) 및/또는 패키징과 같은 추가의 변환 단계가 또한 이 시점에 수행될 수 있다.
본 발명의 선택된 실시 형태
일 태양에서, 본 발명은 접착 물품의 제조 방법을 제공하며, 이 방법은
서로 반대편에 있는 제1 주 표면 및 제2 주 표면을 갖는 배킹을 제공하는 단계로서, 제1 실리콘 이형 층이 제1 주 표면 상에 배치되고, 제2 실리콘 이형 층이 제2 주 표면 상에 배치되며, 제2 실리콘 이형 층은 하기 화학식 I로 표시되는 화합물을 추가로 포함하는, 단계;
제1 실리콘 이형 층 상에 접착제 층을 배치하는 단계; 및
공정 챔버 내에서 적어도 접착제 층을 전자 빔 방사선에 노출시켜 가교결합된 접착제 층을 제공하는 단계로서, 공정 챔버는 산소를 포함하고, 제2 실리콘 이형 층은 접착제 층의 가교결합 동안 산소에 노출되는, 단계
를 포함한다:
[화학식 I]
Figure pct00008
상기 식에서,
R1은 2 내지 40개의 탄소 원자를 갖는 2가 탄화수소 라디칼 또는 공유 결합을 나타내고;
R2는 1가 또는 2가 폴리(다이메틸실록산) 모이어티를 나타내고;
X는 -NH- 또는 공유 결합을 나타내고;
Rf는 3 내지 5개의 탄소 원자를 갖는 퍼플루오르화된 기를 나타내고;
y는 1 또는 2이다.
제2 실시 형태에서, 본 발명은, 전자 빔 방사선이 접착제 층 및 제2 실리콘 이형 층 둘 모두에서 각각 서로 반대 방향으로부터 지향되는, 제1 실시 형태에 따른 방법을 제공한다.
제3 실시 형태에서, 본 발명은, 가교결합된 접착제 층을 제2 실리콘 이형 층 상으로 감는 단계를 추가로 포함하는, 제1 실시 형태 또는 제2 실시 형태에 따른 방법을 제공한다.
제4 실시 형태에서, 본 발명은, 가교결합된 접착제 층이 감압 접착제 층인, 제1 실시 형태 내지 제3 실시 형태 중 어느 한 실시 형태에 따른 방법을 제공한다.
제5 실시 형태에서, 본 발명은 제1 실시 형태 내지 제4 실시 형태 중 어느 한 실시 형태에 따라 제조된 접착 물품을 제공한다.
제6 실시 형태에서, 본 발명은,
서로 반대편에 있는 제1 주 표면 및 제2 주 표면을 갖는 배킹으로서, 제1 실리콘 이형 층이 제1 주 표면 상에 배치되고, 제2 실리콘 이형 층이 제2 주 표면 상에 배치되며, 제2 실리콘 이형 층은 하기 화학식 I로 표시되는 화합물을 추가로 포함하는, 배킹; 및
제1 이형 층과 제2 이형 층 사이에 개재된 접착제 층
을 포함하는, 접착 물품을 제공한다:
[화학식 I]
Figure pct00009
상기 식에서,
R1은 2 내지 40개의 탄소 원자를 갖는 2가 탄화수소 라디칼 또는 공유 결합을 나타내고;
R2는 1가 또는 2가 폴리(다이메틸실록산) 모이어티를 나타내고;
X는 -NH- 또는 공유 결합을 나타내고;
Rf는 3 내지 5개의 탄소 원자를 갖는 퍼플루오르화된 기를 나타내고;
y는 1 또는 2이다.
제7 실시 형태에서, 본 발명은, Rf가 퍼플루오로부틸인, 제6 실시 형태에 따른 접착 물품을 제공한다.
제8 실시 형태에서, 본 발명은, R1이 6개의 탄소 원자를 가지며 방향족인, 제6 실시 형태 또는 제7 실시 형태에 따른 접착 물품을 제공한다.
제9 실시 형태에서, 본 발명은, R1이 2 내지 12개의 탄소 원자를 갖는, 제6 실시 형태 또는 제7 실시 형태에 따른 접착 물품을 제공한다.
제10 실시 형태에서, 본 발명은, R2가 1가 또는 2가 폴리(다이메틸실록산) 모이어티인, 제6 실시 형태 내지 제9 실시 형태 중 어느 한 실시 형태에 따른 접착 물품을 제공한다.
제11 실시 형태에서, 본 발명은, 접착제 층이 감압 접착제 층인, 제6 실시 형태 내지 제10 실시 형태 중 어느 한 실시 형태에 따른 접착 물품을 제공한다.
제12 실시 형태에서, 본 발명은 하기 화학식 I로 표시되는 화합물을 제공한다:
[화학식 I]
Figure pct00010
상기 식에서,
R1은 2 내지 40개의 탄소 원자를 갖는 2가 탄화수소 라디칼 또는 공유 결합을 나타내고;
R2는 1가 또는 2가 폴리(다이메틸실록산) 모이어티를 나타내고;
X는 -NH- 또는 공유 결합을 나타내고;
Rf는 3 내지 5개의 탄소 원자를 갖는 퍼플루오르화된 기를 나타내고;
y는 1 또는 2이다.
제13 실시 형태에서, 본 발명은, Rf가 퍼플루오로부틸인, 제12 실시 형태에 따른 화합물을 제공한다.
제14 실시 형태에서, 본 발명은, R1이 6개의 탄소 원자를 가지며 방향족인, 제12 실시 형태 또는 제13 실시 형태 중 어느 한 실시 형태에 따른 화합물을 제공한다.
제15 실시 형태에서, 본 발명은, R1이 2 내지 12개의 탄소 원자를 갖는, 제12 실시 형태 내지 제14 실시 형태 중 어느 한 실시 형태에 따른 화합물을 제공한다.
제16 실시 형태에서, 본 발명은, R2가 1가 또는 2가 폴리(다이메틸실록산) 모이어티인, 제12 실시 형태 내지 제15 실시 형태 중 어느 한 실시 형태에 따른 화합물을 제공한다.
본 발명의 목적 및 이점이 하기의 비제한적인 실시예에 의해 추가로 예시되지만, 이들 실시예에 인용된 특정 재료 및 그 양뿐만 아니라 기타 조건 및 상세 사항은 본 발명을 부당하게 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
실시예
달리 언급되지 않는다면, 실시예 및 명세서의 나머지 부분에서의 모든 부, 백분율, 비 등은 중량 기준이다. 달리 지시되지 않는다면, 실시예에 사용되는 재료는 상업적 공급처(예컨대, 미국 위스콘신주 밀워키 소재의 알드리치 케미칼 컴퍼니)로부터 입수가능하고/하거나 공지의 방법에 의해 제조될 수 있다. 실시예에서 제조된 재료를 NMR 분광법에 의해 분석하였으며 주어진 구조와 일치하였다.
실시예에서 사용한 재료에 대한 표
Figure pct00011
시험 방법
코팅 중량 결정
알려진 코트 중량의 폴리다이메틸실록산(PDMS) 코팅된 폴리에스테르 필름 표준물과 비교하여 실리콘 코트 중량을 측정하기 위해, 랩(Lab) × 3000 XRF 분광계(미국 일리노이주 엘크 그로브 빌리지 소재의 옥스포드 인스트루먼츠(Oxford Instruments))를 사용하여 실리콘 이형 코팅의 코팅 중량을 결정하였다. 결과를 그램/제곱미터(gsm) 단위로 보고한다.
추출 방법에 따른 경화 정도
메틸 아이소부틸 케톤(MIBK)으로 추출하기 전에 그리고 메틸 아이소부틸 케톤으로 5분 동안 추출한 후에 실리콘 이형 코팅 중량의 변화(%)를 계산함으로써, 이형 코팅 중 추출가능한 실리콘의 중량 퍼센트(%)를 결정하였으며, 이는 경화 정도의 지표로서 취할 수 있다. 상기에 기재된 바와 같은 X-선 형광 분광법에 의해 실리콘 이형 코팅 중량을 결정하였다. 추출가능한 실리콘(%)을 다음과 같이 계산하였다:
[(a-b)/a]*100 = 추출가능물(%)
상기 식에서, a는 MIBK로 추출하기 전의 초기 코팅이고; b는 MIBK로 추출한 후의 최종 코팅이다.
접착 시험 테이프 제조
하기 성분들을 함께 혼합하였다: 95부의 IOA 및 5부의 AA. 플라스틱 파우치(에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체)를 이 혼합물로 충전하고, 밀폐하고, 충전된 파우치를 블랙라이트를 사용하여 UV-A 조사에 노출시켜 접착제를 완전히 중합하였다. 이어서, 파우치와 내용물을 149℃(300℉)에서 역방향 회전식(counter-rotating) 34 밀리미터 이축 압출기(미국 뉴저지주 서머셋 소재의 라이스트리츠(Leistritz)) 내로 공급하였다. 접착제 파우치 100부당 약 33부의 포랄 85를 또한 압출기에 첨가하였다. 생성된 조성물을 올레핀 라이너의 실리콘 처리된 표면 상에 핫 멜트 코팅하고, 전자 빔(E-빔) 조사(210 keV의 전압에서 9 Mrad 선량)에 노출시켜 접착제를 경화시키고, 이어서, 처리된 제2 올레핀 라이너로 덮었다. 생성된 접착제의 유리 전이 온도(Tg)는 19℃였다. 나중에, 생성된 물품을 사용하여 접착제 층을 프라이밍된 폴리에스테르 필름에 그의 프라이밍된 표면 상에서 전사 라미네이팅하여, 어떠한 보호 커버 필름도 없는 단면 접착 시험 테이프를 제공하였다.
이형 라이너로부터의 접착 시험 테이프의 이형력
다음과 같이 제조사의 설명서에 따라 180도 박리 지오메트리(geometry)를 사용하여 라미네이트 구조물의 접착 시험 테이프와 이형 라이너 사이의 이형력을 측정하였다. 하기 파라미터를 사용하여 5.0 파운드(2.27 ㎏) 로드셀(load cell)이 구비된 아이매스(IMASS) SP 2100 박리력 시험기(미국 매사추세츠주 어코드 소재의 아이매스, 인코포레이티드(IMASS, Incorporated))를 이용하였다: 1 인치(2.54 센티미터) 폭의 시험 시편, 90 인치/분(229 cm/min)의 박리 속도, 데이터 획득 전의 2초 지연 및 5초의 평균화 시간(averaging time). 2개의 시험 시편의 평균을 그램/인치 단위로 보고하였다. 다음의 조건에 따라 시험을 행하였다.
A) 22℃(72℉) 및 50% 상대 습도에서 7일
B) 50℃에서 7일, 이어서 시험 전 최소 24시간 동안 22℃(72℉) 및 50% 상대 습도에서의 평형화.
접착 시험 테이프의 박리 접착 강도
유리 패널로부터의 접착 시험 테이프의 박리 접착 강도를 72℉(22℃) 및 50% 상대 습도에서 측정하고, 박리 접착 강도 1 내지 3으로 지정하였다. 또한, 접착 시험 테이프의 제2 샘플을 이형 코팅 층에 접촉하도록 이형 라이너에 우선 라미네이팅하고 '이형 라이너로부터의 접착 시험 테이프의 이형력' 시험 방법에 언급된 바와 같은 다양한 조건에 노출시키고, 이어서 이형력에 대해 평가하였다. 이형 라이너로부터 접착 시험 테이프를 제거할 때, 테이프를 이전과 같이 박리 접착 강도에 대해 평가하였고, 이 결과를 박리 접착 강도 2 내지 4로 지정하였다.
이형 라이너로부터 접착 시험 테이프를 제거하고 5 lb(2.3 ㎏) 롤러를 사용하여 시험 테이프를 깨끗한 유리판에 적용한 직후에 (1분 이내에) 시험을 행하였다. 하기 파라미터를 사용하여 10 파운드(4.54 ㎏) 로드셀이 구비된 아이매스 SP 2100 슬립/박리 시험기(미국 매사추세츠주 어코드 소재의 아이매스, 인코포레이티드)를 이용하였다: 1 인치(2.54 센티미터) 폭의 시험 시편, 90 인치/분(229 cm/min)의 박리 속도, 데이터 획득 전의 2초 지연, 180도 지오메트리 및 10초의 평균화 시간. 2개의 시험 시편의 평균을 그램/인치(g/cm) 단위로 보고하였다.
1-(1,1,2,2,3,3,4,4,4-노나플루오로부틸설포닐)-피페라진의 제조
Figure pct00012
기계적 교반기, 첨가 깔때기 및 열전쌍과 환류 응축기를 갖는 클라이젠 어댑터(Claisen adaptor)가 구비된 3구 3 L 둥근 바닥 플라스크에 피페라진(486 g, 5642 mmol) 및 트라이에틸아민(400 mL, 2870 mmol)을 첨가하였다. 반응 혼합물을 연속 교반하면서 65℃로 가열하였다. 일단 반응 혼합물이 50℃에 도달하면, 1,1,2,2,3,3,4,4,4-노나플루오로부탄-1-설포닐 플루오라이드(500 mL, 2780 mmol)를 90℃ 미만의 온도를 유지하도록 하는 속도로 첨가 깔때기를 통해 첨가하였다. 첨가 완료 시, 온도가 95℃까지 상승되었고 반응 혼합물을 16시간 동안 교반되게 두었다. 용기를 50℃로 냉각하고 물(300 mL)을 첨가한 후에 다이클로로메탄(500 mL)을 첨가하였다. 생성된 2상 혼합물을 5분 동안 교반되게 두었고, 이어서 상 분리 되게 두었다. 하부 상을 제거하고, 3회 물(300 mL), 염수 (500 mL)로 세척하고, 황산나트륨(250 g)으로 건조시켰다. 생성된 황색 용액을 여과하고, 회전 증발기를 통해 용매를 제거하고, 250 mTorr 및 80℃에서 증류시켜 713 g의 1-(1,1,2,2,3,3,4,4,4-노나플루오로부틸설포닐)-피페라진을 백색 고체로서 수득하였다.
플루오로 첨가제 1 전구체(FA1P)의 제조
Figure pct00013
1-(1,1,2,2,3,3,4,4,4-노나플루오로부틸설포닐)피페라진(185.7 g, 504 mmol, 1.01 당량), 펜트-4-엔산(50 g, 499 mmol, 1 당량) 및 메시틸렌(125 mL)을, 자석 교반 막대, 딘-스타크(Dean-Stark) 트랩 및 환류 응축기가 구비된 1 L 둥근 바닥 플라스크에 첨가하였다. 반응 혼합물을 140℃까지 천천히 가열하고 30분 동안 유지한 다음, 3시간의 기간에 걸쳐 10℃ 간격으로 200℃까지 가열하였는데, 이때 천천히 물이 발생하였다. 온도를 200℃에서 12시간 동안 유지하였다. 이어서, 혼합물을 냉각하여, 추가 정제 없이 1-(4-((퍼플루오로부틸)설포닐)피페라진-1-일)펜트-4-엔-1-온(225 g, FA1P)을 백색 고체로서 수득하였다.
플루오로 첨가제 6 전구체(FA6P)의 제조
Figure pct00014
1-(1,1,2,2,3,3,4,4,4-노나플루오로부틸설포닐)피페라진(84.22 g, 228.7 mmol, 1.01 당량), 운데센-10-엔산(41.7 g, 226.4 mmol, 1 당량) 및 메시틸렌(10 mL)을, 자석 교반 막대, 딘-스타크 트랩 및 환류 응축기가 구비된 250 mL 둥근 바닥 플라스크에 첨가하였다. 반응 혼합물을 140℃까지 천천히 가열하고, 온도를 30분 동안 유지한 다음, 3시간의 기간에 걸쳐 10℃ 간격으로 200℃까지 상승시켰는데, 이때 천천히 물이 발생하였다. 온도를 200℃에서 12시간 동안 유지하였다. 혼합물을 냉각하여, 추가 정제 없이 1-(4-((퍼플루오로부틸)설포닐)피페라진-1-일)운데스-10-엔-1-온(120 g, FA6P)을 흑갈색 고체로서 수득하였다.
실시예 1
플루오로 첨가제 1(FA1)의 제조
5-(1,1,3,3,5,5,5-헵타메틸트라이실록사닐)-1-(4-((퍼플루오로부틸)설포닐)피페라진-1-일)펜탄-1-온:
Figure pct00015
자석 교반 막대, 열전쌍, 환류 응축기 및 첨가 깔때기가 구비된 5 L, 3구 둥근 바닥 플라스크에 하기를 첨가하였다: 900 g(2 mol, 1 당량)의 FA1P, 100 g(10 mmol의 Pt)의 카르스테트 촉매 용액 및 1 L의 톨루엔. 다음으로, 격렬히 교반하면서 온도가 45℃를 초과하지 않도록 하는 속도로 첨가 깔때기를 통해 550 g(2.47 mol, 1.24 당량)의 HPMTS를 첨가하였다. 생성된 어두운 색의 용액을 23℃에서 18시간 동안 교반되게 둔 후에, 회전 증발기의 도움으로 진공 하에서 용매 및 여분의 시약을 제거하여, 추가 정제 없이 1.34 ㎏의 5-(1,1,3,3,5,5,5-헵타메틸트라이실록사닐)-1-(4-((퍼플루오로부틸)설포닐)피페라진-1-일)펜탄-1-온(FA1)을 어두운 색 오일로서 수득하였다.
실시예 2
플루오로 첨가제 2(FA2)의 제조
Figure pct00016
하기 변경을 가지고, FA1과 동일한 방식으로 FA2를 제조하였다: 500 mL 둥근 바닥 플라스크를 사용하였고, 20 g(44.4 mmol, 1 당량)의 FA1P, 0.0855 g(8.8 마이크로몰의 Pt)의 카르스테트 촉매 용액, 22 mL의 톨루엔 및 7.9 g(53.3 mmol, 1.2 당량)의 PTDMS을 조합하여, 추가 정제 없이 26.6 g의 5-(1,1,3,3,3-펜타메틸다이실록사닐)-1-(4-((퍼플루오로부틸)설포닐)피페라진-1-일)펜탄-1-온(FA2)을 어두운 색 오일로서 수득하였다.
실시예 3
플루오로 첨가제 3(FA3)의 제조
Figure pct00017
하기 변경을 가지고, FA2와 동일한 방식으로 FA3을 제조하였다. 9.6 g(22.2 mmol, 0.5 당량)의 HTPDS400을 PTDMS 대신에 사용하여, 추가 정제 없이 29.6 g의 5,5'-(HTPDS400)비스(1-(4-((퍼플루오로부틸)설포닐)피페라진-1-일)펜탄-1-온)(FA3)을 어두운 색 오일로서 수득하였다.
실시예 4
플루오로 첨가제 4(FA4)의 제조
Figure pct00018
하기 변경을 가지고, FA2와 동일한 방식으로 FA4를 제조하였다. 22.7 g(22.2 mmol, 0.5 당량)의 HTPDS1000을 PTDMS 대신에 사용하여, 추가 정제 없이 42.7 g의 5,5'-(HTPDS1000)비스(1-(4-((퍼플루오로부틸)설포닐)피페라진-1-일)펜탄-1-온)(FA4)을 어두운 색 고체로서 수득하였다.
실시예 5
플루오로 첨가제 5(FA5)의 제조
Figure pct00019
하기 변경을 가지고, FA2와 동일한 방식으로 FA5를 제조하였다. 2.0 g(4.44 mmol, 1 당량)의 FA1P, 0.00855 g(0.88 마이크로몰의 Pt)의 카르스테트 촉매 용액, 22.2 mL의 톨루엔 및 10.1 g(2.22 mmol, 0.5 당량)의 HTPDS4000을 사용하여, 추가 정제 없이 12.1 g의 5,5'-(HTPDS4000)비스(1-(4-((퍼플루오로부틸)설포닐)피페라진-1-일)펜탄-1-온)(FA5)을 어두운 색 오일로서 수득하였다.
실시예 6
플루오로 첨가제 6(FA6)의 제조
Figure pct00020
하기 변경을 가지고, FA2와 동일한 방식으로 FA6을 제조하였다. 11.8 g(22.2 mmol, 1 당량)의 FA6P, 0.043 그램(4.4 마이크로몰의 Pt)의 카르스테트 촉매 용액, 11 mL의 톨루엔 및 6.13 g(26.6 mmol, 1.24 당량)의 HPMTS를 이용하여, 추가 정제 없이 17.9 g의 11-(1,1,3,3,5,5,5-헵타메틸트라이실록사닐)-1-(4-((퍼플루오로부틸)설포닐)피페라진-1-일)운데칸-1-온(FA6)을 어두운 색 고체로서 수득하였다.
실시예 7
플루오로 첨가제 7(FA7)의 제조
Figure pct00021
하기 변경을 가지고, FA6과 동일한 방식으로 FA7을 제조하였다. 4.16 g(26.6 mmol, 1.24 당량)의 PTDMS를 HPMTS 대신에 사용하여, 추가 정제 없이 15.7 g의 11-(1,1,3,3,3-펜타메틸다이실록사닐)-1-(4-((퍼플루오로부틸)설포닐)피페라진-1-일)운데칸-1-온(FA7)을 어두운 색 고체로서 수득하였다.
실시예 8
플루오로 첨가제 8(FA8)의 제조
Figure pct00022
하기 변경을 가지고, FA6과 동일한 방식으로 FA8을 제조하였다. 5.05 g(1.11 mmol, 0.5 당량)의 HTPDS4000을 HPMTS 대신에 사용하여, 추가 정제 없이 16.9 g의 11,11'-(HTPDS4000)-비스(1-(4-((퍼플루오로부틸)설포닐)피페라진-1-일)운데칸-1-온)(FA8)을 어두운 색 오일로서 수득하였다.
실시예 9
플루오로 첨가제 9(FA9)의 제조
Figure pct00023
하기 변경을 가지고, FA6과 동일한 방식으로 FA9를 제조하였다. 4.8 g(11.1 mmol, 0.5 당량)의 HTPDS400을 HPMTS 대신에 사용하여, 추가 정제 없이 16.6 g의 11,11'-(HTPDS400)-비스(1-(4-((퍼플루오로부틸)설포닐)피페라진-1-일)운데칸-1-온)(FA9)을 어두운 색 고체로서 수득하였다.
실시예 10
플루오로 첨가제 10(FA10)의 제조
Figure pct00024
하기 변경을 가지고, FA6과 동일한 방식으로 FA10을 제조하였다. 11.36 g(11.1 mmol, 0.5 당량)의 HTPDS1000을 HPMTS 대신에 사용하여, 추가 정제 없이 23 g의 11,11'-(HTPDS1000)-비스(1-(4-((퍼플루오로부틸)설포닐)피페라진-1-일)운데칸-1-온)(FA10)을 어두운 색 고체로서 수득하였다.
실시예 11 및 실시예 12
하기를 병에서 조합하고 혼합하여 균질한 용액을 얻었다: 100 그램의 VTSP, 1.2:1의 하이드라이드:비닐 비의 2.54 그램의 HFSX 및 2.1 그램(2 중량%) 또는 4.28 그램(4 중량%)의 FA1. 5 롤 코팅 스테이션을 사용하여 이 용액을 프라이밍된 폴리에스테르 필름의 프라이밍된 면 상에 100 중량% 고형물로 코팅하였다. 이어서, 실리콘 코팅을 오븐 내에서 127℃(260℉)에서 12초 동안 경화시켰다. 대략 2.0 그램/제곱미터의 코팅 중량을 얻었는데 추출가능물이 5 중량% 미만이었다. 그렇게 얻어진 코팅되고 경화된 이형 라이너를, 전자 빔(e-빔) 조사에 노출시키기 전에 1주 동안 22℃(72℉) 및 50% 상대 습도에서 저장하였다.
다음으로, 코팅되고 경화된 이형 라이너를, FA1을 함유한 이형 코팅 조성물을 갖는 면 상에서 e-빔 방사선에 노출시켰다. 일렉트로커튼(ELECTROCURTAIN) CB-300 E-빔 유닛(미국 매사추세츠주 윌밍턴 소재의 에너지 사이언시즈 인코포레이티드(Energy Sciences Incorporated))을 이용하였고, 가속 전압은 210 keV였고, 9 Mrad의 선량을 제공하였다. 질소-불활성화 E-빔 챔버 내의 산소 농도는, 알파 오메가 시리즈(Alpha Omega Series) 3000 미량 산소 분석기(Trace Oxygen Analyzer)(미국 로드아일랜드주 링컨 소재의 알파 오메가 인스트루먼츠 코포레이션(Alpha Omega Instruments Corporation))에 의해 측정되는 8 내지 15 ppm 산소로 유지하였다. 이어서, E-빔 처리된 이형 라이너를 즉시 (30초 이내에) 고무 롤러를 사용하여 손으로 접착 시험 테이프에 라미네이팅하여 친밀한 접촉을 보장하였다. 이러한 방식으로, 접착 시험 테이프의 접착제를 이형 라이너의 경화되고 E-빔 처리된 이형 코팅과 직접 접촉시켰다. 이어서, 생성된 라미네이트 구조물을, 상기 시험 방법에 기재된 바와 같이, 이형 라이너에 라미네이팅하기 전에 그리고 이형 라이너에 라미네이팅한 다음 다양한 조건에 노출시킨 후에, 이형력뿐만 아니라, 접착 시험 테이프의 박리 접착 강도에 대해 평가하였다.
비교예 A
하기 변경을 가지고, 실시예 11을 반복하였다. FA1은 사용하지 않았다.
실시예 11 및 실시예 12 및 비교예 A를 '이형 라이너로부터의 접착 시험 테이프의 이형력' 및 '접착 시험 테이프의 박리 접착 강도' 절차에 따라 시험하였다. 결과는 하기의 표 1에 보고된다. 유리로부터의 시험 테이프의 박리 접착 강도 1은 3024 그램/인치(1191 g/cm)였다.
[표 1]
Figure pct00025
실시예 13 내지 실시예 24
하기를 병에서 조합하고 혼합하여 균질한 용액을 얻었다: 9.72 그램의 VTSP, 1.35:1의 하이드라이드:비닐 비의 0.278 그램의 HFSX, 28.36 그램의 헵탄, 7.09 그램의 메틸 에틸 케톤 및 0.044 그램(2 중량%) 또는 0.088 그램(4 중량%)의 FA1, FA2, FA4, FA6, FA7 또는 FA10. #8 메이어 로드(Meyer Rod)(0.72 밀(18 마이크로미터) 공칭 습윤 필름 두께)를 사용하여 이 용액을 프라이밍된 폴리에스테르 필름의 프라이밍된 면 상에 22 중량% 고형물로 코팅하였다. 이어서, 실리콘 코팅을 오븐 내에서 120℃에서 2분 동안 경화시켰다. 대략 2.0 그램/제곱미터의 코팅 중량을 얻었는데 추출가능물이 5 중량% 미만이었다. 그렇게 얻어진 코팅되고 경화된 이형 라이너를, 전자 빔(E-빔) 조사에 노출시키기 전에 1주 동안 22℃(72℉) 및 50% 상대 습도에서 저장하였다.
다음으로, 코팅되고 경화된 이형 라이너를, FA1, FA2, FA4, FA6, FA7 또는 FA10을 함유한 이형 코팅 조성물을 갖는 면 상에서 e-빔 방사선에 노출시켰다. 일렉트로커튼 CB-300 E-빔 유닛(미국 매사추세츠주 윌밍턴 소재의 에너지 사이언시즈 인코포레이티드)을 이용하였고, 가속 전압은 210 keV였고, 9 Mrad의 선량을 제공하였다. 질소-불활성화 E-빔 챔버 내의 산소 농도는, 알파 오메가 시리즈 3000 미량 산소 분석기(미국 로드아일랜드주 링컨 소재의 알파 오메가 인스트루먼츠 코포레이션)에 의해 측정되는 8 내지 15 ppm 산소로 유지하였다. 이어서, E-빔 처리된 이형 라이너를 즉시 (30초 이내에) 고무 롤러를 사용하여 손으로 접착 시험 테이프에 라미네이팅하여 친밀한 접촉을 보장하였다. 이러한 방식으로, 접착 시험 테이프의 접착제를 이형 라이너의 경화되고 E-빔 처리된 이형 코팅과 직접 접촉시켰다. 이어서, 생성된 라미네이트 구조물을, 상기 시험 방법에 기재된 바와 같이, 이형 라이너에 라미네이팅하기 전에 그리고 이형 라이너에 라미네이팅한 다음 다양한 조건에 노출시킨 후에, 이형력뿐만 아니라, 접착 시험 테이프의 박리 접착 강도에 대해 평가하였다.
비교예 B
하기 변경을 가지고 실시예 13을 반복하였다. FA1은 사용하지 않았다.
실시예 13 내지 실시예 24를 '이형 라이너로부터의 접착 시험 테이프의 이형력' 및 '접착 시험 테이프의 박리 접착 강도' 절차에 따라 시험하였다. 결과는 하기 표 2에 보고되며, 유리로부터의 시험 테이프의 박리 접착 강도 3은 3515.3 그램/인치(1384 g/cm)였다.
[표 2]
Figure pct00026
특허증을 위한 상기 출원에서의 모든 인용된 참고 문헌, 특허 및 특허 출원은 전체적으로 일관된 방식으로 본 명세서에 참고로 포함된다. 본 출원과 포함되는 참고 문헌의 부분들 사이에 불일치 또는 모순이 있는 경우, 전술한 설명에서의 정보가 우선할 것이다. 당업자가 청구되는 발명을 실시할 수 있게 하기 위해 주어진 전술한 설명은, 청구범위 및 그에 대한 모든 동등물에 의해 한정되는 본 발명의 범주를 제한하는 것으로 해석되지 않아야 한다.

Claims (16)

  1. 서로 반대편에 있는 제1 주 표면 및 제2 주 표면을 갖는 배킹을 제공하는 단계로서, 제1 실리콘 이형 층이 상기 제1 주 표면 상에 배치되고, 제2 실리콘 이형 층이 상기 제2 주 표면 상에 배치되며, 상기 제2 실리콘 이형 층은 하기 화학식 I로 표시되는 화합물을 추가로 포함하는, 단계;
    상기 제1 실리콘 이형 층 상에 접착제 층을 배치하는 단계; 및
    공정 챔버(process chamber) 내에서 적어도 상기 접착제 층을 전자 빔 방사선에 노출시켜 가교결합된 접착제 층을 제공하는 단계로서, 상기 공정 챔버는 산소를 포함하고, 상기 제2 실리콘 이형 층이 상기 접착제 층의 가교결합 동안 상기 산소에 노출되는, 단계
    를 포함하는, 접착 물품의 제조 방법:
    [화학식 I]
    Figure pct00027

    상기 식에서,
    R1은 2 내지 40개의 탄소 원자를 갖는 2가 탄화수소 라디칼 또는 공유 결합을 나타내고;
    R2는 1가 또는 2가 폴리(다이메틸실록산) 모이어티(moiety)를 나타내고;
    X는 -NH- 또는 공유 결합을 나타내고;
    Rf는 3 내지 5개의 탄소 원자를 갖는 퍼플루오르화된 기를 나타내고;
    y는 1 또는 2이다.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전자 빔 방사선은 상기 접착제 층 및 상기 제2 실리콘 이형 층 둘 모두에서 각각 서로 반대 방향으로부터 지향되는, 접착 물품의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 가교결합된 접착제 층을 상기 제2 실리콘 이형 층 상으로 감는 단계를 추가로 포함하는 접착 물품의 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 가교결합된 접착제 층은 감압 접착제 층인, 접착 물품의 제조 방법.
  5. 제3항의 방법에 따라 제조된 접착 물품.
  6. 서로 반대편에 있는 제1 주 표면 및 제2 주 표면을 갖는 배킹으로서, 제1 실리콘 이형 층이 상기 제1 주 표면 상에 배치되고, 제2 실리콘 이형 층이 상기 제2 주 표면 상에 배치되며, 상기 제2 실리콘 이형 층은 하기 화학식 I로 표시되는 화합물을 추가로 포함하는, 배킹; 및
    상기 제1 이형 층과 상기 제2 이형 층 사이에 개재된 접착제 층
    을 포함하는, 접착 물품:
    [화학식 I]
    Figure pct00028

    상기 식에서,
    R1은 2 내지 40개의 탄소 원자를 갖는 2가 탄화수소 라디칼 또는 공유 결합을 나타내고;
    R2는 1가 또는 2가 폴리(다이메틸실록산) 모이어티를 나타내고;
    X는 -NH- 또는 공유 결합을 나타내고;
    Rf는 3 내지 5개의 탄소 원자를 갖는 퍼플루오르화된 기를 나타내고;
    y는 1 또는 2이다.
  7. 제6항에 있어서, Rf는 퍼플루오로부틸인, 접착 물품.
  8. 제6항에 있어서, R1은 6개의 탄소 원자를 가지며 방향족인, 접착 물품.
  9. 제6항에 있어서, R1은 2 내지 12개의 탄소 원자를 갖는, 접착 물품.
  10. 제6항에 있어서, R2는 1가 또는 2가 폴리(다이메틸실록산) 모이어티인, 접착 물품.
  11. 제6항에 있어서, 상기 접착제 층은 감압 접착제 층인, 접착 물품.
  12. 하기 화학식 I로 표시되는 화합물:
    [화학식 I]
    Figure pct00029

    상기 식에서,
    R1은 2 내지 40개의 탄소 원자를 갖는 2가 탄화수소 라디칼 또는 공유 결합을 나타내고;
    R2는 1가 또는 2가 폴리(다이메틸실록산) 모이어티를 나타내고;
    X는 -NH- 또는 공유 결합을 나타내고;
    Rf는 3 내지 5개의 탄소 원자를 갖는 퍼플루오르화된 기를 나타내고;
    y는 1 또는 2이다.
  13. 제12항에 있어서, Rf는 퍼플루오로부틸인, 화합물.
  14. 제12항에 있어서, R1은 6개의 탄소 원자를 가지며 방향족인, 화합물.
  15. 제12항에 있어서, R1은 2 내지 12개의 탄소 원자를 갖는, 화합물.
  16. 제12항에 있어서, R2는 1가 또는 2가 폴리(다이메틸실록산) 모이어티인, 화합물.
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