KR20230040918A - 가교된 폴리우레탄 캐리어를 갖는 접착 테이프 - Google Patents

가교된 폴리우레탄 캐리어를 갖는 접착 테이프 Download PDF

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Abstract

본 발명은 가교된 폴리우레탄을 기반으로 하는 캐리어 및 비닐방향족 블록 코폴리머를 기반으로 하는 접착층을 갖는 재분리 가능한 접착 테이프, 접착 테이프의 제조 방법 및 전자 부품의 제조에서의 접착 테이프의 용도에 관한 것이다.

Description

가교된 폴리우레탄 캐리어를 갖는 접착 테이프 {ADHESIVE TAPE WITH CROSSLINKED POLYURETHANE CARRIER}
본 발명은 가교된 폴리우레탄을 기반으로 하는 캐리어 및 비닐방향족 블록 코폴리머를 기반으로 하는 접착제 층을 갖는 재분리 가능한 접착 테이프, 접착 테이프의 제조 방법 및 전자 부품의 제조에서의 접착 테이프의 용도에 관한 것이다.
재분리 가능한 접착 테이프는 시장에서 오랫동안 확립되어 있으며 당업자에게 공지되어 있다.
따라서, EP 0 816 459호는 탄성 캐리어 층을 포함하는 층 구성을 갖고, 한 면 또는 양면에 접착제 층이 제공된, 재이형 가능한 결합(re-releasable bonding)을 위한 접착 필름 스트립을 기재하고 있으며, 여기서 캐리어 층 및 접착제의 층(들) 둘 모두는 베이스 폴리머로서, 사용된 스티렌 블록 코폴리머의 엘라스토머 블록과 상용성인 점착 부여 수지와 블렌딩된 스티렌 블록 코폴리머를 포함하고, 이러한 스트립은 결합면의 방향으로 당김에 의해 손상 없이 잔류물 없이 분리될 수 있다.
DE 10 2015 206 076호는 모두 마이크로벌룬으로 발포된 감압 접착제로 구성된 하나 이상의 접착제 층을 포함하는 접착제 스트립에 관한 것으로, 스트립은 결합면에서 실질적으로 광범위한 스트레칭에 의해 잔류물 또는 파괴 없이 재분리될 수 있다. DE 10 2016 223 852호는 결합면에서 실질적으로 광범위한 스트레칭에 의해 잔류물 또는 파괴 없이 재분리될 수 있는, 마이크로벌룬으로 발포된 적어도 하나의 접착제 층 및 적어도 하나의 캐리어 B를 포함하는 감압 접착제 스트립을 개시한다.
재분리 가능한 접착 테이프는 전자 디바이스에서 구성요소를 결합시키기 위해 사용되는 최근 전자 산업에서 많은 성과를 거두었다. 그러나, 여기서 발생하는 어려움은 접착 테이프가 재분리될 때 일부 경우에 민감한 구성요소에 대한 손상을 방지하기 위해 충분한 박리 접착력과 접착 테이프 재분리성 사이의 균형을 찾아야 한다는 것이다.
WO 2015/135134호에는 스트레칭에 의해 분리될 수 있고, 캐리어 및 캐리어의 적어도 하나의 표면에 적용된 제1 감압 접착제 층을 포함하는 접착 테이프로서, 접착 테이프는 0.05 내지 0.1 mm의 두께 및, 850% 내지 2200%의 길이 방향 연신율을 갖고, 접착 테이프는 기재에 견고하게 결합되고, 인열 없이, 그리고 임의의 실질적인 잔류물을 남기지 않고 기재의 표면으로부터 90° 이상의 각도로 박리될 수 있음으로써 기재로부터 재분리 가능하고, 감압 접착제는 말단 작용성 폴리우레탄 기를 함유하는 아크릴레이트 코폴리머로부터 형성되는 감압 접착제가 기재되어 있다. 접착 테이프는 전자 디바이스에서도 사용 가능한 것으로 알려져 있다.
종래 기술의 접착 테이프는 전자 디바이스에 또한 적합한 것으로 입증되었지만, 일부 경우에 접착 테이프를 제거하기 위해 큰 힘이 가해져야 하고, 그 결과 접착 테이프로 접착된 구성요소로부터 비파괴적 이형이 보장될 수 없다는 단점을 갖는다.
이러한 배경에 대하여, 본 발명에 의해 해결되는 문제는 비교적 낮은 힘의 소비로 재분리될 수 있는 동시에 결합되어야 하는 구성요소 사이에 강력한 결합을 생성하기에 충분한 박리 접착력을 갖는 접착 테이프를 제공하는 것이다.
놀랍게도, 이러한 문제는 제1항에 정의된 바와 같은 접착 테이프에 의해 해결되는 것으로 밝혀졌다. 본 발명의 접착 테이프의 바람직한 개발은 종속항에 기재되어 있다.
따라서, 본 발명의 제1 주제는 스트레칭에 의해 이형 가능한 접착 테이프로서,
a) 가교된 폴리우레탄을 기반으로 하는 적어도 하나의 캐리어; 및
b) 비닐방향족 블록 코폴리머를 기반으로 하는 적어도 하나의 감압 접착제 층을 포함하는, 접착 테이프이다.
본 발명 내에서 놀랍게도 본 발명의 접착 테이프는 캐리어의 가교가 이의 스트레칭성(stretchability)을 감소시키고 접착 테이프를 분리시키기 위해 소비되어야 하는 힘을 증가시킨다는 기존의 편견에 반하는 것으로 밝혀졌다. 이러한 효과는 본 발명의 접착 테이프에서는 관찰되지 않았다. 대신, 본 발명의 접착 테이프는 증가된 최대 연신율 및 최대 파단력과 동시에 분리 절차 동안 일관되게 낮은 인장 강도를 나타내는 것으로 밝혀졌으며, 이는 접착 테이프를 분리하는데 필요한 힘이 낮고 동시에, 접착 테이프의 인열이 적용 시험에서 거의 또는 전혀 관찰되지 않았음을 의미한다.
본 발명은 임의의 구성 형태, 바람직하게는 접착 테이프 롤로 존재할 수 있는 접착 테이프에 관한 것이다. 특히 웹 형태의 접착 테이프는 롤의 형태, 즉, 그 자체에 권취된 아르키메데스 나선의 형태로, 또는 예를 들어, 다이컷의 형태로 수득된 종류의 접착 스트립으로서 제조될 수 있다.
본 발명의 접착 테이프는 더욱 특히 웹 형태로 존재한다. 웹은 길이(x-방향의 범위)가 이의 폭(y-방향의 범위)보다 배수만큼 크고 폭이 전체 길이를 따라 대략적으로 일관되고, 바람직하게는 정확히 일치하는 대상을 지칭한다.
일반적인 표현 "접착 테이프" 및 동의어 "접착 스트립"은 또한 본 발명의 의미에서 모든 시트형 구조물, 예를 들어, 2차원적으로 연장된 필름 또는 필름 섹션, 연장된 길이 및 제한된 폭을 갖는 테이프, 테이프 섹션 등 및 또한 끝으로 다이컷(diecut) 또는 라벨(label)을 포함한다.
접착 테이프는 세로 범위(x-방향) 및 위도 범위(y-방향)를 갖는다. 접착 테이프는 또한 2개의 범위에 수직으로 연장되는 두께(z-방향)를 가지며, 위도 범위 및 세로 범위는 두께보다 배수만큼 더 크다. 두께는 접착 테이프의 전체 표면 범위에 걸쳐 매우 대체로 동일하고, 바람직하게는 정확히 동일하며, 이 범위는 길이 및 폭으로 정의된다.
본 발명의 접착 테이프의 감압 접착제 층의 외부 노출된 면은 유리하게는 라이너로도 불리는 이형지 또는 이형 필름과 같은 비-점착성 물질을 구비할 수 있다. 라이너는 또한, 예를 들어, 양면 실리콘화된 물질과 같이, 적어도 한 면, 바람직하게는 양면에 비-점착성 코팅을 갖는 물질일 수 있다. 라이너 또는 더욱 일반적으로 포뮬레이션된 임시 캐리어는 접착 테이프의 일부가 아니라, 접착 테이프의 제조, 저장 및/또는 다이커팅에 의한 추가 가공을 위한 수단일 뿐이다. 또한, 영구 캐리어와 달리, 라이너는 접착제 층에 고정적으로 접합되지 않고, 대신 임시 캐리어로서, 즉, 접착제 층으로부터 제거 가능한 캐리어로서 기능한다. 본 출원에서, "영구 캐리어"는 또한 간단하고 동의어로 "캐리어"로 지칭된다.
본 발명의 접착 테이프는 감압 접착제를 포함하기 때문에, 본 발명의 접착 테이프는 또한 감압 접착 테이프로도 지칭된다.
기재된 바와 같이, 본 발명의 접착 테이프는 스트레칭에 의한 잔류물 또는 파괴 없이 재분리될 수 있다. 접착 테이프에 적용되는 "잔류물 없이 분리된"은 본 발명에 따라 접착 테이프가 분리시 구성요소의 결합된 표면에 접착제의 임의의 잔류물을 남기지 않는다는 것을 의미한다. 또한, 본 발명에 따르면, 접착 테이프의 "파괴 없는 분리"는 접착 테이프가, 분리시 구성요소의 결합된 표면을 손상시키지 않음(에를 들어, 파괴하지 않음)을 의미한다.
a) 캐리어
본 발명의 감압 접착 테이프에 의해 사용되는 캐리어는 가교된 폴리우레탄을 기반으로 하는 캐리어이다. 이러한 폴리우레탄-기반 캐리어는 바람직하게는 압출로부터 제조된 폴리우레탄(TPU) 또는 분산으로부터 제조된 폴리우레탄(PUD)이다. 폴리우레탄 캐리어는 또한 용액으로부터 제조될 수 있다.
캐리어는 바람직하게는 최대 45%, 바람직하게는 최대 40%의 파단력(Fbreak)에 대한 400% 신장(F400%)의 힘의 비율을 갖는다.
가교제는 캐리어의 총 중량을 기준으로 하여 바람직하게는 0.5 내지 10 wt%, 더욱 바람직하게는 1.0 내지 8 wt%, 더욱 특히 1.5 내지 5 wt%의 양으로 존재한다.
본 발명의 캐리어 층은 광범위한 스트레칭에 의해 분리 가능한 접착 테이프에 사용하기에 적합한 기계적 특성을 갖는다. 캐리어 층은 바람직하게는 적어도 600%, 더욱 바람직하게는 적어도 800%의 종방향 파단시 연신율은 갖는다.
캐리어 층은 불투명하거나, 착색되거나, 광학적으로 투명하거나, 투명할 수 있다.
i) 열가소성 폴리우레탄(TPU)
제1 구현예에서, 접착 테이프의 캐리어는 전형적으로 압출에 의해 제조된, 가교된 열가소성 폴리우레탄을 기반으로 하는 적어도 하나, 바람직하게는 정확히 하나의 층을 포함한다. 열가소성 폴리우레탄을 기반으로 하는 이러한 종류의 층은 전형적으로 적어도 50 wt%의 열가소성 폴리우레탄의 분율을 갖는 층을 의미한다. 층에서 열가소성 폴리우레탄의 분율은 바람직하게는 적어도 90 wt%이고, 더욱 특히 층은 실질적으로 열가소성 폴리우레탄으로 구성된다.
적어도 하나의 캐리어 층의 가교된 열가소성 폴리우레탄은 바람직하게는 폴리에스테르-기반이지만, 대안적으로 또한, 예를 들어, 폴리올로서 폴리 THF를 기반으로 하는 것과 같은 폴리에테르-기반일 수 있다. 폴리에스테르-기반 또는 폴리에테르-기반 열가소성 폴리우레탄은 전형적으로 각각 지방족 폴리에스테르 또는 지방족 폴리에테르를 기반으로 하는 열가소성 폴리우레탄이다. 열가소성 폴리우레탄의 연질 분자 사슬의 유리 전이 온도(Tg)는 바람직하게는 -20℃ 내지 40℃이고, 열가소성 폴리우레탄의 경질 분자 사슬의 유리 전이 온도는 바람직하게는 60℃ 내지 110℃이다. 열가소성 폴리우레탄은 전형적으로 20 MPa 초과, 바람직하게는 35 MPa 초과의 인장 강도를 가지며, 쇼어 경도 A는 바람직하게는 55 내지 85, 예컨대, 더욱 특히 55 내지 70이다. 대안적으로 바람직한 구현예에서, 쇼어 경도는 70 내지 85이다.
열가소성 폴리우레탄은 바람직하게는 적어도 하나의 디이소시아네이트, 적어도 하나의 폴리에스테르 폴리올(또는 폴리에테르 폴리올), 가교제 및 임의로 적어도 하나의 사슬 연장제를 포함하는 반응 혼합물의 반응 생성물이고, 폴리에스테르 폴리올 또는 폴리에테르 폴리올은 전형적으로 적어도 30℃, 예컨대 이를테면, 적어도 100℃ 또는 적어도 200℃의 용융 온도를 갖는다. 예를 들어, 냉각 조건과 같은 적합한 가공 작업의 선택은 층의 결정화도를 증가시키는 데 기여할 수 있다. 결정도의 정도는 시차 주사 열량측정법(DSC)에 의해 결정될 수 있고, 열가소성 폴리우레탄 필름에서 결정도의 분율로 표현된다.
반응 혼합물에서 디이소시아네이트의 분율은 바람직하게는 0.5 내지 47 wt%, 더욱 바람직하게는 1 내지 40 wt% 및 더욱 특히 10 내지 25 wt%이다. 반응 혼합물에서 디이소시아네이트의 양은 또한 이소시아네이트 지수로 표현될 수 있다. 이소시아네이트 지수는 일반적으로 작용성 하이드록시 기의 당량에 대한 사용된 작용성 이소시아네이트 기의 당량의 비를 지칭하는 것으로 이해된다. 반응 혼합물의 이소시아네이트 지수는 바람직하게는 0.99 내지 1.20, 예컨대, 1.00 내지 1.10의 비율이다.
디이소시아네이트는 바람직하게는 화학식 I에 따른 구조를 갖는 디이소시아네이트이다:
O=C=N-R-N=C=O(화학식 I),
상기 식에서, R은 치환 또는 비치환된 (C1-C40)-알킬렌, (C2-C40)-알케닐렌, (C4-C20)-아릴렌, (C4-C20)-아릴렌-(C1-C40)-알킬렌-(C4-C20)-아릴렌, (C4-C20)-사이클로알킬렌 및 (C4-C20)-아르알킬렌으로부터 선택된다. 추가의 예에서, 디이소시아네이트는 디사이클로헥실메탄 4,4'-디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 1,4-페닐렌 디이소시아네이트, 1,3-페닐렌 디이소시아네이트, m-자일릴렌 디이소시아네이트, 톨릴렌 2,4-디이소시아네이트, 톨루엔 2,4-디이소시아네이트, 톨릴렌 2,6-디이소시아네이트, 폴리(헥사메틸렌 디이소시아네이트), 1,4-사이클로헥실렌 디이소시아네이트, 4-클로로-6-메틸-1,3-페닐렌 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 디페닐 메탄-4,4'-디이소시아네이트, 1,4-디이소시아네이토부탄, 1,8-디이소시아네이토옥탄, 2,6-톨루엔 디이소시아네이트, 2,5-톨루엔 디이소시아네이트, 2,4-톨루엔 디이소시아네이트, m-페닐렌 디이소시아네이트, p-페닐렌 디이소시아네이트, 메틸렌비스(o-클로로페닐 디이소시아네이트), 메틸렌디페닐렌 4,4'-디이소시아네이트, (4,4'-디이소시아네이토-3,3',5,5'-테트라에틸)디페닐메탄, 4,4'-디이소시아네이토-3,3'-디메톡시-비페닐(o-디아니시딘 디이소시아네이트), 5-클로로-2,4-톨루엔 디이소시아네이트, 1-클로로메틸-2,4-디이소시아네이토벤젠, 테트라메틸-m-자일릴렌 디이소시아네이트, 1,6-디이소시아네이토헥산, 1,12-디이소시아네이토도데칸, 2-메틸-1,5-디이소시아네이토펜탄, 메틸렌디사이클로헥실렌 4,4'-디이소시아네이트, 3-이소시아네이토메틸-3,5,5-트리메틸사이클로헥실 이소시아네이트, 2,2,4-트리메틸헥실 디이소시아네이트 또는 이들의 혼합물로부터 선택된다.
특히 바람직한 디이소시아네이트는 디페닐메탄 4,4'-디이소시아네이트(MDI), 헥산 디이소시아네이트(HDI), 이소포론 디이소시아네이트(IPDI) 또는 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HMDI)이다.
반응 혼합물에서 폴리에스테르 폴리올 또는 폴리에테르 폴리올의 분율은 바람직하게는 43 wt% 내지 70 wt%, 더욱 바람직하게는 50 wt% 내지 60 wt%의 범위이다.
폴리에스테르 폴리올은 임의의 적합한 수의 하이드록실 기를 함유할 수 있다. 폴리에스테르 폴리올은, 예를 들어, 4개의 하이드록실 기 또는 3개의 하이드록실 기를 함유할 수 있다. 폴리에스테르 폴리올은 심지어 2개의 하이드록실 기를 함유할 수 있어, 폴리에스테르 폴리올을 폴리에스테르 디올로 만든다. 일반적으로, 폴리에스테르 폴리올은 축중합 반응과 같은 축합 반응의 생성물일 수 있다. 그러나, 폴리에스테르 폴리올은 전형적으로 개환 중합 반응 생성물을 통해 제조되지 않는다.
폴리에스테르 폴리올이 축합 반응에 의해 제조되는 예에서, 반응은 하나 이상의 카르복실산과 하나 이상의 폴리올 사이에서 일어날 수 있다. 적합한 카르복실산의 예는 하기 구조를 갖는 화학식 IIa(디카르복실산) 및 IIb(하이드록시카르복실산)의 카르복실산을 포함한다:
Figure pat00001
(화학식 IIa)
화학식 IIa에서, R1은 전형적으로 치환 또는 비치환된 (C1-C40)-알킬렌, (C2-C40)-알케닐렌, (C4-C20)-아릴렌, (C4-C20)-사이클로알킬렌 및 (C4-C20)-아르알킬렌으로부터 선택된다.
Figure pat00002
(화학식 IIb)
화학식 IIb에서, R2는 전형적으로 치환 또는 비치환된 (C1-C40)-알킬렌, (C2-C40)-알케닐렌, (C4-C20)-사이클로알킬렌 및 (C4-C20)-아르알킬렌으로부터 선택된다.
적합한 카르복실산의 예는 락트산(2-하이드록시프로판산), 석신산(부탄디산), 3-하이드록시부탄산, 3-하이드록시펜탄산, 테레프탈산(벤젠-1,4-디카르복실산), 나프탈렌 디카르복실산, 4-하이드록시벤조산, 6-하이드록시나프탈렌-2-카복실산, 옥살산, 말론산(프로판디산), 아디프산(헥산디산), 피멜산(헵탄디산), 에토산, 수베르산(옥탄디산), 아젤라산(노난디산), 세박산(데칸디오산), 글루타르산(펜탄디오산), 도데칸산, 브라실산, 탑식산, 말레산, 푸마르산, 글루타콘산, 2-데센산, 뮤콘산, 글루틴산, 시트라콘산, 메사콘산, 이타콘산, 말산(2-하이드록시부탄디오산), 아스파르트산(2-아미노부탄디오산), 글루타민산(2-아미노펜탄디오산), 타르타르산(2,3-디하이드록시부탄디오산), 디아미노피멜산, 사카린산, 메속살산, 옥살아세트산, 아세톤디카르복실산(3-옥소펜타네디온산), 아라빈산, 프탈산, 이소프탈산, 2,6-나프탈렌디카르복실산 또는 이들의 혼합물을 포함한다. 아디프산이 특히 바람직하다.
적합한 폴리올의 일 예는 하기 구조를 갖는 화학식 III의 폴리올을 포함한다:
HO - R² - OH(화학식 III)
화학식 III에서, R2는 치환 또는 비치환된 (C1-C40)-알킬렌, (C2-C40)-알케닐렌, (C4-C20)-아릴렌, (C1-C40)-아실렌, (C4-C20)-사이클로알킬렌, (C4-C20)-아르알킬렌 및 (C1-C40)-알콕실렌으로부터 선택된다.
디올은, 예를 들어, 30 달톤 내지 250 달톤, 바람직하게는 50 달톤 내지 150 달톤 범위의 중량-평균 분자량을 가질 수 있다. 디올 성분은 임의의 적합한 수의 탄소를 함유할 수 있다. 디올은, 예를 들어, 2개의 탄소 내지 50개의 탄소, 바람직하게는 3개의 탄소 내지 140개의 탄소의 수-평균 수를 가질 수 있다. 적합한 디올의 예는 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 트리프로필렌 글리콜, 1,3-프로판디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 네오펜틸 글리콜, 1,6-헥산디올, 1,4-사이클로헥산디메탄올 또는 이들의 혼합물을 포함한다.
따라서, 특히 바람직한 폴리에스테르 폴리올은 폴리알킬렌 아디페이트이다.
필름 제조를 위해 통상적으로 사용되는 것은 주로 다층을 포함하는 취입 필름 작업이다. 이 경우, PE 층(즉, 폴리에틸렌 층) 및 실제 TPU 층은 취입 필름 작업에서 공압출된 필름으로서 제조된다(즉, PE 층은 지지 캐리어로서 기능하여 압출물에 필요한 기계적 안정성을 제공한다). 사용시, 즉, 접착 테이프의 제조 전에, PE 지지 캐리어가 제거되며, 이는 이것이 임시 캐리어를 나타낸다는 것을 의미한다. 그러나, 상응하는 취입 필름의 제조를 위해, 블로킹 방지제(예를 들어, 실리카 입자) 및 윤활 왁스와 같은 수많은 첨가제가 취입 필름 작업에서 기포가 붕괴될 때 PU 필름의 블로킹을 방지하기 위해 필요하다. 여기서 문제는 용융 후 TPU가 약 1시간 동안 여전히 점착성이라는 것이다. 두 가지 사실(결정질 상부구조 및 첨가제, 특히 실리카 입자)이 기계적 특성에 악영향을 미친다. 필름의 실리케이트 입자(점 결함) 및 결정질 상부구조(경질, 비가요성 도메인) 둘 모두는 스트레칭성의 감소, 및 특히, 사용시, 즉, 광범위한 스트레칭시 더 큰 인열 경향을 초래한다. PSA 표면, 즉 감압 접착제의 표면으로의 왁스의 이동의 결과로서, 왁스는 추가로 박리 강도 감소의 문제 및 또한 필름 상의 PSA 고정(anchoring)에 대한 어려움을 야기한다. 추가로 높은 스트레칭성 및 낮은 인열 경향에 유리한 것은 필름의 인성을 증가시키기 위한 PU 폴리머의 고분자량이다.
따라서, TPU-기반 캐리어 층은 바람직하게는 블로킹 방지제 및 왁스와 같은 첨가제를 함유하지 않는다. 또한, 바람직하게는, 폴리우레탄은 > 210℃의 DSC 피크에서 나타나는 바와 같이 결정질 상부구조를 갖지 않는다.
일 바람직한 구현예에서, TPU-기반 캐리어 층은 발포된다. 발포는 바람직하게는 마이크로벌룬으로 일어난다. 적합한 마이크로벌룬은 하기에 후술된다. 대안적으로, 화학적 및/또는 물리적 블로잉제(blowing agent)를 사용하는 것이 또한 가능하다.
ii) 분산에 의해 수득된 폴리우레탄(PUD)
대안적으로 바람직한 구현예에서, 본 발명의 접착 테이프의 캐리어는 가교제를 갖는 분산물 상에 생성된 가교된 폴리우레탄을 기반으로 하는 적어도 하나, 바람직하게는 정확히 하나의 층을 포함한다. 폴리우레탄을 기반으로 하는 이러한 종류의 층은 전형적으로 적어도 50 wt%의 폴리우레탄 분율을 갖는 층을 지칭한다. 층에서 폴리우레탄의 분율은 바람직하게는 적어도 90 wt%이다. 폴리우레탄은 전형적으로 열가소성이다.
폴리우레탄은 더욱 특히 적어도 하나의 폴리이소시아네이트 성분 및 적어도 하나의 폴리올 성분으로 구성되고, 따라서 적어도 언급된 성분의 반응 생성물이다.
여기서 폴리우레탄은 더욱 바람직하게는 지방족 폴리에스테르-폴리우레탄 또는 지방족 폴리에테르-폴리우레탄이고; 즉, 이 경우 폴리우레탄은 지방족 폴리에스테르 또는 지방족 폴리에테르를 기반으로 한다.
적어도 하나의 폴리이소시아네이트 성분은 바람직하게는 디이소시아네이트이다. 방향족 디이소시아네이트, 예컨대, 톨루엔 디이소시아네이트(TDI)(특히 바람직함), p-페닐렌 디이소시아네이트(PPDI), 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트(MDI), p,p'-비스페닐 디이소시아네이트(BPDI), 또는, 특히 지방족 디이소시아네이트, 예컨대, 이소포론 디이소시아네이트(IPDI), 1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI), 또는 4,4'-디이소시아네이토디사이클로헥실메탄(H12MDI)이 사용될 수 있다. 마찬가지로, 할로-, 니트로-, 시아노-, 알킬, 알콕시-, 할로알킬-, 하이드록실-, 카르복시-, 아미도-, 아미노- 또는 이들의 조합의 형태로 치환기를 갖는 디이소시아네이트가 적합하다.
전반적으로, 그 자체로 공지되어 있고 지방족, 지환족, 방향지방족 및, 바람직하게는 방향족 다작용성 이소시아네이트인 모든 이소시아네이트가 사용될 수 있다.
특정 예는 하기를 포함한다: 알킬렌 라디칼에 4 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 알킬렌 디이소시아네이트, 예컨대, 1,12-도데칸 디이소시아네이트, 2-에틸테트라메틸렌 1,4-디이소시아네이트, 2-메틸-펜타메틸렌 1,5-디이소시아네이트, 테트라메틸렌 1,4-디이소시아네이트, 및 바람직하게는 헥사메틸렌 1,6-디이소시아네이트; 지환족 디이소시아네이트, 예컨대, 사이클로헥산 1,3-디이소시아네이트 및 사이클로헥산 1,4-디이소시아네이트 및 이들 이성질체의 임의의 요망하는 혼합물, 1-이소시아네이토-3,3,5-트리메틸-5-이소시아네이토메틸사이클로헥산(이소포론 디이소시아네이트), 2,4- 및 2,6-헥사하이드로톨릴렌 디이소시아네이트 및 또한 이러한 이성질체의 임의의 요망하는 혼합물, 4,4'-, 2,4'- 및 2,2'-디사이클로헥실메탄 디이소시아네이트 및 이러한 이성질체의 임의의 요망하는 혼합물, 및 바람직하게는 방향족 디- 및 폴리이소시아네이트, 예컨대 이를테면, 2,4- 및 2,6-톨릴렌 디이소시아네이트 및 상응하는 이성질체 혼합물, 4,4'-, 2,4'- 및 2,2'-디페닐메탄 디이소시아네이트 및 상응하는 이성질체 혼합물, 4,4'- 및 2,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트, 폴리페닐-폴리메틸렌 폴리이소시아네이트, 4,4'-, 2,4'- 및 2,2'-디페닐메탄 디이소시아네이트와 폴리페닐-폴리메틸렌 폴리이소시아네이트의 혼합물(미정제 MDI), 및 미정제 MDI 및 톨릴렌 디이소시아네이트의 혼합물을 포함한다. 유기 디- 및 폴리이소시아네이트는 개별적으로 또는 이들의 혼합물의 형태로 사용될 수 있다.
폴리이소시아네이트 성분은 바람직하게는 60 내지 50,000 g/mol, 더욱 특히 400 내지 10,000 g/mol, 바람직하게는 400 내지 6000 g/mol의 수-평균 분자량을 갖는다.
또한, 유기 디- 및/또는 폴리이소시아네이트의 화학 반응에 의해 수득된 생성물인 개질된 다작용성화된 이소시아네이트로 불리는 것이 종종 사용된다. 예는 에스테르, 우레아, 뷰렛, 알로파네이트, 카르보디이미드, 이소시아누레이트, 우레트디온 및/또는 우레탄 기를 함유하는 디- 및/또는 폴리이소시아네이트를 포함한다. 고려되는 특정 예는 우레탄 기를 함유하고 33.6 내지 15 wt%, 바람직하게는 31 내지 21 wt%의 NCO 함량(이들의 총 중량을 기준으로 함)을 갖는 유기, 바람직하게는 방향족 폴리이소시아네이트를 포함한다. 예는 최대 6000 g/mol, 더욱 특히 최대 1500 g/mol의 수-평균 분자량을 갖는, 저분자량 디올, 트리올, 디알킬렌 글리콜, 트리알킬렌 글리콜 또는 폴리옥시알킬렌 글리콜로 개질된 미정제 MDI 또는 2,4- 및/또는 2,6-톨릴렌 디이소시아네이트이다. 적합한 디- 및 폴리옥시알킬렌 글리콜의 예는 디에틸렌, 디프로필렌, 폴리옥시에틸렌, 폴리옥시프로필렌 및 폴리옥시프로필렌-폴리옥시에틸렌 글리콜, 트리올 및/또는 테트롤이다. 폴리에스테르 폴리올 및/또는 바람직하게는 폴리에테르 폴리올 및 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트, 2,4'- 및 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트, 2,4- 및/또는 2,6-톨릴렌 디이소시아네이트 또는 미정제 MDI의 혼합물로부터 제조된, 총 중량을 기준으로 하여, 25 내지 3.5 wt%, 바람직하게는 21 내지 14 wt%의 NCO 함량을 갖는 NCO 기를 함유하는 프리폴리머가 또한 적합하다. 또한, 카르보디이미드 기 및/또는 이소시아누레이트 고리를 함유하고, 총 중량을 기준으로 하여 33.6 내지 15 wt%, 바람직하게는 31 내지 21 wt%의 NCO 함량을 갖는 액체 폴리이소시아네이트가 유용한 것으로 입증되었으며, 이러한 폴리이소시아네이트는, 예를 들어, 4,4'-, 2,4'- 및/또는 2,2'-디페닐메탄 디이소시아네이트 및/또는 2,4- 및/또는 2,6-톨릴렌 디이소시아네이트를 기반으로 한다.
개질된 폴리이소시아네이트는 서로 또는 비개질된 유기 폴리이소시아네이트, 예컨대, 이를테면, 2,4'-, 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트, 미정제 MDI, 2,4- 및/또는 2,6-톨릴렌 디이소시아네이트와 혼합될 수 있다.
특히 이소시아네이트로서 입증된 것은 디페닐메탄 디이소시아네이트 이성질체 혼합물 또는 미정제 MDI, 및 특히 30 내지 55 wt%의 디페닐메탄 디이소시아네이트 이성질체 함량을 갖는 미정제 MDI, 및 또한 15 내지 33 wt%의 NCO 함량을 갖는 디페닐메탄 디이소시아네이트를 기반으로 하는 우레탄 기를 함유하는 폴리이소시아네이트 혼합물이다.
폴리이소시아네이트 성분의 바람직한 중량 분율은 10 내지 40 wt%, 더욱 특히 13 내지 35 wt% 및 매우 바람직하게는 15 내지 30 wt%이다.
본 발명에서 폴리올 성분은 적어도 2개의 하이드록실 기를 갖는 폴리머 뿐만 아니라, 대신, 일반적으로, 이소시아네이트에 대해 활성인 적어도 2개의 수소 원자를 갖는 화합물을 의미한다.
폴리올 성분은 바람직하게는 디올, 폴리에테르 디올, 폴리에스테르 디올, 폴리카보네이트 디올, 폴리카프로락톤 폴리올 또는 폴리아크릴레이트 폴리올, 더욱 바람직하게는 폴리에테르 디올, 폴리에스테르 디올 및 폴리카보네이트 디올, 및 더욱 특히 글리콜, 프로판디올, 부탄디올, 펜탄디올, 헥산디올, 사이클로헥산디올, 사이클로헥실디메탄올, 옥탄디올, 네오펜틸 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 트리메틸펜탄디올, 벤젠디메탄올, 벤젠디올, 메틸벤젠디올, 비스페놀 A, 폴리(부탄디올-코-아디페이트)글리콜, 폴리(헥산디올-코-아디페이트)글리콜, 폴리(에탄디올-코-아디페이트)글리콜, 폴리테트라메틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 또는 이들의 혼합물이다.
폴리올 성분의 주요 기능은 폴리이소시아네이트 성분과 반응하여 폴리우레탄 폴리머를 제공하는 것이다. 또한, 그러나, 폴리올 성분은 또한 폴리우레탄의 탄성이 폴리올 성분의 분자량에 의존하기 때문에, 물리적 컨디셔너로서 작용한다. 일반적인 규칙은 폴리올 성분의 분자량이 높을수록 생성된 폴리우레탄이 더 연질이다.
폴리올 성분은 바람직하게는 60 내지 50,000 g/mol, 더욱 특히 400 내지 10,000 g/mol, 바람직하게는 400 내지 6000 g/mol의 수-평균 분자량을 갖는다.
본 발명의 목적을 위해 사용될 수 있는 폴리우레탄 분산물은 특히 하기 분산물을 임의로 조합하여 포함한다:
a) 음이온 안정화된 지방족 폴리에스테르-폴리우레탄 분산물(폴리에스테르 및 지방족 음이온성 이소시아네이트-폴리우레탄을 기반으로 하는 분산물). 이들은 Covestro AG에 의해 판매되는 하기 제품을 포함한다: Impranil® LP RSC 1380, DL 1537 XP, DL 1554 XP(Lanxess Witcobond 373-04로부터); 또는 Stahl로부터의, PERMUTEX® RU-92-410.
b) 음이온 안정화된 지방족 폴리에테르-폴리우레탄 분산물. 이들은 Covestro AG에 의해 판매되는 하기 제품을 포함한다: Impranil® 25 LP DSB 1069; 또는, Lanxess로부터의, Witcobond 386-53
c) 음이온 안정화된 지방족 폴리카보네이트-폴리에스테르-폴리우레탄 분산물. 이들은 Covestro AG에 의해 판매되는 하기 제품을 포함한다: Impranil® DLU; 또는, Stahl로부터의, Permutex® EX-RU-92-600
d) 음이온 안정화된 폴리카보네이트-폴리우레탄 분산물. 이들은 Covestro AG에 의해 판매되는 하기 제품을 포함한다: Impranil® DL 2288 XP.
여기서 폴리우레탄 분산물은 바람직하게는 30 내지 70 wt%, 더욱 바람직하게는 50 내지 60 wt%의 높은 고체 분율을 갖는다. 상기 a) 내지 d)에서 언급된 모든 생성물은 전형적으로 유기 공용매를 함유하지 않는다.
본 발명의 폴리우레탄 분산물은 수성이다. 이들은 바람직하게는 유기 용매를 함유하지 않지만, 임의로 유기 용매를 포함할 수 있다.
제조 중인 폴리우레탄 캐리어의 특성을 조정하기 위해, 출발 혼합물이 추가로, 전형적으로 폴리우레탄 분산물, 폴리올 성분이 난연 효과를 갖는 코모노머를 포함하는 폴리우레탄 분산물, 합성 고무 분산물, 천연 고무 분산물 및 폴리아크릴레이트 분산물로 구성된 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 추가 분산물을 포함하는 것이 유리할 수 있다. 이러한 방식으로, 폴리우레탄 캐리어의 안정성 및 이의 파단시 연신율을 포함하는 파라미터를 조정하는 것이 가능하다.
폴리아크릴레이트 분산물은 전형적으로 에멀젼화제에 의해 물에 분산된 수불용성 폴리아크릴레이트를 포함한다. 이들은, 예를 들어, 약 30 내지 60 wt%의 폴리아크릴레이트 및 약 3 wt%의 에멀젼화제를 함유한다. 본 발명에서 폴리아크릴레이트는 수불용성 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 이들의 혼합물 또는 다른 모노머와의 코폴리머이다. 에멀젼화제는 이온성, 비이온성 또는 입체 에멀젼화제일 수 있다. 이는 일반적으로 폴리머 사슬에 고정적으로 혼입되지 않는다. 아크릴레이트 분산물은 추가의 첨가제, 예컨대, 필름 형성제 또는 공용매, 소포제, 난연제 및/또는 습윤제를 포함할 수 있다.
아크릴레이트 분산물은 전형적으로 적합한 모노머의 에멀젼 중합에 의해 수득된다. 이러한 목적을 위해, 이러한 모노머는 에멀젼화제를 사용하여 물에 미세하게 분산된다. 물에서 모노머를 에멀젼화시키기 위해, 수용성 라디칼 개시제가 첨가된다. 이러한 개시제로부터 형성된 라디칼은 우선적으로 물에 용해되기 때문에, 모노머 액적에서 이들의 농도는 낮고, 중합이 액적에서 매우 균일하게 진행되도록 한다. 중합 종료 후, 분산물은 직접 사용될 수 있지만, 종종 특성의 추가 개선을 달성하기 위해 소포제, 필름 형성제 및/또는 습윤제와 같은 첨가제와 혼합된다.
폴리올 성분의 OH 기와 이소시아네이트 기와의 반응은 임의로 촉매화될 수 있다. 고려되는 촉매는 특히 하기를 포함한다:
유기 금속 화합물, 바람직하게는 유기 주석 화합물, 예컨대, 유기 카르복실산의 주석(II) 염, 예는 주석(II) 아세테이트, 주석(II) 옥토에이트, 주석(II) 에틸헥사노에이트, 주석(II) 라우레이트 및 유기 카르복실산의 디알킬주석(IV) 염, 예는 디부틸주석 디아세테이트, 디부틸주석 디라우레이트, 디부틸주석 말레에이트, 디옥틸주석 디아세테이트, 및 또한 3차 아민, 예컨대, 트리에틸아민, 트리부틸아민, 디메틸사이클로헥실아민, 디메틸벤질아민, N-메틸이미다졸, N-메틸-, N-에틸-, N-사이클로헥실모르폴린, N,N,N',N'-테트라메틸에틸렌디아민, N,N,N',N'-테트라메틸부틸렌디아민, N,N,N',N'-테트라메틸헥실렌-1,6-디아민, 펜타메틸디에틸렌트리아민, 테트라메틸디아미노에틸 에테르, 비스(디메틸아미노프로필)우레아, 디메틸피페라진, 1,2-디메틸이미다졸, 1-아자비사이클로-[3.3.0]-옥탄, 1,4-디아자비사이클로[2.2.2]옥탄, 및 추가로 알칸올아민 화합물, 예컨대, 트리에탄올아민, 트리스-이소프로판올아민, N-메틸- 및 N-에틸디에탄올아민 및 디메틸에탄올아민임.
고려되는 촉매는 트리스(디알킬아미노)-s-헥사하이드로트리아진, 더욱 특히 트리스-(N,N-디메틸아미노)-s-헥사하이드로트리아진, 테트라알킬암모늄 염, 예컨대, 이를테면, N,N,N-트리메틸 N-(2-하이드록시프로필)포르메이트, N,N,N-트리메틸-N-(2-하이드록시프로필)-2-에틸헥사노에이트, 테트라알킬암모늄 하이드록사이드, 예컨대, 테트라메틸암모늄 하이드록사이드, 알칼리 금속 하이드록사이드, 예컨대, 소듐 하이드록사이드, 알칼리 금속 알콕사이드, 예컨대, 소듐 메톡사이드 및 칼륨 이소프로폭사이드, 및 또한 1 내지 20개의 탄소 원자 및 임의로 펜던트 OH 기를 갖는 지방산의 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 염을 추가로 포함한다.
3차 아민, 주석 화합물, 알칼리 금속 및 알칼리 토금속 카르복실레이트, 4차 암모늄 염, s-헥사하이드로트리아진 및 트리스(디알킬아미노메틸)페놀을 사용하는 것이 바람직하다.
출발 혼합물의 총 중량을 기준으로 하여, 0.001 내지 5 wt%, 더욱 특히 0.002 내지 2 wt%의 촉매 또는 촉매 조합물을 사용하는 것이 바람직하다.
폴리우레탄은 임의로 활성 수소를 함유하고 친수성 기를 형성할 수 있는 성분을, 특히 바람직하게는 1 내지 15 wt%, 더욱 특히 3 내지 10 wt% 및 매우 바람직하게는 4 내지 7 wt%로 포함할 수 있다. 본원에서 "활성 수소"는 성분의 수소 원자가 다른 화합물과의 화학 반응, 예컨대, 치환 반응을 용이하게 겪을 수 있어 친수성 기가 형성될 수 있다는 점에서 불안정하다는 것을 의미한다. 이 성분의 효과는 폴리우레탄이 물에 효율적으로 분산될 수 있다는 것이다. 특히 적합한 친수성 기는 하기를 포함한다: -COO-, -SO3 -, -NR3 +, 또는 -(CH2CH2O)n-. 활성 수소를 함유하는 성분은, 예를 들어, 디메틸올프로피온산(DMPA), 디메틸올부티르산(DMBA), 폴리에틸렌 옥사이드, 비스(하이드록시에틸)아민 또는 소듐 3-비스(하이드록시에틸)아미노프로판설포네이트일 수 있다.
활성 수소를 함유하는 성분은 상기 기재된 바와 같이 선택적이다. 분산을 위해, 폴리우레탄 분산물은 추가로 또는 대안적으로 종종 적어도 하나의 계면활성제를 포함한다.
포움 안정화제로서도 작용하는 특히 적합한 계면활성제는 특히 Bozzetto Group으로부터의 Stokal® STA(암모늄 스테아레이트) 및 Stokal® SR(숙시나메이트)을 포함한다.
그러나, 특히 에테르 설페이트, 지방 알코올 설페이트, 사르코시네이트, 유기 아민 옥사이드, 설포네이트, 베타인, 유기산의 아미드, 설포숙시네이트, 설폰산, 알칸올아미드, 에톡실화 지방 알코올, 소르비네이트 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택될 수 있는 추가의 계면활성제가 또한 고려된다.
추가의 임의의 성분으로서, 출발 혼합물은 증점제를 포함할 수 있다. 이 경우, 예를 들어, Borchi® Gel 0625를 사용하는 것이 가능하다. 추가의 적합한 증점제는, 예를 들어, Evonik Industries로부터의 Ortegol PV301과 같은 폴리에테르우레탄 용액을 포함한다. 특히 증점제는 건조시 안정성을 보장한다.
출발 혼합물은 광 안정화제를 포함하는 안정화제와 같은 추가 첨가제를 포함할 수 있다. 용매가 또한 추가 첨가제로서 첨가될 수 있다. 적합한 용매는 폴리우레탄 물질, 예컨대, 케톤, 예를 들어, 아세톤, 알킬 카르복실레이트, 예컨대, 메틸 아세테이트, 알킬 카르보네이트, 또는 아미드, 예컨대, DMF, 또는 추가 액체 난연제, 예컨대, 알킬 포스페이트, 예를 들어, 트리에틸 포스페이트 또는 트리부틸 포스페이트, 할로겐화 알킬 포스페이트, 예컨대, 트리스-(2-클로로프로필) 포스페이트 또는 트리스(1,3-디클로로프로필) 포스페이트, 아릴 포스페이트, 예컨대, 디페닐 크레실 포스페이트 및 포스포네이트, 예컨대, 이를테면, 디에틸 에탄포스포네이트의 제조에 통상적인 것들이다. 마찬가지로, 언급된 용매의 혼합물이 사용될 수 있다.
추가의 임의의 첨가제는 자체 공지된 유형의 셀 조절제, 예컨대, 파라핀 또는 지방 알코올 또는 디메틸폴리실록산, 난연제, 안료 또는 염료, 에이징 및 풍화의 영향에 대한 안정화제, 가소제, 진균 및 정균성 물질, 충전제, 예컨대, 바륨 설페이트, 벤토나이트, 카올린, 유리 분말, 유리 비드, 유리 섬유, 칼슘 카보네이트, 키셀구르(kieselghur), 석영 모래, 플루오로폴리머, 열가소성 물질, 마이크로비드, 팽창성 그라파이트, 카본 블랙 또는 현탁 초크 또는 이들의 조합이다.
일 바람직한 구현예에서, 캐리어 조성물이 건조될 때 팽창되는 팽창성 마이크로벌룬을 첨가하는 것이 또한 가능하다. 대안적인 가능성은 사전-팽창된 마이크로벌룬을 첨가하는 것이다. 적합한 마이크로벌룬은 하기에 기재되어 있다.
분산물로부터 생성된 폴리우레탄을 기반으로 하는 본 발명의 캐리어의 경우 발포는 포말화(frothing)에 의해 달성될 수 있다. 공정은 전형적으로 하기 단계를 포함한다:
a) 상기 기재된 바와 같은 폴리우레탄 분산물 및 적어도 하나의 계면활성제, 및 임의로 추가 성분, 예를 들어, 특히 추가 분산물을 도입하여 출발 혼합물을 형성시키는 단계,
b) 임의로 추가 성분, 예컨대, 특히 충전제 및/또는 추가 첨가제를 첨가하여, 출발 혼합물을 기계적으로 발포시켜 습윤 폴리우레탄 포움 조성물을 형성시키는 단계,
c) 습윤 폴리우레탄 포움 조성물을 표면, 바람직하게는 임시 캐리어, 예컨대, 특히 라이너, 또는 감압 접착제 층에 적용하는 단계,
d) 습윤 폴리우레탄 포움 조성물을 건조시켜 폴리우레탄 포움을 제공하는 단계.
폴리우레탄 포움의 형성을 위해, 출발 혼합물, 즉 상기와 같이 또는 일부 다른 방식으로 생성된 폴리우레탄 분산물은 적어도 하나의 계면활성제, 및 또한 임의로 용매 및/또는 추가의 임의적 구성성분과 함께 기계적으로 고해(beating) 및 발포된다. 고해가 일어난 후 증점제가 임의로 첨가될 수 있다.
대안적으로, 프리폴리머 분산물이 사용될 수 있으며, 프리폴리머는 기계적 고해/발포 과정에서 폴리우레탄으로 중합된다.
추가적으로 또는 대안적으로, 물리적 블로잉제를 첨가하는 것이 가능하다. 따라서, 출발 혼합물은 예를 들어, 공기, 질소 또는 희가스, 예를 들어 헬륨, 네온 또는 아르곤과 같은 가스의 존재 하에 발포될 수 있다. 블로잉제는 개별적으로 사용되거나 다양한 블로잉제의 혼합물로서 사용될 수 있다. 블로잉제는 다음을 포함하는 다수의 물질로부터 선택될 수 있다: 탄화수소, 에테르 및 에스테르 등. 전형적인 물리적 블로잉제는 -50℃ 내지 +100℃, 바람직하게는 -50℃ 내지 +50℃ 범위의 비점을 갖는다. 바람직한 물리적 블로잉제는 탄화수소, 예컨대 n-펜탄, 이소펜탄 및 사이클로펜탄, 메틸렌 클로라이드, 또는 상기 언급된 화합물의 임의의 조합을 포함한다. 이러한 블로잉제는 바람직하게는 반응 혼합물의 5 중량% 내지 50 중량%, 특히 반응 혼합물의 10 중량% 내지 30 중량%의 양으로 사용될 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 화학적 블로잉제를 첨가하는 것도 마찬가지로 가능하다. 화학적 블로잉제는 일반적으로 열 공급에 의해 개시되는 화학 반응으로 인해 가공 작업 중에만 가스를 제거하고, 따라서 폴리머에 포움 구조를 생성할 수 있는 물질이다. 가스 제거의 원인은 블로잉제의 열 분해 또는 블로잉제에 존재하는 다양한 물질의 화학 반응일 수 있다. 형성된 가스는 일반적으로 N2, CO2 또는 CO이다.
폴리우레탄을 기반으로 하는 발포 캐리어는 바람직하게는 250 kg/m³ 내지 500 kg/m³, 더욱 바람직하게는 350 kg/m³ 내지 450 kg/m³의 밀도를 갖는다.
필름은 포움 층 위에 임의로 적용될 수 있다. 장력이 가해지면, 필름이 포움 층의 두께를 제한할 수 있다. 필름은 대안적으로 단지 커버(cover)로서 기능할 수 있다.
추가의 바람직한 구현예에서, 포움은 블레이드 또는 나이프에 의해 임시 캐리어, 예컨대, 특히 라이너, 및/또는 감압 접착제 층에 적용될 수 있고, 이에 의해 포움 층을 건조 오븐으로 가져오거나 이동시키기 전에 포움 층의 균일한 두께를 달성할 수 있다. 대안적으로, 포움 층의 두께를 조정하기 위해 롤러가 또한 제공될 수 있다.
캐리어의 포움 층의 적용 후, 바람직하게는 건조 오븐에서 건조된다. 바람직한 건조 온도는 50℃ 내지 180℃, 바람직하게는 50℃ 내지 120℃, 더욱 특히 70℃ 내지 115℃, 매우 바람직하게는 100℃ 내지 115℃이다. 온도는 바람직하게는 적어도 50℃, 더욱 특히 적어도 60℃, 더욱 바람직하게는 적어도 70℃, 더욱 특히 적어도 80℃, 매우 바람직하게는 적어도 90℃, 더욱 특히 적어도 100℃, 더욱 특히 적어도 110℃, 매우 바람직하게는 적어도 120℃, 더욱 특히 적어도 130℃이다. 또한, 온도는 바람직하게는 최대 180℃, 더욱 특히 최대 170℃, 매우 바람직하게는 최대 160℃, 더욱 특히 최대 150℃이다.
상기 지시된 공정 순서의 단계 d)에서의 건조는 바람직하게는 적어도 2개의 단계로 일어나며, 건조 온도는 한 단계에서 다음 단계로 증가한다. 건조 동안 높은 출발 온도(예를 들어, 120℃)를 사용할 때와 달리, 건조 온도의 단계적 증가는 균일한 건조를 가능하게 하여 셀 크기의 균일한 분포를 초래한다. 더 낮은 온도에서, 전체 포움이 처음에 비교적 균일한 초기 건조가 이루어지고, 추가 단계의 더 높은 온도에서 잔류 수분이 제거된다.
그러나, 단면에 걸쳐 다양한 셀 크기를 달성하는 것이 또한 바람직할 수 있다. 이 경우, 처음부터 높은 건조 온도를 사용해야 한다. 이는 포움이 표면에서 빠르게 건조되는 것을 보장하지만, 내부에서 오랫동안 습한 상태를 유지하여, 단면에 걸쳐 상이한 셀 크기 분포를 초래한다.
단계 d)에서의 건조는 더욱 바람직하게는 2 단계로 일어나며, 제1 단계의 건조 온도는 50℃ 내지 100℃, 바람직하게는 70℃ 내지 90℃, 더욱 특히 80℃이고, 제2 단계의 건조 온도는 105℃ 내지 180℃, 바람직하게는 110℃ 내지 150℃, 더욱 특히 120℃이다.
분산물로부터의 PU-기반 캐리어 층은 바람직하게는 블로킹 방지제 및 왁스와 같은 첨가제를 함유하지 않는다. 폴리우레탄은 또한 바람직하게는 상기 기재된 이유로 인해 결정질 상부구조를 갖지 않는다.
또한, 분산물로부터의 PU-기반 캐리어 층 또는 이 층을 포함하는 접착 테이프는 인장 강도를 최적화하기 위해 바람직하게는 150℃ 이상에서 열처리될 수 있다.
iii) 마이크로벌룬
"마이크로벌룬"은 열가소성 폴리머 쉘을 갖는 탄성 및 이에 따라 기저 상태에서 팽창 가능한 중공 마이크로비드인 것으로 이해된다. 이러한 비드는 저비점 액체 또는 액화 가스로 채워진다. 사용된 쉘 물질은 특히, 폴리아크릴로니트릴, PVDC, PVC 또는 폴리아크릴레이트이다. 적합한 저비점 액체는 특히, 폴리머 쉘에서 압력 하에 액화 가스로서 봉입된 저급 알칸의 탄화수소, 예를 들어, 이소부탄 또는 이소펜탄이다.
특히 열 노출의 결과로서, 마이크로벌룬에 대한 작용은 외부 폴리머 쉘을 연화시킨다. 동시에, 쉘 내의 액체 발포 가스는 이의 가스 상태로 전환된다. 이 시점에서 마이크로벌룬에는 비가역적 신장 및 3차원 팽창이 일어난다. 팽창은 내부 및 외부 압력이 균형을 이룰 때 종료된다. 폴리머 쉘은 보존되기 때문에, 결과는 폐쇄-셀 포움이다.
많은 유형의 마이크로벌룬이 상업적으로 이용 가능하며, 이들의 크기 면에서, 바람직하게는 비팽창 상태에서 6 내지 45 μm 직경, 및 이들의 팽창에 필요한 출발 온도, 바람직하게는 75 내지 220℃에서 실질적으로 상이하다. 상업적으로 이용 가능한 마이크로벌룬의 일 예는 Nouryon으로부터의 Expancel® DU 제품(DU = 건조 비팽창)이다.
비팽창 마이크로벌룬 생성물은 또한 약 40 내지 45 wt%의 고체 또는 마이크로벌룬 분획을 갖는 수성 분산물의 형태로, 그리고 또한, 대략 65 wt%의 마이크로벌룬 농도를 갖는, 예를 들어, 에틸렌 비닐 아세테이트 중 폴리머-결합된 마이크로벌룬(마스터배치)의 형태로 이용 가능하다. DU 생성물과 마찬가지로, 마이크로벌룬 분산물 및 마스터배치 둘 모두는 본 발명의 발포된 감압 접착제의 제조에 적합하다.
본 발명의 발포된 감압 접착제는 또한 소위 예비-팽창된 마이크로벌룬으로 생성될 수 있다. 이 그룹을 사용하면, 폴리머 매트릭스에 혼입되기 전에도 팽창이 일어난다. 사전-팽창된 마이크로벌룬은, 예를 들어, Dualite® 명칭으로 또는 Nouryon으로부터 유형 명칭 Expancel xxx DE(건조 팽창)로 상업적으로 입수 가능하다.
본 발명에 따라, 발포된 감압 접착제 층에서 마이크로벌룬에 의해 형성된 공극의 평균 직경은 바람직하게는 10 내지 200 μm, 더욱 바람직하게는 15 내지 200 μm이다. 이 경우, 발포된 감압 접착제 층에서 마이크로벌룬에 의해 형성된 공극의 직경이 측정되기 때문에, 문제의 직경은 팽창된 마이크로벌룬에 의해 형성된 공극의 직경이다. 여기서 평균 직경은 감압 접착제 층에서 마이크로벌룬에 의해 형성된 공극의 직경의 산술 평균을 지칭한다. 감압 접착제 층에서 마이크로벌룬에 의해 형성된 공극의 평균 직경은 500배 배율로 주사 전자 현미경(SEM) 하에 접착 테이프의 5개의 상이한 동결파편 에지를 사용하여 결정된다. 현미경 사진에서 보이는 마이크로벌룬의 직경은, 연구 중인 감압 접착제 층에서 각각의 개별 마이크로벌룬의 최대 범위가 임의의 (2차원) 방향으로 SEM 현미경 사진으로부터 취해지도록 그래프로 확인되며, 그 마이크로벌룬의 직경으로서 간주된다.
발포가 마이크로벌룬을 사용하여 수행되는 경우, 마이크로벌룬은 배치, 페이스트 또는 블렌딩되거나 블렌딩되지 않은 분말로서 포뮬레이션에 공급될 수 있다. 이들은 또한 용매 중 현탁액으로 존재할 수 있다.
본 발명의 하나의 바람직한 구현예에 따른 접착제에서 마이크로벌룬의 분율은 각 경우에 접착제의 전체 조성을 기준으로 하여 0 wt% 초과 내지 10 wt%, 더욱 특히 0.25 wt% 내지 5 wt%, 매우 특히 0.5 내지 1.5 wt%이다. 도면은 비팽창된 마이크로벌룬을 나타낸다.
팽창성 중공 마이크로비드를 포함하는 본 발명의 폴리머 조성물은 비팽창성 중공 마이크로비드를 추가로 포함할 수 있다. 유일한 중요한 인자는, 이 멤브레인이 탄성 및 열가소성으로 스트레칭 가능한 폴리머 혼합물로 구성되는 지, 또는 예를 들어, 플라스틱 가공에서 가능한 온도 범위 내에서 비열가소성인 탄성 유리로 구성되는 지에 상관없이, 거의 모든 가스 함유 공동이 영구적인 불투과성 멤브레인으로 폐쇄되는 것이다.
추가로 적합한 것(다른 첨가제와 독립적으로 선택됨)은 고체 폴리머 비드, 중공 유리 비드, 고체 유리 비드, 중공 세라믹 비드, 고체 세라믹 비드 및/또는 고체 탄소 비드("탄소 마이크로벌룬")이다.
b) 가교제
본 발명에서, 캐리어의 기반은 가교제로 가교된 폴리우레탄이다. 지배적인 의견에 따르면, 가교제의 첨가는 인장 강도의 수준을 높이는 동시에 폴리우레탄-기반 캐리어의 최대 스트레칭성을 감소시킨다. 이는 접착 테이프의 비파괴적 분리를 보장하지 않을 것이다. 놀랍게도, 본 발명 내에서, 지배적인 견해와 달리, 파단력만이 증가하고, 최대 스트레칭성은 거의 변하지 않고, 본 발명의 접착 테이프의 재분리성에 유리한 결과가 발생한다는 것이 밝혀졌다.
가교제는 본질적으로 2개의 상이한 방식으로, 폴리머와의 반응을 통해 또는 그 자체와의 반응을 통해 반응하여 훨씬 더 조밀한 네트워크를 생성하고 이에 따라 예를 들어 강도, 내마모성, 및 내가수분해성 및 내화학성과 같은 많은 특성을 개선시키는 상호침투 네트워크로 불리는 것을 형성할 수 있다.
본 발명의 맥락에서 바람직한 가교제는, 특히, 아지리딘, 카르보디이미드(폴리카르보디이미드), 멜라민, 라디칼-형성 물질, 예컨대, 유기 퍼옥사이드, 황 및 이소시아네이트를 기반으로 하는 가교제이다. 일 바람직한 구현예에서, 가교제는 이소시아네이트, 바람직하게는 블로킹된 폴리이소시아네이트, 더욱 특히 블로킹된 지방족 폴리이소시아네이트이다.
폴리이소시아네이트는 아미노 또는 하이드록실 기와 같은 작용기와 반응할 수 있다. 이러한 유형의 가교제의 다작용기는 3D 가교된 네트워크를 생성한다. 폴리이소시아네이트는 또한 물과 반응하며, 이는 차례로 폴리이소시아네이트 분자와 그 자체의 반응을 발생시키고, 다수의 폴리이소시아네이트 분자와 그 자체의 반응성에 의해 야기되는 통상적인 3D 폴리머-가교된 네트워크 및 상호침투 네트워크의 조합으로 구성된 네트워크를 생성한다.
이소시아네이트 가교제의 경우, 이는 바람직하게는 폴리이소시아네이트, 이소시아네이트 기를 위한 블로킹제, 및 물을 포함하는 분산물으로부터 수득된다. 일 바람직한 구현예에서, 가교제를 수득하기 위한 분산물은 폴리아민, 바람직하게는 적어도 하나의 카르복실 및/또는 카르복실레이트 기를 갖는 폴리아민을 추가로 포함한다.
폴리이소시아네이트는 현재 NCO 기를 갖는 화합물인 것으로 간주된다. 폴리이소시아네이트는 140 내지 1500 g/mol 및 바람직하게는 168 내지 700 g/mol의 수-평균 분자량을 가질 수 있다. 본 발명의 일 바람직한 구현예에 따르면, 폴리이소시아네이트는 > 2 및 < 6, 바람직하게는 > 3 및 < 5, 및 더욱 바람직하게는 > 3 및 < 4의 이소시아네이트 작용가를 갖는다.
폴리이소시아네이트는 폴리이소시아네이트의 수-평균 몰 중량을 기준으로 하여 바람직하게는 15 내지 30 wt%, 더욱 바람직하게는 18 내지 25 wt% 및 매우 바람직하게는 20 내지 24 wt%의 NCO 기 함량을 갖는다.
적합한 폴리이소시아네이트는, 예를 들어, 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI), 이소포론 디이소시아네이트(IPDI), 4,4'-디이소시아네이토디사이클로헥실메탄(H12MDI), 1,4-부탄 디이소시아네이트, 헥사하이드로디이소시아네이토톨루엔, 1,3-비스(이소시아네이토메틸)사이클로헥산, 헥사하이드로 디이소 시아네이톡실렌, 노난 트리이소시아네이트이다. 특히 바람직한 것은 이소포론 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트 및/또는 4,4'-디이소시아네이토디사이클로헥실메탄을 사용하는 것이다.
사용되는 특히 바람직한 폴리이소시아네이트는 지방족 폴리이소시아네이트, 바람직하게는 헥사메틸렌 디이소시아네이트 및 더욱 바람직하게는 헥사메틸렌 디이소시아네이트의 삼량체이다. 수성 블로킹된 폴리우레탄우레아 분산물이 독점적으로 음이온 친수성화되는 것이 또한 유리하다. 이는 폴리우레탄우레아 분산물이 양이온성 및/또는 비이온성으로 친수성화되지 않음을, 즉, 상응하는 기를 갖지 않음을 의미한다.
블로킹제는 현재, 이소시아네이트 기와 반응할 수 있고, 정의된 조건 하에 이로부터 다시 예를 들어 열적으로 제거될 수 있는 화합물을 지칭한다. 이 절차를 디블로킹(deblocking)이라고 한다. 본 발명의 맥락에서 특히 유리한 것으로 입증된 것은 낮은 디블로킹 온도이다. 따라서, 바람직한 구현예에서, 디블로킹 온도는 130℃ 미만이다.
적합한 것으로 입증된 적합한 이소시아네이트-기반 가교제의 예는 Covestro(Germany)로부터 상표명 Imprafix 2794로 입수 가능한 것들이다.
폴리카르보디이미드는 폴리머 사슬에서 카르복실산 기와 선택적으로 반응한다. 이러한 유형의 가교는 통상적인 3D 폴리머-가교 네트워크를 생성한다. 폴리이소시아네이트와 비교하여, 폴리카르보디이미드는 물에 덜 민감하므로 더 긴 가사 시간을 달성한다.
멜라민 수지는 이들의 높은 반응성으로 인해 매우 효과적인 가교제이다. 이들은 이소시아네이트 또는 카르보디이미드보다 적은 양의 첨가를 필요로 한다. 멜라민 수지는 종종 하이드록실-작용성 폴리머 수지와 함께 사용되어, 매우 단단한 네트워크를 형성하지만, 또한 산 기와 반응할 수 있다. 멜라민 수지는 촉매를 첨가함으로써 감소될 수 있는 매우 높은 가교 온도를 필요로 한다.
폴리아지리딘은 때때로 가장 반응성인 가교제이므로 매우 효율적이다. 폴리아지리딘은 폴리머 사슬에서 카르복실산 기와 선택적으로 반응한다. 이러한 유형의 가교는 통상적인 3D 폴리머-가교 네트워크를 생성한다. 더 낮은 분자량으로 인해, 폴리이소시아네이트 및 폴리카르보디이미드와 비교하여 실질적으로 더 낮은 분율이 필요하다.
퍼옥사이드 가교는 유리한 가공 및 광범위한 적용성과 함께 높은 가교도를 생성한다. 그러나, 가황 시간은 매우 길다.
황과의 가교의 경우, 가교에 사용되는 온도에서 분해 현상을 방지하기 위해 일반적으로 가황 촉진제를 첨가할 필요가 있다. 가황물의 탄성 및 저온 강도는 일반적으로 더 낮다.
c) 감압 접착제
접착 테이프가 결합면에서 스트레칭에 의해 잔류물 또는 파괴 없이 재분리될 수 있도록 하기 위해, 접착 테이프는 특정 접착 특성을 가질 필요가 있다. 따라서, 스트레칭시 접착 테이프의 점착성이 현저하게 저하되어야 한다. 스트레칭된 상태에서 결합 성능이 낮을 수록, 분리시 기재에 대한 손상이 덜 중요하거나, 잔류물이 결합 기재에 남아 있을 위험이 덜 중요하다. 이와 관련하여, 특히 유리한 것으로 입증된 감압 접착제는 본 발명에서 사용되는 바와 같은 비닐방향족 블록 코폴리머, 더욱 특히 스티렌 블록 코폴리머를 기반으로 하는 것들이다.
비닐방향족 블록 코폴리머는 바람직하게는 A-B, A-B-A, (A-B)n, (A-B)nX 또는 (A-B-A)nX 구조를 갖는 블록 코폴리머 형태의 적어도 하나의 합성 고무이며, 여기서
- A 블록은 서로 독립적으로 비닐방향족의 중합에 의해 형성된 폴리머이고,
- B 블록은 서로 독립적으로 4 내지 18개의 탄소 원자를 갖는 컨쥬게이션된 디엔 및/또는 이소부틸렌의 중합에 의해 형성된 폴리머, 또는 이러한 폴리머의 부분적으로 또는 완전히 수소화된 유도체이고,
- X는 커플링제(coupling reagent) 또는 개시제의 라디칼이고,
- n은 ≥ 2의 정수이다.
더욱 특히, 본 발명의 감압 접착제의 모든 합성 고무는 상기 설명된 바와 같은 구조를 갖는 블록 코폴리머이다. 따라서, 본 발명에 따른 감압 접착제는 또한 상기와 같은 구조를 갖는 여러 블록 코폴리머의 혼합물을 포함할 수 있다.
적합한 블록 코폴리머는 하나 이상의 고무-유사 블록 B(연질 블록) 및 하나 이상의 유리-유사 블록 A(경질 블록)을 포함한다. 더욱 바람직하게는, 본 발명에 따른 감압 접착제의 적어도 하나의 합성 고무는 상기 의미가 A, B 및 X에 적용될 수 있으며, 적어도 하나의 블록 코폴리머가 적어도 2개의 경질 블록을 함유하는, A-B, A-B-A, (A-B)3X 또는 (A-B)4X 구조를 갖는 블록 코폴리머이다. 가장 바람직하게는, 본 발명에 따른 감압 접착제의 모든 합성 고무는 상기 의미가 A, B 및 X에 적용될 수 있는, A-B, A-B-A, (A-B)3X 또는 (A-B)4X 구조를 갖는 블록 코폴리머이다. 더욱 특히, 본 발명에 따른 감압 접착제의 합성 고무는 A-B, A-B-A, (A-B)3X 또는 (A-B)4X 구조를 갖는, 바람직하게는 적어도 디블록 코폴리머 A-B 및/또는 트리블록 코폴리머 A-B-A를 포함하는 블록 코폴리머의 혼합물이다.
또한, 디블록 및 트리블록 코폴리머와 (A-B)n 또는 (A-B)nX 블록 코폴리머(n이 3 이상임)의 혼합물이 유리하다.
A 및 B 블록으로부터 형성되는 블록 코폴리머는 동일하거나 상이한 B 블록을 함유할 수 있다. 블록 코폴리머는 선형 A-B-A 구조를 가질 수 있다. 유사하게, 방사형의 블록 코폴리머 및 성상(star-shaped) 및 선형 멀티블록 코폴리머를 사용하는 것이 가능하다. 존재하는 추가의 성분은 A-B 디블록 코폴리머일 수 있다. 상기 언급된 폴리머는 단독으로 또는 서로 혼합물로 사용될 수 있다(A-B 디블록 코폴리머는 단독으로 사용될 수 없음).
A 블록은 특히 실온 초과의 바람직한 유리 전이 온도(Tg, DSC)를 갖는 유리-유사 블록이다. 더욱 바람직하게는 유리-유사 블록의 Tg는 적어도 40℃, 특히 적어도 60℃, 매우 바람직하게는 적어도 80℃ 및 가장 바람직하게는 적어도 100℃이다. 전체 블록 코폴리머에서 비닐방향족 블록 A의 비율은 바람직하게는 10 내지 40 wt%, 더욱 바람직하게는 20 내지 33 wt%이다. A 블록을 형성하기 위한 비닐방향족 물질은 바람직하게는 스티렌 및 α-메틸스티렌을 포함한다. 따라서, A 블록은 호모- 또는 코폴리머의 형태일 수 있다. 더욱 바람직하게는 A 블록은 폴리스티렌이다.
B 블록은 특히 실온 미만의 바람직한 Tg를 갖는 고무-유사 블록 또는 연질 블록이다. 더욱 바람직하게는 연질 블록의 Tg는 0℃ 미만, 특히 -10℃ 미만, 예를 들어, -40℃ 미만 및 매우 바람직하게는 -60℃ 미만이다.
A 블록의 형성을 위한 모노머 단위는 바람직하게는 스티렌, α-메틸스티렌 및/또는 그 밖의 스티렌 유도체를 포함한다. 따라서, A 블록은 호모- 또는 코폴리머의 형태로 존재할 수 있다. 더욱 바람직하게는, A 블록은 폴리스티렌이다.
연질 블록 B에 대한 모노머로서 바람직한 컨쥬게이트된 디엔은 특히 부타디엔, 이소프렌, 에틸부타디엔, 페닐부타디엔, 피페릴렌, 펜타디엔, 헥사디엔, 에틸헥사디엔 및 디메틸부타디엔, 및 이들 모노머의 어떠한 요망하는 혼합물로 구성된 군으로부터 선택된다. B 블록은 또한 호모폴리머 또는 코폴리머의 형태로 존재할 수 있다. 더욱 바람직하게는, 연질 블록 B에 대한 모노머로서 바람직한 컨쥬게이트된 디엔은 부타디엔 및 이소프렌으로부터 선택된다. 예를 들어, 연질 블록 B는 폴리이소프렌, 폴리부타디엔 또는 이들 두 폴리머 중 하나의 부분적으로 또는 완전히 수소화된 유도체, 예컨대 폴리부틸렌-부타디엔 특히, 또는 부타디엔 및 이소프렌의 혼합물로부터 형성된 폴리머이다. 가장 바람직하게는, B 블록은 폴리부타디엔이다.
본 발명의 맥락에서 A 블록은 또한 "경질 블록"으로서 언급된다. B 블록은 상응하게 또한 "연질 블록" 또는 "엘라스토머 블록"으로 지칭된다. 이는 이들의 유리 전이 온도(바람직하게는, A 블록에 대해 적어도 25℃, 더욱 특히 적어도 50℃, 및 B 블록에 대해 최대 25℃, 더욱 특히 최대 -25℃)에 따른 본 발명의 블록의 선택을 반영한 것이다.
바람직한 구성에서, 비닐방향족 블록 코폴리머의 총 비율은, 전체 감압 접착제를 기준으로 하여, 적어도 15 중량% 내지 60 중량%, 더욱 바람직하게는 적어도 20 중량% 내지 50 중량%이다. 비닐방향족 블록 코폴리머의 너무 낮은 비율은 감압 접착제의 응집력이 상대적으로 낮아, 이에 따라 스트립핑에 필요한 인열 강도가 너무 낮다는 결과를 갖는다. 비닐방향족 블록 코폴리머의 너무 높은 비율은 또한 감압 접착제의 어떠한 감압 접착성도 거의 야기하지 않는다.
본 발명에 따른 감압 접착제는 비닐방향족 블록 코폴리머를 기반으로 하고, 바람직하게는 엘라스토머 상과 혼화성인 점착 부여 수지와 혼합된다. 감압 접착제는 요망하는 방식으로 접착성을 증가시키기 위해, 적어도 하나의 비닐방향족 블록 코폴리머 뿐만 아니라, 바람직하게는 적어도 하나의 점착 부여 수지를 포함한다. 점착 부여 수지는 블록 코폴리머의 엘라스토머 블록과 상용성이어야 한다.
당업자들의 일반적으로 이해에 따르면, "점착 부여 수지"는 어떠한 점착 부여 수지를 함유하지 않지만 다른 점에서는 동일한 감압 접착제와 비교하여 감압 접착제의 접착성(점착성(tack), 고유 점착(intrinsic tackiness))을 증가시키는 올리고머 또는 폴리머 수지를 의미하는 것으로 이해된다.
바람직한 구현예에서, 접착제 층은 비닐방향족 블록 코폴리머 및 점착 부여 수지를 기반으로 하여 형성된 감압 접착제로 구성되며, 바람직하게는, -20℃ 초과, 바람직하게는 0℃ 초과의 DACP(디아세톤 알코올 운점), 및 70℃ 이상, 바람직하게는 100℃ 이상의 연화 온도(Ring & Ball)를 갖는, 적어도 30 중량% 정도, 및 바람직하게는 적어도 50 중량%(각 경우에 총 점착 부여 수지 함량을 기준으로 하여) 정도의 점착 부여 수지가 선택된다.
더욱 바람직하게는, 점착 부여 수지는 적어도 30 wt%, 예컨대, 특히 적어도 50 wt%(각 경우에 총 점착 부여 수지 함량을 기준으로 하여)의 탄화수소 수지 또는 테르펜 수지 또는 이들의 혼합물을 포함한다.
감압 접착제(들)에 유리하게 사용될 수 있는 점착 부여 수지는 특히, 무극성 탄화수소 수지, 예를 들어 디사이클로펜타디엔의 수소화된 및 비-수소화된 폴리머, C5-, C5/C9- 또는 C9 모노머 스트림을 기반으로 한 비-수소화된, 부분적으로, 선택적으로 또는 완전히 수소화된 탄화수소 수지, 및 α-피넨 및/또는 ß-피넨 및/또는 δ-리모넨을 기반으로 한 폴리테르펜 수지인 것으로 밝혀졌다. 상기 언급된 점착 부여 수지는 단독으로 또는 혼합물로 사용될 수 있다. 실온 고체 수지 또는 액체 수지를 사용하는 것이 가능하다. 또한 산소를 함유하는 수소화된 또는 비-수소화된 형태의 점착 부여 수지는 임의로, 그리고 바람직하게는 수지의 총 질량을 기준으로 하여, 70 wt%의 최대 비율 이하로 접착제에 사용될 수 있다.
실온에서 액체인 수지의 비율은 바람직한 변형에서, 전체 감압 접착제를 기준으로 하여 15 wt% 이하, 바람직하게는 10 wt% 이하이다.
본 발명에 따른 감압 접착제는 감압 접착제의 총 중량을 기준으로 하여, 바람직하게는 20 wt% 내지 60 wt의 적어도 하나의 점착 부여 수지를 함유한다. 더욱 특히, 점착 부여 수지는 감압 접착제의 총 중량을 기준으로 하여, 30 wt% 내지 50 wt% 정도로 존재한다.
전형적으로 사용될 수 있는 추가의 첨가제는
- 감압 접착제의 총 중량을 기준으로 하여, 바람직하게는 0.2 wt% 내지 5 wt%의 비율의, 가소제, 예를 들어 가소제 오일, 또는 저분자량 액체 폴리머, 예를 들어 저분자량 폴리부텐,
- 감압 접착제의 총 중량을 기준으로 하여, 바람직하게는 0.2 wt% 내지 1 wt%의 비율의, 일차 산화방지제, 예를 들어 입체 장애된 페놀,
- 감압 접착제의 PSA의 총 중량을 기준으로 하여, 바람직하게는 0.2 wt% 내지 1 wt%의 비율의, 2차 산화방지제, 예를 들어 포스파이트 또는 티오에테르,
- 감압 접착제의 총 중량을 기준으로 하여, 바람직하게는 0.2 wt% 내지 1 wt%의 비율의, 공정 안정화제, 예를 들어 C 라디칼 스캐빈져(C radical scavenger),
- 감압 접착제의 총 중량을 기준으로 하여, 바람직하게는 0.2 wt% 내지 1 wt%의 비율의, 광 안정화제, 예를 들어 UV 흡수제 또는 입체 장애된 아민,
- 감압 접착제의 총 중량을 기준으로 하여, 바람직하게는 0.2 wt% 내지 1 wt%의 비율의, 가공 보조제,
- 감압 접착제의 총 중량을 기준으로 하여, 바람직하게는 0.2 wt% 내지 10 wt%의 비율의, 말단 블록 보강제 수지, 및
- 임의로, 감압 접착제의 총 중량을 기준으로 하여, 바람직하게는 0.2 wt% 내지 10 wt%의 비율의, 바람직하게는 본질적으로 엘라스토머계인 추가의 폴리머; 특히, 순 탄화수소를 기반으로 한 것들, 예를 들어 불포화된 폴리디엔, 예컨대 천연 또는 합성에 의해 제조된 폴리이소프렌 또는 폴리부타디엔, 본질적으로 화학적으로 포화된 엘라스토머, 예를 들어 포화된 에틸렌-프로필렌 코폴리머, α-올레핀 코폴리머, 폴리이소부틸렌, 부틸 고무, 에틸렌-프로필렌 고무, 및 화학적으로 작용성화된 탄화수소, 예를 들어 할로겐화된, 아크릴레이트화, 알릴 또는 비닐 에테르-함유 폴리올레핀을 포함하는 상응하게 사용 가능한 엘라스토머이다.
블렌드 성분의 성질 및 양은 필요에 따라 선택될 수 있다.
또한, 접착제가 언급된 각각의 혼합물 중 일부 및 바람직하게는 어느 하나를 포함하지 않는 경우도 본 발명에 따르는 것이다.
본 발명의 일 구현예에서, 감압 접착제는 또한 추가의 첨가제를 포함하며, 비제한적인 예는 알루미늄의, 규소의, 지르코늄의, 티탄의, 주석의, 아연의 철의, 또는 알칼리 금속/알칼리 토금속의, 결정질 또는 비정질 옥사이드, 하이드록사이드, 카보네이트, 니트라이드, 할라이드, 카바이드 또는 혼합된 옥사이드/하이드록사이드/할라이드 화합물을 포함한다. 이들은 본질적으로 알루미나, 예를 들어, 알루미늄 옥사이드, 보에마이트(boehmite), 바이어라이트(bayerite), 깁사이트(gibbsite), 다이아스포어(diaspore) 등이다. 필로실리케이트(phyllosilicate)가 매우 특히 적합하고, 예를 들어 벤토나이트, 몬트모릴로나이트(montmorillonite), 하이드로탈사(hydrotalcite), 헥토라이트(hectorite), 카올리나이트(kaolinite), 보에마이트(boehmite), 운모(mica), 베르미쿨라이트(vermiculite) 또는 이의 혼합물이 있다. 그러나, 카본 블랙 또는 탄소의 추가의 다형태, 예를 들어 탄소 나노튜브를 사용하는 것도 가능하다.
접착제는 또한 염료 또는 안료로 착색될 수 있다. 접착제는 백색이거나, 검정색이거나, 착색되거나, 뿐만 아니라 투명할 수 있다.
계량 첨가에 의해 혼입되는 가소제는 예를 들어, (메트)아크릴레이트 올리고머, 프탈레이트, 사이클로헥산디카복실산 에스테르, 수용성 가소제, 가소화 수지, 포스페이트 또는 폴리포스페이트일 수 있다.
실리카, 유리하게는 디메틸디클로로실란으로 표면 개질된 침강 실리카의 첨가는 감압 접착제의 열 전단 강도를 조절하기 위해 사용될 수 있다.
바람직한 구현예에서, 본 발명의 감압 접착제는 발포되었다. 발포는 전형적으로 상기 기재된 바와 같이, 마이크로벌룬의 도입 및 후속 팽창에 의해 달성된다.
본 발명에 따른 발포된 감압 접착제의 앱솔루트 밀도(absolute density)는 바람직하게는 220 내지 990 kg/m3, 더욱 바람직하게는 300 내지 970 kg/m3, 더욱 더 바람직하게는 450 내지 900 kg/m3, 특히 500 내지 850 kg/m3이다. 상대 밀도는 동일한 포뮬레이션을 갖는 본 발명에 따른 비발포된 감압 접착제의 밀도에 대한 본 발명에 따른 발포된 감압 접착제의 밀도의 비를 기술한 것이다. 본 발명에 따른 감압 접착제의 상대 밀도는 바람직하게는 0.20 내지 0.99, 더욱 바람직하게는 0.30 내지 0.97, 특히 0.45 내지 0.90, 예를 들어, 0.50 내지 0.85이다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 접착제는 비닐방향족 블록 코폴리머, 임의로 점착 부여 수지, 마이크로벌룬 및 임의로 상기 언급된 첨가제로만 구성된다.
추가로 바람직하게는, 감압 접착제는 하기 조성으로 구성된다:
- 스티렌 블록 코폴리머 20 중량% 내지 75 중량%
- 점착 부여 수지 24.6 중량% 내지 60 중량%
- 마이크로벌룬 0.2 중량% 내지 10 중량%
- 첨가제 0.2 중량% 내지 10 중량%
추가로 바람직하게는, 접착제는 하기 조성으로 구성된다:
- 스티렌 블록 코폴리머 35 중량% 내지 65 중량%
- 점착 부여 수지 34.6 중량% 내지 45 중량%
- 마이크로벌룬 0.2 중량% 내지 10 중량%
- 첨가제 0.2 중량% 내지 10 중량%
이와 관련하여 특히 적합한 것으로 입증된 감압 접착제는 스티렌 블록 코폴리머, 더욱 특히 스티렌-부타디엔 블록 코폴리머이다. 따라서, 하나의 바람직한 구현예에서, 감압 접착제의 기반을 형성하는 스티렌 블록 코폴리머는 스티렌-부타디엔 블록 코폴리머를 포함한다.
본 발명의 접착 테이프의 감압 접착제 층은 바람직하게는 비닐방향족 블록 코폴리머 또는 비닐방향족 블록 코폴리머와 폴리아크릴레이트의 블렌드를 기반으로 하며, 비닐방향족 블록 코폴리머는 바람직하게는 폴리아크릴레이트와 실질적으로 비혼화성이다. 이러한 종류의 블렌드는 바람직하게는 50 내지 90 wt%, 바람직하게는 65 내지 80 wt%의 폴리아크릴레이트 및 10 내지 50 wt%, 바람직하게는 20 내지 35 wt%의 비닐방향족 블록 코폴리머 접착제로 구성되며, 두 중량 분율의 합은 100 wt%이다.
폴리머 또는 폴리머 혼합물, 즉 폴리머 블렌드를 기반으로 하는 감압 접착제(PSA)는 본 특허 출원의 맥락에서, 특히 폴리머 또는 폴리머 혼합물이 PSA 내의 모든 폴리머 성분의 적어도 50 wt%, 바람직하게는 적어도 90 wt%를 나타냄을 의미하는 것으로 이해된다. 하나의 특히 바람직한 구현예에서, 폴리머 또는 폴리머 혼합물은 접착제에서 유일한 폴리머를 구성한다. 이러한 맥락에서 접착제에 존재하는 임의의 점착 부여 수지는 폴리머가 아닌 것으로 간주된다.
"폴리(메트)아크릴레이트"는 아크릴 및/또는 메타크릴 모노머, 및 또한, 임의로, 추가로, 공중합 가능한 모노머의 라디칼 중합에 의해 수득가능한 폴리머이다. 더욱 특히 "폴리(메트)아크릴레이트"는 기반이 되는 모노머가 적어도 50 wt%의 아크릴산, 메타크릴산, 아크릴 에스테르 및/또는 메타크릴 에스테르로 구성된 폴리머이며, 아크릴 에스테르 및/또는 메타크릴 에스테르는 해당 폴리머의 기반이 되는 전체 모노머를 기준으로 하여 적어도 부분적으로, 바람직하게는 적어도 30 wt%의 정도로 포함된다.
본 발명의 감압 접착제는 각각의 경우에 감압 접착제의 총 중량을 기준으로 하여 바람직하게는 총 35 내지 65 wt%, 더욱 바람직하게는 총 40 내지 60 wt%의 폴리(메트)아크릴레이트를 포함한다. 하나의 (단일) 폴리(메트)아크릴레이트 또는 복수의 폴리(메트)아크릴레이트가 존재할 수 있다.
본 발명의 감압 접착제의 폴리(메트)아크릴레이트의 유리 전이 온도는 바람직하게는 < 0℃, 더욱 바람직하게는 -20 내지 -50℃이다.
본 발명의 감압 접착제의 폴리(메트)아크릴레이트는 바람직하게는 적어도 하나의 부분 공중합된 작용성 모노머, 더욱 바람직하게는 에폭사이드 기와 반응성으로 공유 결합을 형성하는 모노머를 포함한다. 매우 바람직하게는 부분 공중합된 작용성 모노머, 더욱 바람직하게는 에폭사이드 기와 반응성으로 공유 결합을 형성하는 모노머는 카르복실산 기, 설폰산 기, 포스폰산 기, 하이드록실 기, 무수물 기, 에폭사이드 기, 및 아미노 기로 구성된 군으로부터 선택된 적어도 하나의 작용기를 함유하고; 더욱 특히, 그것은 적어도 하나의 카르복실산 기를 포함한다. 매우 바람직하게는 본 발명의 감압 접착제의 폴리(메트)아크릴레이트는 부분 공중합된 아크릴산 및/또는 메타크릴산을 포함한다. 언급된 모든 기는 에폭사이드 기와 반응성을 가지므로, 폴리(메트)아크릴레이트를 유리하게는 도입된 에폭사이드와의 열 가교에 따르도록 한다.
본 발명의 감압 접착제의 폴리(메트)아크릴레이트는 바람직하게는 하기 모노머 조성물로부터 유래될 수 있다:
a) 하기 화학식 (1)의 적어도 하나의 아크릴산 에스테르 및/또는 메타크릴산 에스테르
CH2=C(RI)(COORII) (1),
상기 식에서, RI는 H 또는 CH3이고, RII는 4 내지 18개의 탄소 원자를 갖는 알킬 라디칼이고;
b) 카르복실산 기, 설폰산 기, 포스폰산 기, 하이드록실 기, 산 무수물 기, 에폭사이드 기, 및 아미노 기로 구성된 군으로부터 선택된 적어도 하나의 작용기를 갖는 적어도 하나의 올레핀계 불포화 모노머;
c) 임의로, 성분 a)와 공중합 가능한, 추가의 아크릴산 에스테르 및/또는 메타크릴산 에스테르 및/또는 올레핀계 불포화 모노머.
45 내지 99 wt%의 분율을 갖는 성분 a)의 모노머, 1 내지 15 wt%의 분율을 갖는 성분 b)의 모노머, 및 0 내지 40 wt%의 분율을 갖는 성분 c)의 모노머를 선택하는 것이 특히 유리하며, 수치는 수지 등과 같은 가능한 첨가제의 첨가 없이 베이스 폴리머에 대한 모노머 혼합물을 기준으로 한다.
성분 a)의 모노머는 일반적으로 가소화되는 비교적 비극성인 모노머이다. 더욱 바람직하게는 모노머 a)에서 RII는 4 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 알킬 라디칼 또는 2-프로필헵틸 아크릴레이트 또는 2-프로필헵틸 메타크릴레이트이다. 화학식 (1)의 모노머는 더욱 특히 n-부틸 아크릴레이트, n-부틸 메타크릴레이트, n-펜틸 아크릴레이트, n-펜틸 메타크릴레이트, n-아밀 아크릴레이트, n-헥실 아크릴레이트, n-헥실 메타크릴레이트, n-헵틸 아크릴레이트, n-옥틸 아크릴레이트, n-옥틸 메타크릴레이트, n-노닐 아크릴레이트, 이소부틸 아크릴레이트, 이소옥틸 아크릴레이트, 이소옥틸 메타크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, 2-에틸헥실 메타크릴레이트, 2-프로필헵틸 아크릴레이트 및 2-프로필 메타크릴레이트로 구성된 군으로부터 선택된다.
성분 b)의 모노머는 더욱 바람직하게는 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 말레산, 푸마르산, 크로톤산, 아코니트산, 디메틸아크릴산, β-아크릴로일옥시프로피온산, 트리클로로아크릴산, 비닐아세트산, 비닐포스폰산, 말레산 무수물, 하이드록시에틸 아크릴레이트, 특히 2-하이드록시에틸 아크릴레이트, 하이드록시프로필 아크릴레이트, 특히 3-하이드록시프로필 아크릴레이트, 하이드록시부틸 아크릴레이트, 특히 4-하이드록시부틸 아크릴레이트, 하이드록시헥실 아크릴레이트, 특히 6-하이드록시헥실 아크릴레이트, 하이드록시에틸 메타크릴레이트, 특히 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트, 하이드록시프로필 메타크릴레이트, 특히 3-하이드록시프로필 메타크릴레이트, 하이드록시부틸 메타크릴레이트, 특히 4-하이드록시부틸 메타크릴레이트, 하이드록시헥실 메타크릴레이트, 특히 6-하이드록시헥실 메타크릴레이트, 알릴 알코올, 글리시딜 아크릴레이트, 글리시딜 메타크릴레이트로 구성된 군으로부터 선택된다.
성분 c)의 예시적인 모노머는 다음과 같다: 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 프로필 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, 벤질 아크릴레이트, 벤질 메타크릴레이트, 2차-부틸 아크릴레이트, 3차-부틸 아크릴레이트, 페닐 아크릴레이트, 페닐 메타크릴레이트, 이소보르닐 아크릴레이트, 이소보르닐 메타크릴레이트, 3차-부틸페닐 아크릴레이트, 3차-부틸페닐 메타크릴레이트, 도데실 메타크릴레이트, 이소데실 아크릴레이트, 라우릴 아크릴레이트, n-운데실 아크릴레이트, 스테아릴 아크릴레이트, 트리데실 아크릴레이트, 베헤닐 아크릴레이트, 사이클로헥실 메타크릴레이트, 사이클로펜틸 메타크릴레이트, 페녹시에틸 아크릴레이트, 페녹시에틸 메타크릴레이트, 2-부톡시에틸 메타크릴레이트, 2-부톡시 아크릴레이트, 3,3,5-트리메틸사이클로헥실 아크릴레이트, 3,5-디메틸아다만틸 아크릴레이트, 4-쿠밀페닐 메타크릴레이트, 시아노에틸 아크릴레이트, 시아노에틸 메타크릴레이트, 4-바이페닐릴 아크릴레이트, 4-바이페닐릴 메타크릴레이트, 2-나프틸 아크릴레이트, 2-나프틸 메타크릴레이트, 테트라하이드로푸르푸릴 아크릴레이트, 디에틸아미노에틸 아크릴레이트, 디에틸아미노에틸 메타크릴레이트, 디메틸아미노에틸 아크릴레이트, 디메틸아미노에틸 메타크릴레이트, 메틸 3-메톡시 아크릴레이트, 3-메톡시부틸 아크릴레이트, 2-페녹시에틸 메타크릴레이트, 부틸 디글리콜 메타크릴레이트, 에틸렌 글리콜 아크릴레이트, 에틸렌 글리콜 모노메틸 아크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌 글리콜 메타크릴레이트 350, 메톡시폴리에틸렌 글리콜 메타크릴레이트 500, 프로필렌 글리콜 모노메타크릴레이트, 부톡시디에틸렌 글리콜 메타크릴레이트, 에톡시트리에틸렌 글리콜 아크릴레이트, 에톡시트리에틸렌 글리콜 아크릴레이트, 옥타플루오로펜틸 메타크릴레이트, 2,2,2-트리플루오로에틸 메타크릴레이트, 1,1,1,3,3,3-헥사플루오로이소프로필 아크릴레이트, 1,1,1,3,3,3-헥사플루오로이소프로필 메타크릴레이트, 2,2,3,3,3-펜타플루오로프로필 메타크릴레이트, 2,2,3,4,4,4-헥사플루오로부틸 메타크릴레이트, 2,2,3,3,4,4,4-헵타플루오로부틸 아크릴레이트, 2,2,3,3,4,4,4-헵타플루오로부틸 메타크릴레이트, 2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-펜타데카플루오로옥틸 메타크릴레이트, 디메틸아미노프로필아크릴아미드, 디메틸아미노프로필메타크릴아미드, N-(1-메틸운데실)아크릴아미드, N-(n-부톡시메틸)아크릴아미드, N-(부톡시메틸)메타크릴아미드, N-(에톡시메틸)아크릴아미드, N-(n-옥타데실)아크릴아미드; N,N-디알킬-치환된 아미드, 예컨대 이를테면, N,N-디메틸아크릴아미드 및 N,N-디메틸메타크릴아미드; N-벤질아크릴아미드, N-이소프로필아크릴아미드, N-3차-부틸아크릴아미드, N-3차-옥틸아크릴아미드, N-메틸올아크릴아미드, N-메틸올메타크릴아미드, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴; 비닐 에테르, 예컨대, 비닐 메틸 에테르, 에틸 비닐 에테르, 비닐 이소부틸 에테르; 비닐 에스테르, 예컨대 비닐 아세테이트; 비닐 할라이드, 비닐리덴 할라이드, 비닐피리딘, 4-비닐피리딘, N-비닐프탈이미드, N-비닐락탐, N-비닐피롤리돈, 스티렌, α- 및 p-메틸스티렌, α-부틸스티렌, 4-n-부틸스티렌, 4-n-데실스티렌, 3,4-디메톡시스티렌; 매크로모노머, 예컨대, 2-폴리스티렌에틸 메타크릴레이트(4000 내지 13,000 g/mol의 GPC에 의해 결정된 중량-평균 분자량 Mw), 폴리(메틸 메타크릴레이트)에틸 메타크릴레이트(2000 내지 8000 g/mol의 Mw).
성분 c)의 모노머는 또한 유리하게는 이들이 (예를 들어, 전자 빔 또는 UV 방사선에 의한) 후속 방사선-화학적 가교를 지지하는 작용기를 함유하도록 선택될 수 있다. 적합한 공중합성 광개시제는, 예를 들어, 벤조인 아크릴레이트 및 아크릴레이트-작용성화된 벤조페논 유도체이다. 전자 빔 충격에 의한 가교를 지지하는 모노머는, 예를 들어, 테트라하이드로푸르푸릴 아크릴레이트, N-3차-부틸아크릴아미드, 및 알릴 아크릴레이트이다.
폴리(메트)아크릴레이트는 바람직하게는 통상적인 라디칼 중합 또는 제어된 라디칼 중합에 의해 제조된다. 폴리(메트)아크릴레이트는 통상적인 중합 개시제 및 또한, 임의로 사슬 이동제를 사용하여 모노머를 공중합시킴으로써 제조될 수 있으며, 중합은 벌크, 에멀젼, 예를 들어, 물 또는 액체 탄화수소, 또는 용액 상태의 통상적인 온도에서 발생한다.
폴리(메트)아크릴레이트는 바람직하게는, 용매, 더욱 바람직하게는 50 내지 150℃, 더욱 특히 60 내지 120℃의 비점 범위를 갖는 용매에서, 각 경우에 모노머의 총 중량을 기준으로 하여 0.01 내지 5 wt%의 중합 개시제, 더욱 특히 0.1 내지 2 wt%의 중합 개시제를 사용하여 모노머의 공중합에 의해 제조된다.
모든 통상적인 개시제가 원칙적으로 적합하다. 라디칼 공급원의 예는 퍼옥사이드, 하이드로퍼옥사이드 및 아조 화합물, 예를 들어, 디벤조일 퍼옥사이드, 쿠멘 하이드로퍼옥사이드, 사이클로헥사논 퍼옥사이드, 디-3차-부틸 퍼옥사이드, 사이클로헥실설포닐 아세틸 퍼옥사이드, 디이소프로필 퍼카르보네이트, 3차-부틸 퍼옥토에이트, 및 벤조피나콜이다. 바람직한 라디칼 개시제는 2,2'-아조비스(2-메틸부티로니트릴)(DuPont로부터의 Vazo® 67™) 또는 2,2'-아조비스(2-메틸프로피오니트릴)(2,2'-아조비스이소부티로니트릴; AIBN; DuPont으로부터의 Vazo® 64™)이다.
폴리(메트)아크릴레이트를 제조하기 위한 바람직한 용매는 알코올, 예컨대, 메탄올, 에탄올, n- 및 이소프로판올, n- 및 이소부탄올, 특히 이소프로판올 및/또는 이소부탄올; 탄화수소, 예컨대 톨루엔 및, 특히, 비등 범위가 60℃ 내지 120℃인 미네랄 스피릿; 케톤, 특히 아세톤, 메틸 에틸 케톤, 메틸 이소부틸 케톤; 에스테르, 예컨대 에틸 아세테이트; 및 상기 언급된 용매의 혼합물이다. 특히 바람직한 용매는 각각의 경우에 사용되는 용매 혼합물을 기준으로 하여 2 내지 15 wt%, 더욱 특히 3 내지 10 wt%의 양의 이소프로판올을 함유하는 혼합물이다.
바람직하게는, 폴리(메트)아크릴레이트의 제조(중합) 후, 농축 공정이 있으며, 폴리(메트)아크릴레이트의 추가 가공은 실질적으로 무용매이다. 폴리머의 농축은 가교제 및 촉진제 물질의 부재 하에 일어날 수 있다. 그러나, 이러한 부류의 화합물 중 하나는 심지어 농축 전에도 폴리머에 첨가될 수 있으며, 이 경우 농축은 상기 물질(들)의 존재하에서 일어난다.
농축 단계 후 폴리머는 컴파운더(compounder)로 이송될 수 있다. 농축 및 컴파운딩은 또한 임의로 동일한 반응기에서 일어날 수 있다.
폴리아크릴레이트의 중량-평균 분자량 Mw는 바람직하게는 20,000 내지 2,000,000 g/mol, 매우 바람직하게는 100,000 내지 1,500,000 g/mol, 가장 바람직하게는 150,000 내지 1,000,000 g/mol의 범위이다. 이를 위해, 요망하는 평균 분자량을 확립하기 위해, 적합한 사슬 이동제, 예컨대 티올, 할로겐 화합물 및/또는 알코올의 존재하에서 중합을 수행하는 것이 유리할 수 있다.
본 명세서에서 수-평균 분자량 Mn 및 중량-평균 분자량 Mw에 대한 수치는 그 자체로 공지된 겔 투과 크로마토그래피(GPC)에 의한 결정을 기반으로 한다. 정화 여과를 거친 100 μl 샘플에서 결정이 이루어진다(샘플 농도 4 g/l). 사용된 용리제는 0.1 부피%의 트리플루오로아세트산을 함유하는 테트라하이드로푸란이다. 측정은 25℃에서 이루어진다.
사용된 예비-컬럼은 PSS-SDV 컬럼, 5 μm, 103 Å, 8.0 mm * 50 mm이다(여기 및 하기의 세부사항은 하기 순서이다: 유형, 입자 크기, 다공도, 내부 직경 * 길이; 1 Å = 10-10 m). 분리는 각각 8.0 mm * 300 mm를 갖는 PSS-SDV 컬럼, 5 μm, 103 Å 및 또한 105 Å 및 106 Å의 조합을 사용하여 수행된다(Polymer Standards Service로부터의 컬럼; Shodex RI71 시차 굴절계를 사용하는 검출). 유량은 분당 1.0 ml이다. 보정은 폴리(메트)아크릴레이트의 경우 PMMA 표준(폴리메틸 메타크릴레이트 보정)에 대해 수행되고, 그렇지 않으면(수지, 엘라스토머) PS 표준(폴리스티렌 보정)에 대해 수행된다.
폴리(메트)아크릴레이트는 바람직하게는 톨루엔(1% 농도 용액, 21℃)에서 측정된 30 내지 90, 더욱 바람직하게는 40 내지 70의 K 값을 갖는다. Fikentscher에 따른 K 값은 폴리머의 분자량 및 점도의 척도이다.
상기 방법의 원리는 모세관 점도측정법에 의한 상대 용액 점도의 결정을 기반으로 한다. 이러한 목적을 위해, 시험 중인 물질을 30분 동안 진탕시킴으로써 톨루엔에 용해시켜 1% 농도의 용액을 제공하였다. Vogel-Ossag 점도계로부터의 유동 시간을 25℃에서 측정하고, 이로부터 순수한 용매의 점도와 관련하여 샘플 용액의 상대 점도를 결정한다. K 값은 Fikentscher의 방법[P. E. Hinkamp, Polymer, 1967, 8, 381]에 의해 표에서 알 수 있다(K = 1000 k).
본 발명의 PSA의 폴리(메트)아크릴레이트는 바람직하게는 다분산성 PD < 4를 갖고, 이에 따라 비교적 좁은 분자량 분포를 갖는다. 이를 기반으로 하는 조성물은 비교적 낮은 분자량에도 불구하고, 가교 단계 후 특히 우수한 전단 강도를 갖는다. 또한, 유동 점도가 대체로 동일한 성능 특성을 갖는 보다 광범위하게 분포된 폴리(메트)아크릴레이트의 유동 점도보다 낮기 때문에, 더 낮은 다분산성은 용융물로부터 더 용이한 가공을 가능하게 한다. 좁게 분포된 폴리(메트)아크릴레이트는 음이온 중합 또는 제어된 라디칼 중합 기술에 의해 유리하게 제조될 수 있으며, 후자가 특히 적합하다. 이러한 폴리(메트)아크릴레이트는 또한 N-옥실을 통해 제조될 수 있다. 또한, 유리한 방식으로, 협소하게 분포된 폴리(메트)아크릴레이트를 합성하기 위해 원자 이동 라디칼 중합(ATRP)을 사용할 수 있으며, 이 경우에 사용되는 개시제는 바람직하게는 1작용성 또는 2작용성, 2차 또는 3차 할라이드를 포함하며, 할라이드의 추출은 Cu, Ni, Fe, Pd, Pt, Ru, Os, Rh, Co, Ir, Ag 또는 Au의 착물을 사용하여 수행된다. RAFT 중합이 또한 적합하다.
본 발명의 PSA의 폴리(메트)아크릴레이트는 바람직하게는 이들이 함유하는 작용기와 열 가교제의 링킹 반응(특히 첨가 또는 치환 반응의 의미에서)에 의해 가교된다.
- 둘 모두가 가공 작업, 특히 압출 절차 동안 겔화가 없도록 충분히 긴 작업 시간을 보장하고,
- 가공 온도보다 낮은 온도, 더욱 특히 실온에서 요망하는 가교도로 폴리머의 신속한 후가교를 야기하는, 모든 열 가교제를 사용하는 것이 가능하다.
예를 들어, 카르복실, 아미노 및/또는 하이드록실 기를 함유하는 폴리머의 조합물, 및 가교제 이소시아네이트로서, 특히 지방족 또는 블로킹된 이소시아네이트가 가능하며, 예는 아민으로 비활성화된 삼량체화된 이소시아네이트이다. 적합한 이소시아네이트는 특히, MDI[4,4-메틸렌디(페닐 이소시아네이트)], HDI[헥사메틸렌 디이소시아네이트, 1,6-헥실렌 디이소시아네이트], 및 IPDI[이소포론 디이소시아네이트, 5-이소시아네이토-1-이소시아네이토메틸-1,3,3-트리메틸사이클로헥산]의 삼량체화된 유도체이다.
가교될 폴리머의 총량을 기준으로 하여 0.1 내지 5 wt%, 더욱 특히 0.2 내지 1 wt%의 열 가교제를 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 킬레이트로도 지칭되는 착화제를 통한 가교가 가능하다. 바람직한 착화제의 예는 알루미늄 아세틸아세토네이트이다.
본 발명의 PSA의 폴리(메트)아크릴레이트는 바람직하게는 하나 이상의 에폭사이드 또는 에폭사이드 기를 함유하는 물질에 의해 가교된다. 에폭사이드 기를 함유하는 물질은 특히, 다작용성 에폭사이드이며, 이들은 적어도 2개의 에폭사이드 기를 갖는 것들이며; 따라서, 작용기를 지닌 폴리(메트)아크릴레이트에서 구성성분의 전반적으로 간접적인 링킹이 존재한다. 에폭사이드 기를 함유하는 물질은 방향족 화합물 및 지방족 화합물일 수 있다.
매우 적합한 다작용성 에폭사이드는 에피클로로히드린의 올리고머, 다가 알코올, 특히 에틸렌, 프로필렌 및 부틸렌 글리콜, 폴리글리콜, 티오디글리콜, 글리세롤, 펜타에리트리톨, 소르비톨, 폴리비닐 알코올, 폴리알릴 알코올 등의 에폭시 에테르; 다가 페놀의 에폭시 에테르, 더욱 특히 레조르시놀, 하이드로퀴논, 비스(4-하이드록시페닐)메탄, 비스(4-하이드록시-3-메틸페닐)메탄, 비스(4-하이드록시-3,5-디브로모페닐)메탄, 비스(4-하이드록시-3,5-디플루오로페닐)메탄, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)에탄, 2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판, 2,2-비스(4-하이드록시-3-메틸페닐)프로판, 2,2-비스(4-하이드록시-3-클로로페닐)프로판, 2,2-비스(4-하이드록시-3,5-디클로로페닐)프로판, 2,2-비스(4-하이드록시-3,5-디클로로페닐)프로판, 비스(4-하이드록시페닐)페닐메탄, 비스(4-하이드록시페닐)페닐메탄, 비스(4-하이드록시페닐)디페닐메탄, 비스(4-하이드록시페닐)-4'-메틸페닐메탄, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)-2,2,2-트리클로로에탄, 비스(4-하이드록시페닐)-(4-클로로페닐)메탄, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)사이클로헥산, 비스(4-하이드록시페닐)사이클로헥실메탄, 4,4'-디하이드록시바이페닐, 2,2'-디하이드록시바이페닐, 4,4'-디하이드록시디페닐 설폰 및 또한 이의 하이드록시에틸 에테르; 페놀-포름알데하이드 축합 생성물, 예컨대 페놀 알코올 및 페놀-알데하이드 수지; S- 및 N-함유 에폭사이드, 예를 들어, N,N-디글리시딜아닐린 및 N,N'-디메틸디글리시딜-4,4-디아미노디페닐메탄; 및 또한 다중불포화 카르복실산 또는 불포화 알코올의 단일불포화 카르복실산 에스테르로부터 통상적인 공정에 의해 제조된 에폭사이드; 글리시딜 에스테르; 불포화 산의 글리시딜 에스테르의 중합 또는 공중합에 의해 수득될 수 있거나, 다른 산성 화합물, 예를 들어, 시아누르산, 디글리시딜 설파이드 또는 사이클릭 트리메틸렌트리설폰 및/또는 이의 유도체로부터 수득될 수 있는 폴리글리시딜 에스테르이다.
매우 적합한 에테르의 예는 1,4-부탄디올 디글리시딜 에테르, 폴리글리세롤-3-글리시딜 에테르, 사이클로헥산디메탄올 디글리시딜 에테르, 글리세롤 트리글리시딜 에테르, 네오펜틸 글리콜 디글리시딜 에테르, 펜타에리트리톨 테트라글리시딜 에테르, 1,6-헥산디올 글리시딜 에테르, 폴리프로필렌 글리콜 디글리시딜 디글리시딜, 트리메틸올프로판 트리글리시딜 에테르, 펜타에리트리톨 테트라글리시딜 에테르, 비스페놀 A 디글리시딜 에테르 및 비스페놀 F 디글리시딜 에테르이다.
추가의 바람직한 에폭사이드는 3,4-에폭시사이클로헥실메틸 3,4-에폭시사이클로헥산카르복실레이트(UVACure1500)와 같은 지환족 에폭사이드이다.
폴리(메트)아크릴레이트는 가공 시간, 가교 동역학 및 가교도에 대한 보다 효과적인 제어를 얻기 위해 더욱 바람직하게는 가교제-촉진제 시스템("가교 시스템")을 사용하여 가교된다. 가교제 촉진제 시스템은 바람직하게는 가교제로서 적어도 하나의 에폭사이드-기-함유 물질 및 촉진제로서 적어도 하나의 물질을 포함하며, 이는 가교되어야 하는 폴리머의 용융 온도 미만의 온도에서 에폭사이드 기를 함유하는 화합물에 의해 가교 반응을 촉진시키는 효과를 갖는다.
본 발명에서 매우 바람직하게 사용되는 촉진제는 아민이다. 이들은 공식적으로 암모니아의 치환 생성물로 해석되어야 하며; 하기 화학식에서, 치환기는 "R"로 표시되고, 특히 알킬 및/또는 아릴 라디칼을 포함한다. 가교될 폴리머와 반응하지 않거나 단지 약간의 반응만을 겪는 아민을 사용하는 것이 특히 바람직하다.
선택될 수 있는 촉진제는 원칙적으로 일차(NRH2), 이차(NR2H) 및 삼차(NR3) 아민을 포함한다(물론 2개 이상의 일차 및/또는 이차 및/또는 삼차 아미노 기를 갖는 것들을 포함함). 특히 바람직한 촉진제는 3차 아민, 예컨대, 이를테면, 트리에틸아민, 트리에틸렌디아민, 벤질디메틸아민, 디메틸아미노메틸페놀, 2,4,6-트리스(N,N-디메틸아미노메틸)페놀, N,N'-비스(3-(디메틸아미노)프로필) 우레아이다. 추가의 바람직한 촉진제는 다작용성 아민, 예컨대, 디아민, 트리아민 및/또는 테트라민, 예를 들어, 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌테트라민, 트리메틸헥사메틸렌디아민이다.
다른 바람직한 촉진제는 아미노 알코올, 특히 2차 및/또는 3차 아미노 알코올이고, 분자 당 2개 이상의 아미노 작용기가 있는 경우, 바람직하게는 적어도 하나 및 더욱 바람직하게는 모든 아미노 작용기는 2차 및/또는 3차이다. 특히 바람직한 이러한 촉진제는 트리에탄올아민, N,N-비스(2-하이드록시프로필)에탄올아민, N-메틸디에탄올아민, N-에틸디에탄올아민, 2-아미노사이클로헥산올, 비스(2-하이드록시사이클로헥실)메틸아민, 2-(디이소프로필아미노)에탄올, 2-(디부틸아미노)에탄올, N-부틸디에탄올아민, N-부틸에탄올아민, 2-[비스(2-하이드록시에틸)아미노]-2-(하이드록시메틸)-1,3-프로판디올, 1-[비스(2-하이드록시에틸)아미노]-2-프로판올, 트리이소프로판올아민, 2-(디메틸아미노)에탄올, 2-(디에틸아미노)에탄올, 2-(2-디메틸아미노에톡시)에탄올, N,N,N'-트리메틸-N'-하이드록시에틸비스아미노에틸 에테르, N,N,N'-트리메틸아미노에틸에탄올아민 및 N,N,N'-트리메틸아미노프로필에탄올아민이다.
추가의 적합한 촉진제는 피리딘, 이미다졸, 예컨대, 2-메틸이미다졸, 및 1,8-디아자바이사이클로[5.4.0]운데크-7-엔이다. 지환족 폴리아민이 또한 촉진제로서 사용될 수 있다. 또한, 하기와 같은 인-기반 촉진제가 적합하다:
포스핀 및/또는 포스포늄 화합물, 예를 들어, 트리페닐포스핀 또는 테트라페닐포스포늄 테트라페닐 보레이트.
4차 암모늄 화합물이 또한 촉진제로서 사용될 수 있으며; 예는 테트라부틸암모늄 하이드록사이드, 세틸트리메틸암모늄 브로마이드 및 벤즈알코늄 클로라이드이다.
이러한 PSA에서 일반적으로 항상 그렇듯이, 폴리(메트)아크릴레이트 및 합성 고무는 각각, 바람직하게는 본 발명의 PSA에서 균질한 상으로 존재한다. 더욱 바람직하게는 합성 고무는 폴리(메트)아크릴레이트에 분산되어 있다.
따라서, 바람직하게는, PSA에 존재하는 폴리(메트)아크릴레이트 및 합성 고무는 23℃에서 균질성에 대해 서로 혼화성이 아니다. 따라서, 본 발명의 PSA는 바람직하게는 적어도 현미경으로 및 적어도 실온에서 적어도 2-상 형태를 갖는다. 더욱 바람직하게는 폴리(메트)아크릴레이트(들) 및 합성 고무(들)는 -20℃ 내지 90℃, 더욱 특히 0℃ 내지 60℃의 온도 범위에서 서로 균질하게 혼화성이지 않으며, 따라서 이러한 온도 범위에서, PSA는 적어도 현미경으로 적어도 2개의 상으로 존재한다.
성분들이 친밀한 혼합 후에도 물리적 및/또는 화학적으로 적어도 2개의 안정한 상의 형성이 적어도 미시적으로 검출 가능한 경우(한 상은 하나의 성분이 풍부하고, 제2 상은 다른 성분이 풍부함), 본 명세서의 의미에서 "서로 균질하게 혼화되지 않는" 것으로 정의된다. 다른 성분에서 무시할 수 있을 정도로 소량의 한 성분의 존재는 다상 시스템의 형성에 저항하지 않으며, 중요하지 않은 것으로 간주된다. 따라서, 폴리(메트)아크릴레이트 상에 소량의 합성 고무 및/또는 합성 고무 상에 소량의 폴리(메트)아크릴레이트 성분이 존재할 수 있으며, 이들은 상 분리에 영향을 미치는 상당한 양은 아니다.
상 분리는 특히 합성 고무가 풍부한(즉, 본질적으로 합성 고무로 형성되는) 이산 영역("도메인")이 폴리(메트)아크릴레이트가 풍부한(즉, 본질적으로 폴리(메트)아크릴레이트로 형성되는) 연속 매트릭스에 존재하도록 실현될 수 있다. 상 분리에 대한 하나의 적합한 분석 시스템은, 예를 들어, 주사 전자 현미경(scanning electron microscopy)이다. 대안적으로, 상 분리는 또한, 예를 들어, 동적 주사 열량측정법(DSC) 또는 동적 기계적 분석(DMA)에서 서로 독립적인 2개의 유리 전이 온도를 갖는 상이한 상에 의해 검출될 수 있다. 상 분리는 특히 적어도 하나의 분석 방법에 의해 명확하게 나타날 수 있는 경우 본 발명에 따라 존재한다.
추가적인 다상 특성은 또한 합성 고무-풍부 도메인 내에 미세 구조로서 존재할 수 있으며, A 블록은 하나의 상을 형성하고 B 블록은 제2 상을 형성한다.
본 발명의 한 구현예에서, PSA 층의 하나 또는 둘 모두의 표면은 물리적으로 및/또는 화학적으로 전처리된다. 이러한 전처리는, 예를 들어, 플라즈마 전처리에 의해 발생할 수 있다. PSA 층의 두 표면이 모두 전처리되는 경우, 각 표면의 전처리는 상이할 수 있거나, 특히, 두 표면이 모두 동일한 전처리를 가질 수 있다.
플라즈마 처리(더욱 특히 저압 플라즈마 처리)는 접착제의 표면을 전처리하기 위한 공지된 방법이다. 플라즈마는 더 높은 반응성의 의미에서 표면의 활성화를 초래한다. 이 경우, 표면에 화학적 변화가 있어, 예를 들어, 극성 및 무극성 표면에 대한 접착제의 거동이 영향을 받을 수 있다. 이러한 전처리는 실질적으로 표면 현상을 포함한다.
본 발명의 PSA 층은 전형적으로 10 내지 200 μm의 두께, 바람직하게는 15 내지 100 μm의 두께 및 더욱 특히 25 내지 60 μm의 두께이다.
d) 접착 테이프
광범위한 스트레칭에 의해 잔류물 없이 용이하게 재분리될 수 있는 접착 테이프의 경우, 이들은 상기 기재된 접착 특성 뿐만 아니라 특정 기계적 특성을 가져야 한다. 특히 유리하게는 인열력 대 스트립핑력의 비율은 2 초과, 바람직하게는 3 초과이다. 이러한 스트립핑력은 결합면에서 광범위한 스트레칭에 의해 결합된 접합부로부터 접착 테이프를 재분리시키기 위해 소비되어야 하는 힘이다. 이러한 스트립핑력은 전술한 바와 같이 접착 테이프를 결합 기재로부터 분리하는데 필요한 힘, 및 접착 테이프의 변형에 소비되어야 하는 힘으로 구성된다. 접착 테이프를 변형시키는데 필요한 힘은 접착 테이프의 두께에 의존한다. 대조적으로, 분리에 필요한 힘은 고려 중인 접착 테이프 두께 범위 내에서, 접착 테이프의 두께와 무관하다.
따라서, 접착 테이프가 60% 미만, 바람직하게는 50% 미만의 스트립핑력(Fstrip) 대 파단력(Fbreak)의 비율을 갖는 구현예가 바람직하다.
캐리어는 바람직하게는 적어도 하나의 면이 감압 접착제로 코팅되지만, 더욱 바람직하게는 양면이 코팅된다. 따라서, 접착 테이프는 단면 접착 테이프 또는 양면 접착 테이프일 수 있고, 바람직하게는 양면이다.
접착 테이프의 두께는 용도에 따라 선택될 수 있다. 일 바람직한 구현예에서, 접착 테이프는 30 내지 350 μm, 바람직하게는 30 내지 250 μm 및 더욱 바람직하게는 50 내지 200 μm의 두께를 갖는다.
e) 제조 방법
본 발명의 추가 주제는 본 발명의 접착 테이프를 제조하는 방법이다.
i) TPU-기반 캐리어
첫 번째 대안에서, 본 발명의 방법은 본 발명에 따른 접착 테이프를 제조하기 위한 방법에 관한 것으로, 가교된 폴리우레탄이
(i) 임시 캐리어 상으로 압출되고, 적어도 한 면, 바람직하게는 양면에서 비닐방향족 블록 코폴리머를 기반으로 하는 감압 접착제 층과 결합되거나,
(ii) 비닐방향족 블록 코폴리머를 기반으로 하는 감압 접착제 층 상으로 압출되어 캐리어를 제공하고, 캐리어는 바람직하게는 감압 접착제 층의 반대쪽에서 비닐방향족 블록 코폴리머를 기반으로 하는 추가의 감압 접착제 층과 결합되어,
접착 테이프를 제공한다.
TPU를 기반으로 하여, 제조될 포뮬레이션의 모든 구성요소는 먼저 과립 건조기에서 건조된 후, 계량 개구 및 계량 또는 이송 시스템을 통해 혼합 섹션을 갖는 연속 혼합 또는 이송 어셈블리에 공급된다. 온도 체계는 균질한 혼합물을 생성하는데 필요한 최적 조건과 일치한다.
혼합 섹션 또는 혼합 어셈블리를 갖는 연속 이송 어셈블리의 출구, 및/또는 예비 성형으로의 압출물을 다이 또는 분배기 채널을 통해 또는 직접 코팅 유닛으로 이송하기 위한 추가 구성요소는 상이한 구성을 가질 수 있다. 평평한 필름을 코팅하기 위해, 슬롯 다이는 압출물 또는 용융 필름의 예비 성형에 적합하다. 이러한 압출물 또는 필름은 일반적으로 냉각되는 회전 롤(냉각 롤로 불림) 상에 직접 침착될 수 있고, 이 경우 층 두께는 테이크-오프 속도(take-off speed)를 통해 추가로 조절될 수 있다. 또는 코팅은 예비 물질, 예를 들어, (임시) 캐리어 또는 기능성 층, 예컨대 더욱 특히 감압 접착제 층 상에 직접 일어날 수 있다.
본 발명의 방법의 특히 유리한 한 구현예에서, 사전에 균질화된 압출물은 슬롯 다이를 통해 성형되어 용융 필름을 형성하고, 임시 캐리어, 예컨대 특히 (실리콘화된) 라이너 상에 배열된 제1 접착제 층 상에 직접 코팅된다. 이러한 조립식 기능성 층은 바람직하게는 냉각 롤을 통해 언와인드 스테이션(unwind station)을 사용하여 미리 공급된다.
임시 캐리어(라이너), 접착제 층 및 PU 층을 포함하는 이러한 어셈블리는 베일(bale)로 권취되기 전에 바람직하게는 임시 캐리어, 예컨대 특히 이형 라이너 상의 제2 조립식 접착제 층에 라미네이션된다. 최종 생성물은 이제 2개의 임시 캐리어, 예컨대 특히 라이너 사이에 샌드위치된, 접착제 - PU 캐리어 - 접착제의 3개의 층으로 구성된다. 하나의 임시 캐리어(예를 들어, 특히 라이너)는 베일에 권취되기 전에 제거될 수 있다.
이 절차는 다수의 이점을 갖는다: 다중-겹 제품이 제조하기에 특히 효율적이며; 각 종류의 접착제 또는 캐리어 층과 TPU 층 사이의 복합 강도/고정이 개선되고; 종종 문제가 되는 전사 코팅의 중간 단계(TPU에서 이형 캐리어로)가 회피된다. 따라서, 심지어 특히 연질 TPU 제품이 제조될 수 있게 되며, TPU 캐리어를 생성할 때 전형적으로 요구되는 종류의 추가적인 보조 라이너 또는 공압출된 지지 캐리어, 윤활제 및/또는 왁스와 같은 공정 보조제가 필요하지 않다.
본 발명의 방법 내에서, TPU를 기반으로 하는 발포 캐리어를 사용하는 것이 또한 가능하다.
비팽창된 마이크로벌룬을 포함하여, TPU를 기반으로 하여(건조 후), 생성될 포뮬라(formula)의 모든 구성성분은 이러한 목적을 위해 바람직하게는 계량 개구 및 계량 또는 이송 시스템을 통해 혼합 섹션을 갖는 연속 혼합 또는 이송 어셈블리에 공급된다. 온도 체계는 균질한 혼합물의 생성 및 마이크로벌룬의 발포에 필요한 최적 조건과 일치한다. 출구까지, 마이크로벌룬의 조기 팽창을 방지하기 위해 바람직하게는 연속적인 대향 압력이 유지된다.
혼합 섹션 또는 혼합 어셈블리를 갖는 연속 이송 어셈블리의 출구, 및/또는 예비 성형을 위한 압출물을 다이 또는 분배기 채널을 통해 또는 직접 코팅 유닛으로 이송하기 위한 추가 구성요소는 상이한 구성을 가질 수 있다. 평평한 필름의 코팅을 위해, 슬롯 다이는 압출물 또는 용융 필름의 예비 성형에 적합하다. 팽창된 또는 팽창하는 마이크로벌룬은 바람직하게는 코팅 절차 동안 축적되는 대향 압력에 의해 코팅된 표면을 통해 파괴되는 것이 방지된다. 이러한 방식으로, 거친 표면은 방지될 수 있고, 이러한 표면은 차례로 감압 접착제 층에 불량한 고정을 야기한다. 대향 압력은, 예를 들어, 코팅 롤 상의 임프레션 롤 또는 대향 롤일 수 있고, 또는 코팅이 캘린더에서 직접 수행된다. 여기서 또한, 코팅은 바람직하게는 예비 물질, 예를 들어, (임시) 캐리어 또는 임시 캐리어에 적용된 감압 접착제 층 상으로 직접 일어난다.
이러한 임시 캐리어(라이너), 접착제 층 및 PU 층의 어셈블리는, 권취되어 베일을 형성하기 전에, 바람직하게는 임시 캐리어, 예컨대 특히 이형 라이너 상에 제2 조립식 접착제 층, 또는 반대 쪽에 임의의 다른 종류의 캐리어 층에 라미네이션된다.
최종 생성물은 바람직하게는 2개의 임시 캐리어, 예컨대 라이너 사이에 샌드위치된 접착제 - 발포된 PU 캐리어 - 접착제의 3개 층으로 구성된다. 하나의 임시 캐리어(라이너)는 베일에 권취되기 전에 제거될 수 있다. PSA 층 상의 직접 코팅은 다수의 이점을 갖는다: 다중-겹 제품이 제조하기에 특히 효율적이며; 임의의 종류의 접착제 및 캐리어 층 또는 TPU 층 사이의 복합 강도/고정이 개선되고; 종종 문제가 되는 전사 코팅의 중간 단계(TPU에서 이형 캐리어로)가 회피된다. 이러한 방식으로, 심지어 특히 연질의 TPU 제품이 제조될 수 있게 되며, TPU 캐리어의 제조에 전형적으로 요구되는 바와 같은 추가의 보조 라이너 또는 공압출된 지지 캐리어, 윤활제 및/또는 왁스와 같은 공정 보조제가 필요하지 않다.
마이크로벌룬을 함유하는 폐쇄-셀 TPU 포움은 상업적으로 입수가능하지 않으며, 따라서 본 발명의 이러한 방법 및 생성된 캐리어 층은 혁신적인 제품의 기반을 형성한다.
개방-셀 TPU 포움을 제조하기 위한 추가 옵션이 이용 가능하다: 화학적 블로잉제의 첨가 또는 가스의 제어된 주입, 즉, 물리적 블로잉제.
화학적 블로잉제는 출발 물질과 함께 혼합 섹션을 갖는 연속 운반 어셈블리에 직접 첨가되거나, 또는 추가 계량 어퍼쳐(aperture) 중 하나를 통해 첨가될 수 있다. 가공 및 코팅은 바람직하게는 상기 기재된 바와 같이 일어난다.
가스는 추가 계량 어퍼쳐를 통해 압출기, 용융 혼합물 내로 주입될 수 있다. 가스는 바람직하게는 조절된 방식으로 공급되어, 혼합물 중의 가스 분율 및 생성된 밀도가 조정될 수 있다. 가공 및 코팅은 바람직하게는 상기 기재된 바와 같이 일어난다.
ii) PUD-기반 캐리어
대안적인 구현예는 본 발명의 접착 테이프를 제조하는 방법으로서, 폴리우레탄 및 가교제를 기반으로 하는 분산물이,
(i) 임시 캐리어 상에 코팅되거나 건조되고, 생성된 캐리어는 적어도 한 면, 바람직하게는 양면에서 비닐방향족 블록 코폴리머를 기반으로 하는 감압 접착제 층과 결합되거나,
(ii) 비닐방향족 블록 코폴리머를 기반으로 하는 감압 접착제 층 상에 코팅되어 캐리어를 제공하고, 건조되고, 캐리어는 바람직하게는 감압 접착제 층의 반대쪽에서 비닐방향족 블록 코폴리머를 기반으로 하는 추가의 감압 접착제 층과 결합되어,
접착 테이프를 제공하는 방법에 관한 것이다.
균질한 기포가 없는 분산 혼합물을 제조하기 위해, 분산에 적합한 교반 장비가 권장된다. 가교제, 증점제 및/또는 다른 첨가제는 일반적으로 물로 예비분산된 후, 연속적이고 조심스럽게 교반하면서 PU 분산물에 나누어 공급된다.
교반 작업 동안, 교반에 의한 원치 않는 공기 혼입을 방지하기 위해 와류 또는 과도한 속도는 피해야 한다. 교반에 의해 도입된 작은 기포의 탈출을 촉진하기 위해 코팅 몇 시간 전에 블렌드를 구성하는 것이 바람직하다.
코팅은 상이한 도포기 시스템, 예를 들어, 독터 블레이드, 다이 또는 분배기 채널 등을 통해 일어날 수 있다. 코팅된 PU 분산물은 바람직하게는 상이한 가열 구역을 갖는 건조 터널에서 열 공급을 통해 건조된다. PU 분산물은 (임시) 캐리어 상에 또는 PSA 층 상에 직접 코팅될 수 있다. 건조 후 및 권취 전에, 바람직하게는 제2 PSA 층이 반대쪽에 적층되어, 다중-겹 제품이 한 단계로 제조될 수 있다. 이렇게 제조된 다층 어셈블리는 바람직하게는 권취되어 베일을 형성한다. 라이너 또는 다른 보조 캐리어는 미리 제거될 수 있다.
이 절차는 다수의 이점을 갖는다: 다중-겹 제품이 제조하기에 특히 효율적이며; 임의의 종류의 접착제, 캐리어 층 또는 PU 층 사이의 복합 강도/고정이 개선되고; 종종 문제가 되는 전사 코팅의 중간 단계(PU에서 이형 캐리어로)가 회피된다.
분산물으로부터의 PU-기반 캐리어 층, 또는 이 층을 포함하는 접착 테이프는 인장 강도를 최적화하기 위해 150℃ 이상에서 열처리될 수 있다.
일 바람직한 구현예에서, 발포 가능한 PU 분산물을 기반으로 하는 캐리어를 사용하여 제조가 일어난다.
마이크로벌룬으로 발포 가능한 균질하고, 기포가 없는 분산물 혼합물을 제조하기 위해, 분산물에 적합한 교반 장비가 권장된다. 가교제, 증점제 및/또는 다른 첨가제, 및 비팽창된 마이크로벌룬은 바람직하게는 물로 예비분산된 후, 연속적이고 조심스럽게 교반하면서 PU 분산물에 나누어 공급된다. 교반 작업 동안, 교반에 의한 공기의 원치 않는 도입을 방지하기 위해 와류 또는 과도한 속도는 피해야 한다. 교반에 의해 도입된 작은 기포의 탈출을 촉진하기 위해 코팅 몇 시간 전에 블렌드를 제조하는 것이 바람직하다.
코팅은 상이한 도포기 시스템, 예를 들어, 독터 블레이드, 다이 또는 분배기 채널 등을 통해 이루어질 수 있다. 코팅된 PU 분산물은 바람직하게는 상이한 가열 구역을 갖는 건조 터널에서 발포 온도 미만의 열 공급을 통해 건조된다. PU 분산물은 (임시) 캐리어 상에 또는 PSA 층 상에 직접 코팅될 수 있다. 건조 후 및 권취 전에, 바람직하게는 제2 PSA 층이 반대쪽에 적층되어, 다중-겹 제품이 한 단계로 제조될 수 있다.
이렇게 제조된 다층 어셈블리는 바람직하게는 베일로 권취된다. 라이너 또는 다른 보조 캐리어는 미리 제거될 수 있다. 이 절차는 다수의 이점을 갖는다: 다중-겹 제품이 제조하기에 특히 효율적이며; 임의의 종류의 접착제 또는 캐리어 층 또는 PU 층 사이의 복합 강도/고정이 개선되고; 종종 문제가 되는 전사 코팅의 중간 단계(PU에서 이형 캐리어로)가 회피된다.
추가 작업 단계에서, 발포성 PU 캐리어의 전체 어셈블리 또는 개별 층이 부분적으로 또는 완전히 발포되고/거나 마이크로벌룬이 가열 터널 또는 가열 가능한 접촉 롤을 통한 열의 추가 공급에 의해 팽창된다. 발포성 PU 캐리어의 캐리어, 보조 라이너 또는 PSA 층으로의 샌드위칭은 팽창하는 마이크로벌룬이 표면을 통해 파괴되는 것을 방지하고, 이에 따라 개별 층 사이에 우수한 결합 강도가 달성된다. 마이크로벌룬에 의한 발포 결과, 폐쇄-셀 PU 포움이 생성된다.
추가 구현예에서, PU 분산물은 예비-팽창된 마이크로벌룬과 혼합되어, 마찬가지로 발포된 PU 캐리어를 생성할 수 있다. 적어도 하나의 PSA 층의 라미네이션에 의해, 마찬가지로 단면 또는 양면 접착 테이프를 제조하는 것이 가능하다.
포말화로 지칭되는, 교반에 의한 공기의 타겟 도입에 의해, 개방-셀 PU 포움을 생성하는 것이 추가로 가능하다. 여기서, 목적 및 특정 교반 조건에 적합한 교반 장비에 의해, 공기의 타격(beating-in)이 제어된 방식으로 유도된다. 추가 제조 작업은 바람직하게는 상기 기재된 방법과 유사하게 수행된다.
본 발명의 접착 테이프의 특정 특징은 비교적 낮은 힘 소비로 잔류물 또는 파괴 없이 재분리될 수 있어, 전자 부품의 제조에 특히 적합하게 한다는 것이다. 따라서, 본 발명의 추가 주제는 전자 디바이스에서 구성요소를 결합시키기 위한 본 발명의 접착 테이프의 용도이다.
본 발명의 추가 주제는 본 발명의 접착 테이프로 결합된 제1 성분 및 제2 성분을 포함하는 전자 디바이스이다.
본 발명은 다수의 예시적인 접착 테이프에 의해 하기에 더욱 상세히 설명된다. 하기 기재된 실시예에 의해, 본 발명의 특히 유리한 구현이 본 발명을 불필요하게 제한하려는 의도 없이 더욱 상세히 설명된다.
실시예:
표 1은 (비교) 실시예에서 사용된 (미가공) 물질을 나타낸다. 표 2 및 3은 (비교) 실시예에서 제조된 캐리어 및 접착제 층의 포뮬라를 나타낸다.
표 1: (비교) 실시예에서 사용된 (미가공) 물질
Figure pat00003
표 2: (비교) 실시예에서 제조된 캐리어의 포뮬라
Figure pat00004
표 3: (비교) 실시예에서 제조된 접착제 층의 포뮬라
Figure pat00005
표 4는 표 2의 상기 언급된 캐리어와 표 3의 감압 접착제(PSA)를 결합함으로써 형성된 (비교) 실시예의 접착 테이프의 구조를 보여준다. 접착 테이프는 각각 양면이며, 이는 하나의 PSA 층이 캐리어의 각 면에 배열되어 있음을 의미한다.
표 4: (비교) 실시예의 접착 테이프의 구조
Figure pat00006
개별 접착 테이프를 하기와 같이 제조하였다:
TPU 코어 층 TPU 1을 갖는 접착 테이프의 제조(실시예 1):
구매한 공정 보조제-함유 TPU 코어 층 TPU 1을 PSA 층 A와 함께 양면에 라미네이션하였다. TPU 코어 층 TPU 1과 PSA 층의 라미네이션 전에, 지지 PE 캐리어를 각 경우에 TPU 코어 층으로부터 제거하였다. PSA 층은 캐리어의 양면에서 동일한 두께를 갖는다. PSA 층 A에서 마이크로벌룬은 여전히 비팽창되고, 즉, PSA 층 A는 아직 발포되지 않았다.
캐리어 및 PSA 층의 전체 어셈블리는 PSA 층의 더 나은 고정 및 발포를 위해 각각의 경우에 추가 열처리 단계를 거친다. 이러한 처리를 위해, 권취된 물질을 120℃/135℃/170℃의 3개의 구역을 포함하는 온도 프로파일 및 6 m/분의 벨트 속도로 터널 시스템을 통해 통과시킨 후, 이를 다시 권취하였다. 결과가 TPU 코어 층 TPU 1을 갖는 발포된 양면 접착 테이프이다.
PUD 코어 층 PUD 1 내지 PUD 6을 갖는 접착 테이프의 제조(실시예 2 내지 9):
증점제가 사용된 경우, 폴리우레탄 분산물(PU 분산물, PUD)을 Visco Jet 교반기를 갖는 통상적인 수직 교반기 장치에 의해 증점제와 블렌딩하였다. 이 경우 폴리우레탄 분산물을 충분한 크기의 용기에 도입하고, 조심스럽게 교반하였다. 교반에 의한 와류의 형성 또는 임의의 공기 도입은 블렌딩 작업 전반에 걸쳐 방지되어야 한다. 가교제 용액, 염료 용액 및 증점제 용액과 같은 모든 추가 구성성분을 계속 교반하면서 초기에 도입된 폴리우레탄 분산물에 나누어 공급하였다. 균질한 혼합물을 수득하기 위해, 적어도 30분의 교반 시간이 관찰되었다. 이렇게 제조된 증점 폴리우레탄 분산물은 코팅하기 하루 전에 이상적으로 제조되었다. 이는 교반에 의해 도입된 작은 기포가 빠져나갈 수 있게 한다. 블렌딩된 폴리우레탄 분산물, 또는 증점제가 첨가되지 않은 폴리우레탄 분산물은 이후 건조 터널을 이용하여 코팅 시스템, 즉, 도포기 시스템으로 코팅될 수 있다. 표 5는 코팅 시스템 및 건조 터널의 관련 파라미터를 보여준다. 계면활성제와 별개로, 제조된 PUD 코어 층은 공정 보조제가 없고 결정질 상부구조를 갖지 않는다.
표 5: 코팅 시스템 및 건조 터널의 관련 파라미터
Figure pat00007
2개의 언와인더를 사용하여, 이형 기능을 갖는 PET 캐리어 또는 이형 기능을 갖는 PET 캐리어 상의 조립식 기능성 층, 즉, PSA 층을 제공하였다. PET 캐리어 상에 요망하는 층 두께를 확립한 후, 조립식 PSA 층으로 전환하고 이를 직접 코팅하는 것이 유용한 것으로 입증되었다. 권취가 일어나기 전에, 제1 PSA 층과 동일한 두께를 갖는 제2 PSA 층을 이후 조절 가능한 접촉-압력 롤을 사용하여 이에 라미네이션하였다.
이렇게 제조된 3-층 생성물을 이후 권취하였다. PU 캐리어 및 PSA 층의 전체 어셈블리는 개선된 고정을 위해, 그리고 PSA 층이 비팽창된 마이크로벌룬을 함유하는 경우 PSA 층을 발포하기 위해 캐리어의 인장 강도를 최적화하기 위해 추가의 열처리 단계를 거쳤다. 이러한 목적을 위해, 권취된 물질을 120℃/135℃/170℃의 3개의 구역을 포함하는 온도 프로파일 및 6 m/분의 벨트 속도로 동일한 터널 시스템을 통과한 후 다시 권취하였다. 이는 PUD 코어 층 PUD 1 내지 PUD 6을 갖는 양면 접착 테이프를 제조한다.
결과:
표 6은 제조된 접착 테이프, 및 이들이 함유하는 캐리어의 기계적 특성을 보여준다.
표 6: 접착 테이프의 기계적 특성
Figure pat00008
실시예 2-7:
본 발명에 따르면, 400% 연신율에서의 힘, F400%, 극한 인장 강도에 대한 구성요소에서 스트리핑 작업 동안 전형적인 신장 범위 사이에 특히 유리한 비율을 설정하는 것이 여기에서 가능하기 때문에, 특히 가교된 PUD 캐리어를 기반으로 하는 것들을 포함하는 가교된 PU 캐리어를 기반으로 하는 코어 층(캐리어)의 사용이 특히 유리한 것으로 나타났다. 이는 스트리핑 작업 동안의 힘(F400%)이 비교 실시예 1과 대조적으로 특히 낮고, 동시에 높은 극한 인장 강도를 가져, 결국 매우 우수한 인열 저항을 초래함을 의미한다. 또한, 본 발명의 캐리어로 더 큰 충격 특성을 달성하는 것이 가능하다.
놀랍게도, 그리고 예상외로, 숙련가에게 가교제를 사용함으로써, 극한 인장 강도를 다시 크게 증가시키고 동시에 낮은 F400% 및 우수한 충격 특성의 보유로, 결국 추가의 개선된 인열 저항을 야기하는 것이 가능하였다. 이후, 가교제가 사용되지 않은 비교 실시예 2 및 3에 비해, F400%의 임의의 유의한 증가 없이 극한 인장 강도의 추가 부스트가 달성되었다.
실시예 8(비교 - comp.):
실시예 8가 보여주는 바와 같이, 스티렌 블록 코폴리머-기반 PSA의 사용은 특히 본 발명에 따라 가교된 캐리어와 결합하여 유리한 것으로 입증되었다. 아크릴레이트-기반 PSA의 사용은 특히 인열 저항의 면에서 훨씬 더 불량한 결과를 제공하였다.
실시예 9:
실시예 9가 보여주는 바와 같이, 폴리머 블렌드-기반 PSA(비닐방향족 블록 폴리머 및 아크릴레이트를 기반으로 하는 폴리머)의 사용은 본 발명에 따라 가교된 캐리어와 함께 특히 유리한 것으로 입증되었다.
시험 방법
달리 명시되지 않는 한, 모든 측정은 23℃ 및 50% 상대 공기 습도에서 수행하였다. 기계적 및 접착 데이터는 다음과 같이 확인되었다:
인장 시험기 Zwick에 의한 인열 시험
인열 시험에서는, 폴리에틸렌의 제1 시험판 및 스틸의 제2 시험판이 사용된다. 폴리에틸렌의 제1 시험판은 tesa® 67215 양면 접착 테이프로 래핑한 후, "배터리 필름"이 이후 적용된다. tesa® 67215 접착 테이프는 150 ㎛의 총 두께를 갖고 폴리우레탄 캐리어를 함유하고, 각 면에는 비닐방향족 블록 코폴리머를 기반으로 하는 발포된 감압 접착제 층이 배치된다. "배터리 필름"은 DNP로부터의 두께 88 ㎛의 알루미늄 라미네이션된 폴리머 필름이며, 이 필름은 전형적으로 리튬 폴리머 배터리 제조에 사용된다.
폭 8 mm, 길이 60 mm의 시편을 검사할 접착 테이프에서 다이컷하거나 레이저 절단한다. 이들 시편을 길이 10 mm의 탭이 남도록 상기 기술된 배터리 필름으로 래핑된 폴리에틸렌의 제1 시험판에 50 mm 길이에 걸쳐 붙인다. 탭은 양면이 36 ㎛의 PET로 덮힌다. 스틸의 제2 시험판을 아세톤으로 세척하고, 23℃ 및 50% 상대 공기 습도에서 1분 내지 10분 이하로 예비 컨디셔닝한 후, 두 시험판이 서로 같은 높이, 즉 일치하도록 결합된 스트립(즉, 시편)의 뒷면에 붙인다. 4 kg 롤러를 스틸 판 뒷면의 복합체 위에서 10회(앞뒤로 5회) 실행한다. 23℃ 및 50% 상대 공기 습도에서 최소 4시간의 부착 시간 후, 배터리 필름 래핑된 폴리에틸렌의 제1 시험판의 에지를 통해 90° 각도로 800 mm/분의 일정한 속도로 인장 시험기(Zwick)에 의해 탭을 사용하여 스트립을 접착 접합부에서 스트립핑한다. 시험 시편을 각도 조절 가능 어댑터로 여기에 고정시키고, 탭을 클램핑 조(clamping jaw)의 중앙에 수직으로 클램핑한다.
측정은 90°의 각도로 이루어지며, 그 동안 샘플을 스트립핑하는 데 지속적으로 필요한 힘을 인장 시험기에 의해 기록하고, 이 힘은 스트립핑력(Fstrip)이라 한다. 샘플이 두 시험판 사이에서 완전히 스트립핑되거나 샘플이 측정 동안 찢어진 즉시 측정을 종료한다. 시편당 적어도 6회 측정을 수행한다. 시험 조건은 23℃ 및 50% 상대 공기 습도이다.
결과 보고:
90°에서의 인열 - 스트립핑 작업 중 시편의 20% 미만이 찢어지면 시험을 통과한 것으로 간주한다.
Fstrip 90°[N/cm] - 90°각도로 접착 접합부에서 시편을 스트립핑하는 데 필요한 힘(스트립핑력)
인장 시험기 Zwick에 의한 인장 시험
폭 15mm 및 약 150 mm의 길이를 갖는 스트립을 스트립 커터(strip cutter) 또는 면도날 나이프를 사용하여 길이 방향으로 검사할 샘플(접착 테이프, 즉 바람직하게는 양면에 접착제가 제공된 캐리어, 또는 플레인(plain) 캐리어)에서 잘라낸다. 24시간 동안 시험 조건에서 예비 컨디셔닝된 샘플을 10 mm의 클램핑 길이로 클램핑 조의 중앙에서 직각으로 클램핑하고 찢어질 때까지 800 mm/분의 속도로 스트레칭한다. 파단은 스트립의 중간에서 발생해야 한다. 파단이 조에 가까우면(1 cm보다 가까움), 값은 거부되어야 하고, 대신 추가 스트립을 시험해야 한다. 샘플 변형 당 5회 측정을 수행한다. 시험 조건은 23℃ 및 50% 상대 공기 습도였다. 측정은 EN ISO 527에 따른다.
결과 보고:
Fx% [N/cm], [N/mm²] - x% 연신율에서의 힘
Fbreak [N/cm], [N/mm²] - 샘플 인열/파단시 힘(즉, 인열 강도)
EB [%] - 파단시 연신율, 즉 샘플 인열/파단시 연신율 백분율
침투 인성(Penetration toughness), 즉 z 평면에서 DuPont 테스트
프레임 형태의 정사각형 샘플을 검사할 접착 테이프에서 잘라낸다(외부 치수 33 mm x 33 mm, 테두리 폭 2.0 mm, 내부 치수(윈도우 컷아웃) 29 mm x 29 mm). 이 샘플을 폴리카보네이트(PC) 프레임(외부 치수 45 mm x 45 mm, 테두리 폭 10 mm, 내부 치수(윈도우 컷아웃) 25 mm x 25 mm, 두께 3 mm)에 붙인다. 35 mm x 35 mm의 PC 윈도우를 양면 접착 테이프의 다른 면에 붙인다. PC 프레임, 접착 테이프 프레임 및 PC 윈도우의 결합은 기하학적 중심과 대각선이 각각 서로 겹쳐지도록(모서리 대 모서리) 수행된다. 결합 면적은 248 mm2이다. 결합체는 5초 동안 248 N의 압력을 받고, 23℃/50% 상대 습도 조건에서 24시간 동안 보관된다.
보관 직후 PC 프레임, 접착 테이프 및 PC 윈도우를 포함하는 접착 복합체를 복합체가 수평으로 정렬되도록 샘플 홀더에서 PC 프레임의 돌출 에지에 의해 받쳐진다. PC 프레임을 PC 윈도우가 PC 프레임 아래에서 부동성(free-floating)이도록(접착 테이프 시편에 의해 유지) 샘플 홀더의 돌출 에지 상에 평평하게 놓인다. 이후, 샘플 홀더는 "DuPont Impact Tester"의 의도된 리셉터클에 중앙에 삽입된다. 중량 150 g의 충격 헤드는, 직경 24 mm의 원형 충격 형상이 중앙에 충격을 주고 위에서 자유롭게 접근 가능한 PC 윈도우의 면과 같은 높이가 되도록 사용된다.
두 개의 가이드 로드(guide rod)에 안내된 질량 150 g의 추를 이렇게 배열된 샘플 홀더, 샘플 및 충격 헤드를 포함하는 복합체 위에 5 cm 높이에서 수직으로 떨어지게 한다(시험 조건: 23℃, 상대 습도 50%). 도입되는 충격 에너지가 침투 응력으로 인해 샘플을 파괴하고 PC 윈도우가 PC 프레임에서 분리될 때까지 추를 떨어뜨리는 높이를 5 cm씩 증가시킨다.
실험을 다양한 샘플과 비교할 수 있도록, 에너지는 다음과 같이 계산된다:
에너지 E [J] = 높이 [m]* 추 질량 [kg]*9.81 kg/m*s²
제품당 5개의 샘플을 시험하고 평균 에너지를 침투 저항 지수로 보고한다.
쇼어 A 경도
샘플의 쇼어 A 경도는 ASTM D2240에 따라 확인된다.
100% 연신율에서의 계수, 파단시 연신율
샘플의 100% 연신율 또는 파단시 연신율은 DIN 53504에 따라 확인된다.
두께
접착제 층의 두께는 라이너에 적용된 그러한 접착제 층의, 길이 및 폭으로 정의된 섹션의 두께에서 사용된 라이너의 동일한 치수의 섹션의 (알려진 또는 별도로 결정 가능한) 두께를 뺀 값을 결정함으로써 결정될 수 있다. 접착제 층의 두께는 1 ㎛ 편차 미만의 정확도를 가진 상용 두께 측정 기구(캘리퍼 시험 기구)를 사용하여 결정될 수 있다. 두께의 변화가 발견되면, 적어도 3개의 대표적인 부위의 측정 평균이 보고된다. 즉, 더욱 특히 주름, 접힘, 반점 등에서 측정되지 않는다.
상기 같은 접착제 층의 두께와 마찬가지로, 또한 접착 테이프(접착 스트립)의, 또는 캐리어의 두께는 유사한 방식으로 1 ㎛ 편차 미만의 정확도를 가진 상용 두께 측정 기구(캘리퍼 시험 기구)를 사용하여 확인될 수 있다. 두께의 변화가 발견되면, 적어도 3개의 대표적인 부위의 측정 평균이 보고된다. 즉, 더욱 특히 주름, 접힘, 반점 등에서 측정되지 않는다.
밀도
비발포된 및 발포된 접착제 층의 밀도는 라이너에 적용된 접착제 층의 두께와 적용된 질량의 비율을 형성함으로써 확인된다.
적용된 질량은 라이너에 적용된 그러한 접착제 층의, 길이 및 폭으로 정의된 섹션의 질량에서 사용된 라이너의 동일한 치수의 섹션의 (알려진 또는 별도로 결정 가능한) 질량을 뺀 값을 결정함으로써 결정될 수 있다.
접착제 층의 두께는 라이너에 적용된 그러한 접착제 층의, 길이 및 폭으로 정의된 섹션의 두께에서 사용된 라이너의 동일한 치수의 섹션의 (알려진 또는 별도로 결정 가능한) 두께를 뺀 값을 결정함으로써 결정될 수 있다. 접착제 층의 두께는 1 ㎛ 편차 미만의 정확도를 가진 상용 두께 측정 기구(캘리퍼 시험 기구)를 사용하여 결정될 수 있다. 두께의 변화가 발견되면, 적어도 3개의 대표적인 부위의 측정 평균이 보고된다. 즉, 더욱 특히 주름, 접힘, 반점 등에서 측정되지 않는다.
캐리어의 밀도는 유사하게 결정될 수 있다.
분자량 M n , M w
본 문서에서 수평균 분자량 Mn 및 중량 평균 분자량 Mw에 대해 보고된 값은 겔 투과 크로마토그래피(GPC)에 의한 측정에 관한 것이다. 측정은 투명 여과된 100㎕ 샘플(샘플 농도 4 g/l)을 사용하여 수행된다. 사용된 용리제는 0.1 부피%의 트리플루오로아세트산을 함유하는 테트라하이드로푸란이다. 측정은 25℃에서 이루어진다. 사용된 예비컬럼은 PSS-SDV 유형, 5 ㎛, 103 Å, 8.0 mm * 50 mm(값은 여기서 및 이후에 다음 순서임: 유형, 입자 크기, 다공성, 내부 직경 * 길이, 1 Å = 10-10 m) 컬럼이다. 분리를 위해, 각각 8.0 mm * 300 mm의 PSS-SDV 유형, 5 ㎛, 103 Å 및 105 Å 및 106 Å 컬럼의 조합이 사용된다(Polymer Standards Service로부터 컬럼; Shodex RI71 시차 굴절계에 의한 검출). 유량은 분당 1.0 ml이다. 극성 분자의 경우, 예를 들어 폴리우레탄의 출발 물질에 대해 보정은 PMMA 표준(폴리메틸 메타크릴레이트 보정)에 대해 수행되고, 그렇지 않으면 PS 표준(폴리스티렌 보정)에 대해 수행된다.
점착 부여 수지 연화 온도
점착 부여 수지 연화 온도는, Ring & Ball로 알려져 있고 ASTM E28에 따라 표준화된 관련 방법론에 따라 수행된다.
DACP
5.0 g의 시험 물질(검사할 점착 부여 수지 샘플)을 칭량하여 건조한 시험관에 넣고, 5.0 g의 자일렌(이성질체 혼합물, CAS[1330-20-7], ≥98.5%, Sigma-Aldrich #320579 또는 유사물)을 첨가한다. 시험 물질을 130℃에서 용해시킨 후, 80℃로 냉각한다. 빠져 나가는 모든 임의의 자일렌은 다시 5.0 g의 자일렌이 다시 존재하도록 새로운 자일렌으로 보충한다. 이어서, 5.0 g의 디아세톤 알코올(4-하이드록시-4-메틸-2-펜탄온, CAS[123-42-2], 99%, Aldrich #H41544 또는 유사물)을 첨가한다. 시험 물질이 완전히 용해될 때까지 시험관을 진탕한다. 이러한 목적을 위해, 용액을 100℃까지 가열한다. 이후, 수지 용액을 함유하는 시험관을 Novomatics Chemotronic Cool 운점 측정 기구에 도입하고, 그 안에서 110℃로 가열한다. 1.0 K/min의 냉각 속도로 냉각한다. 운점은 광학적으로 감지된다. 이러한 목적을 위해, 용액의 탁도가 70%인 온도가 등록된다. 결과는 ℃로 보고된다. DACP 값이 낮을 수록, 시험 물질의 극성이 높아진다.

Claims (14)

  1. 스트레칭(stretching)에 의해 이형 가능한 접착 테이프로서,
    a) 가교된 폴리우레탄을 기반으로 하는 적어도 하나의 캐리어; 및
    b) 비닐방향족 블록 코폴리머를 기반으로 하는 적어도 하나의 감압 접착제 층을 포함하는, 접착 테이프.
  2. 제1항에 있어서, 폴리우레탄이 압출로부터 제조된 폴리우레탄(TPU) 또는 분산으로부터 제조된 폴리우레탄(PUD)임을 특징으로 하는, 접착 테이프.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 폴리우레탄이 아지리딘, 카르보디이미드, 멜라민 또는 이소시아네이트를 기반으로 하는 가교제, 더욱 특히 이소시아네이트를 기반으로 하는 가교제를 사용하여 가교됨을 특징으로 하는, 접착 테이프.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 가교제가 각각의 경우에 캐리어의 총 중량을 기준으로 하여, 0.5 내지 10 wt%, 바람직하게는 1.0 내지 8.0　wt% 및 더욱 특히 1.5 내지 5 wt%의 양으로 사용됨을 특징으로 하는, 접착 테이프.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 캐리어가 더욱 특히 마이크로벌룬에 의해 발포됨을 특징으로 하는, 접착 테이프.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 비닐방향족 블록 코폴리머가 스티렌-부타디엔 블록 코폴리머임을 특징으로 하는, 접착 테이프.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 감압 접착제 층이 더욱 특히 마이크로벌룬에 의해 발포됨을 특징으로 하는, 접착 테이프.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 감압 접착제 층이 캐리어 상의 양쪽 면에 배열되어, 접착 테이프가 양면 접착 테이프임을 특징으로 하는, 접착 테이프.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 접착 테이프가 30 내지 350 ㎛, 바람직하게는 30 내지 250 ㎛, 더욱 특히 50 내지 200 ㎛의 두께를 가짐을 특징으로 하는, 접착 테이프.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 접착 테이프가 60% 미만, 바람직하게는 50% 미만의 스트립핑력(Fstrip) 대 파단력(Fbreak)의 비율을 가짐을 특징으로 하는, 접착 테이프.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 접착 테이프를 제조하기 위한 방법으로서, 가교성 폴리우레탄이,
    (i) 임시 캐리어 상으로 압출되고, 적어도 한 면, 바람직하게는 양면에서 비닐방향족 블록 코폴리머를 기반으로 하는 감압 접착제 층과 결합되거나,
    (ii) 비닐방향족 블록 코폴리머를 기반으로 하는 감압 접착제 층 상으로 압출되어 캐리어를 제공하고, 상기 캐리어는 바람직하게는 상기 감압 접착제 층의 반대쪽에서 비닐방향족 블록 코폴리머를 기반으로 하는 추가의 감압 접착제 층과 결합되어,
    접착 테이프를 제공하는, 방법.
  12. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 접착 테이프를 제조하기 위한 방법으로서, 폴리우레탄 및 가교제를 기반으로 하는 분산물이,
    (i) 임시 캐리어 상에 코팅되거나 건조되고, 생성된 캐리어는 적어도 한 면, 바람직하게는 양면에서 비닐방향족 블록 코폴리머를 기반으로 하는 감압 접착제 층과 결합되거나,
    (ii) 비닐방향족 블록 코폴리머를 기반으로 하는 감압 접착제 층 상에 코팅되어 캐리어를 제공하고, 건조되고, 상기 캐리어는 바람직하게는 상기 감압 접착제 층의 반대쪽에서 비닐방향족 블록 코폴리머를 기반으로 하는 추가 감압 접착제 층과 결합되어,
    접착 테이프를 제공하는, 방법.
  13. 전자 디바이스의 구성요소를 결합시키기 위한, 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 접착 테이프의 용도.
  14. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 접착 테이프로 결합된, 제1 구성요소 및 제2 구성요소를 포함하는, 전자 디바이스.
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