KR101617479B1 - 다수의 점착부여제를 함유하는 접착제 조성물 - Google Patents

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Abstract

접착제 조성물 및 이러한 접착제 조성물을 포함하는 용품이 기재되어 있다. 특히, 접착제 조성물은 (a) 모노에틸렌계 불포화 모노머로 제조된 블록 코폴리머 및 (b) 점착부여제 혼합물을 포함한다. 접착제 조성물은 비극성 표면을 갖는 기재를 비롯하여 다수의 기재에 접착될 수 있다.

Description

다수의 점착부여제를 함유하는 접착제 조성물 {ADHESIVE COMPOSITIONS WITH MULTIPLE TACKIFIERS}
접착제 조성물 및 이러한 접착제 조성물을 포함하는 용품이 기재되어 있다.
감압성 접착제는 다수의 용도에 사용되어 왔으며, 종종 다양한 (메트)아크릴계 모노머로 제조된 폴리머를 포함한다. 이러한 폴리머를 제조하기 위해 선택되는 (메트)아크릴계 모노머는 종종 극성 모노머, 예컨대 (메트)아크릴산을 포함한다. 극성 모노머는 접착제 조성물의 응집 강도 및 전단 접착 성능을 증가시키는 성향이 있다. (메트)아크릴산 모노머가 포함되는 경우, 얻어진 폴리머는 종종 극성 표면을 갖는 기재 (substrate)에 대해서는 비교적 강한 접착력을 나타내지만, 비극성 표면을 갖는 다른 기재에 대해서는 비교적 낮은 접착력을 나타낸다.
다양한 기재에 대한 접착력을 증가시키기 위해, 접착제 조성물은 종종 점착부여제를 포함한다. 접착제 조성물에 적합한 다수의 점착부여제가 공지되어 있다.
(발명의 요약)
접착제 조성물 및 이러한 접착제 조성물을 포함하는 용품이 기재되어 있다. 특히, 접착제 조성물은 (a) 모노에틸렌계 불포화 모노머로 제조된 블록 코폴리머 및 (b) 점착부여제 혼합물을 포함한다. 접착제 조성물은 비극성 표면을 갖는 기재를 비롯하여 다수의 기재에 접착될 수 있다.
제 1 측면에서, 접착제 조성물이 제공된다. 접착제 조성물은 (a) 블록 코폴리머 및 (b) 점착부여제 혼합물을 포함한다. 블록 코폴리머는 적어도 2개의 A 말단 블록 (endblock) 폴리머 단위 및 적어도 1개의 B 중간 블록 (midblock) 폴리머 단위를 갖는다. 각각의 A 말단 블록 폴리머 단위는 메타크릴레이트, 스티렌, 또는 이들의 혼합물 중에서 선택되는 제 1 모노에틸렌계 불포화 모노머로부터 유도된다. 각각의 A 말단 블록의 유리 전이 온도는 적어도 50℃이다. 각각의 B 중간 블록 폴리머 단위는 (메트)아크릴레이트, 비닐 에스테르, 또는 이들의 혼합물 중에서 선택되는 제 2 모노에틸렌계 불포화 모노머로부터 유도된다. 각각의 B 중간 블록의 유리 전이 온도는 20℃ 이하이다. 점착부여제 혼합물은 제 1 고체 점착부여제, 제 2 고체 점착부여제, 및 제 3 액체 점착부여제를 포함한다. 제 1 고체 점착부여제는 유리 전이 온도가 적어도 20℃이며, 0개 또는 1개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 제 1 로진산, 제 1 로진 에스테르, 또는 이들의 혼합물 적어도 70 중량%를 포함한다. 제 2 고체 점착부여제는 유리 전이 온도가 적어도 20℃이며, 0개 또는 1개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 제 1 로진산, 제 1 로진 에스테르, 또는 이들의 혼합물 50 중량% 이하를 포함한다. 제 3 액체 점착부여제는 유리 전이 온도가 0℃ 이하이다.
제 2 측면에서, 기재 및 기재 표면에 접착된 접착제 조성물을 포함하는 용품이 제공된다. 접착제 조성물은 (a) 블록 코폴리머, 및 (b) 1) 제 1 고체 점착부여제, 2) 제 2 고체 점착부여제 및 3) 제 3 액체 점착부여제를 함유하는 점착부여제 혼합물을 포함하는 것으로 상술한 바와 같다.
제 3 측면에서, 접착제 조성물이 제공된다. 접착제 조성물은 (a) 블록 코폴리머 및 (b) 점착부여제 혼합물을 포함한다. 블록 코폴리머는 적어도 2개의 A 말단 블록 폴리머 단위 및 적어도 1개의 B 중간 블록 폴리머 단위를 갖는다. 각각의 A 말단 블록 폴리머 단위는 메타크릴레이트, 스티렌, 또는 이들의 혼합물 중에서 선택되는 제 1 모노에틸렌계 불포화 모노머로부터 유도된다. 각각의 A 말단 블록의 유리 전이 온도는 적어도 50℃이다. 각각의 B 중간 블록 폴리머 단위는 (메트)아크릴레이트, 비닐 에스테르, 또는 이들의 혼합물 중에서 선택되는 제 2 모노에틸렌계 불포화 모노머로부터 유도된다. 각각의 B 중간 블록의 유리 전이 온도는 20℃ 이하이다. 점착부여제 혼합물은 (1) 0개 또는 1개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 제 1 로진산, 제 1 로진 에스테르, 또는 이들의 혼합물 30 내지 70 중량%, (2) 2개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 제 2 로진산, 제 2 로진 에스테르, 또는 이들의 혼합물 10 내지 40 중량%, 및 (3) 3개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 제 3 로진산, 제 3 로진 에스테르, 또는 이들의 혼합물 10 내지 50 중량%를 포함한다.
제 4 측면에서, 기재 및 기재 표면에 접착된 접착제 조성물을 포함하는 용품이 제공된다. 접착제 조성물은 (a) 블록 코폴리머, 및 (b) (1) 0개 또는 1개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 제 1 로진산, 제 1 로진 에스테르, 또는 이들의 혼합물 30 내지 70 중량%, (2) 2개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 제 2 로진산, 제 2 로진 에스테르, 또는 이들의 혼합물 10 내지 40 중량%, 및 (3) 3개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 제 3 로진산, 제 3 로진 에스테르, 또는 이들의 혼합물 10 내지 50 중량%를 함유하는 점착부여제 혼합물을 포함하는 것으로 상술한 바와 같다.
상기 본 발명의 요약은 본 발명의 각각의 실시 형태 또는 모든 구현예를 설명하고자 하는 것은 아니다. 하기의 도면, 발명의 상세한 설명, 및 실시예가 이들 실시 형태를 더욱 구체적으로 예시한다.
본 발명은 본 발명의 다양한 실시 형태에 대한 하기의 상세한 설명을 첨부 도면과 관련하여 고려하면 보다 완전하게 이해될 수 있다.
<도 1>
도 1은 예시적인 접착제 조성물 및 2개의 비교용 접착제 조성물에 대한 온도 함수로서의 전단 모듈러스 (shear modulus)의 플롯이다.
접착제 조성물 및 접착제 조성물을 포함하는 용품이 제공된다. 특히, 접착제 조성물은 블록 코폴리머 및 점착부여제 혼합물을 포함한다. 점착부여제 혼합물은 접착제 조성물의 투명도를 유지하면서, 블록 코폴리머의 유리 전이 온도를 변경하도록 선택될 수 있다. 점착부여제 혼합물은 불포화도가 상이한 로진산, 로진 에스테르, 또는 이들의 배합물의 혼합물을 포함한다. 접착제 조성물은 전형적으로 비극성 또는 저 에너지 표면을 갖는 기재를 비롯한 다양한 기재에 접착될 수 있다. 예를 들어, 접착제 조성물은 폴리올레핀 표면에 접착될 수 있다.
용어 부정 관사 ("a", "an"), 및 정관사 ("the")는 기재된 하나 이상의 요소를 의미하도록 "적어도 하나"와 교호적으로 사용된다.
임의의 언급된 범위는 전형적으로 종점 및 종점 사이의 모든 수를 포함한다. 예를 들어, 1 내지 10의 범위는 1, 10, 및 1 내지 10 사이의 모든 수를 포함한다. 상기 수는 종종 정수이다.
용어 "실온"은 20℃ 내지 25℃의 범위의 온도를 말한다.
용어 "및/또는"은 어느 한쪽 또는 양쪽 모두를 의미한다. 예를 들어, 어구 "로진산 및/또는 로진 에스테르"는 로진산, 로진 에스테르, 또는 로진산 및 로진 에스테르 둘다 (예를 들어, 로진산과 로진 에스테르의 혼합물)를 의미한다.
블록 공중합체
본 명세서에 사용되는 용어 "폴리머" 및 "폴리머성"은 호모폴리머 또는 코폴리머인 폴리머 블록과 같은 폴리머 단위 또는 폴리머 재료를 말한다. 유사하게는, 용어 "중합하다" 및 "중합"은 폴리머 재료 또는 폴리머 단위를 제조하는 과정을 말하다. 용어 "호모폴리머"는 1개의 모노머의 반응 생성물인 폴리머 블록과 같은 폴리머 단위 또는 폴리머 재료를 말한다. 즉, 호모폴리머는 단일 모노머로부터 유도된다. 용어 "코폴리머"는 적어도 2개의 상이한 모노머의 반응 생성물인 폴리머 블록과 같은 폴리머 단위 또는 폴리머 재료를 말한다. 즉, 코폴리머는 다수의 모노머로부터 유도된다.
본 명세서에 사용되는 용어 "블록 코폴리머"는 서로 공유 결합되어 있는 다수의 폴리머 블록을 포함하는 폴리머 재료를 말한다. 블록 코폴리머는 통상 A 블록 및 B 블록으로 명명되는 적어도 2개의 상이한 폴리머 블록을 포함한다. A 블록 및 B 블록은 전형적으로 상이한 화학 조성 및 상이한 유리 전이 온도를 갖는다. A 블록 폴리머 단위 및 B 블록 폴리머 단위는 모노에틸렌계 불포화 모노머로부터 유도된다. 각각의 폴리머 블록 및 얻어진 블록 코폴리머는 후속 수소화를 필요로 하지 않고 포화 폴리머 골격을 갖는다.
블록 코폴리머는 적어도 2개의 A 말단 블록 폴리머 단위 및 적어도 1개의 B 중간 블록 폴리머 단위를 갖는다. 본 명세서에 사용되는 용어 "말단 블록"은 블록 코폴리머의 말단 영역을 말하며, 용어 "중간 블록"은 블록 코폴리머의 중앙 영역을 말한다. A 말단 블록 폴리머 단위 각각은 B 중간 블록 폴리머 단위에 공유 결합된다. 용어 "A 블록" 및 "A 말단 블록"은 본 명세서에서 교호적으로 사용된다. 마찬가지로, 용어 "B 블록" 및 "B 중간 블록"은 본 명세서에서 교호적으로 사용된다.
적어도 2개의 A 블록 및 적어도 1개의 B 블록을 갖는 블록 코폴리머는 화학식 A-B-A의 트라이블록 코폴리머 또는 화학식 (A-B)-의 적어도 3개의 세그먼트를 갖는 스타 블록 코폴리머일 수 있다. 트라이블록 코폴리머는 전형적으로 중앙 영역에 B 블록을 갖고 말단 영역에 A 블록을 갖는 선형 구조를 갖는다. 스타 블록 코폴리머는 종종 다양한 분지가 뻗어있는 중앙 영역을 갖는다. B 블록은 전형적으로 스타 블록 코폴리머의 중앙 영역에 존재하며, A 블록은 스타 블록 코폴리머의 말단 영역에 존재한다.
A 블록은 B 블록보다 더욱 단단해지려는 경향이 있다. 즉, A 블록은 B 블록보다 유리 전이 온도가 높으며, 보다 단단한 경향이 있다. 본 명세서에 사용되는 용어 "유리 전이 온도" 또는 "Tg"는 폴리머 재료가 유리 상태 (glassy state)에서 고무 상태로 전이되는 온도를 말한다. 유리 상태는 전형적으로 재료, 예를 들어, 부서지기 쉬운, 뻣뻣한, 견고한, 또는 이들의 조합 상태인 재료와 관련되어 있다. 이와는 대조적으로, 고무 상태는 전형적으로 예를 들어, 가요성 및 탄성을 지닌 재료와 관련되어 있다. 유리 전이 온도는 시차 주사 열량 측정법 (DSC) 또는 동적 기계 분석법 (DMA)과 같은 방법을 이용하여 측정될 수 있다. A 블록은 유리 전이 온도가 적어도 50℃이고, B 블록은 유리 전이 온도가 20℃ 이하이다. 다수의 예시적인 블록 코폴리머에서, A 블록은 Tg가 적어도 60℃, 적어도 80℃, 적어도 100℃, 또는 적어도 120℃인데 반해, B 블록은 유리 전이 온도가 10℃ 이하, 0℃ 이하, -5℃ 이하, 또는 -10℃ 이하이다.
A 블록 폴리머 단위는 열가소성 재료가 되기 쉬운 반면에, B 블록 폴리머 단위는 엘라스토머 재료가 되기 쉽다. 본 명세서에 사용되는 용어 "열가소성"은 가열시에 유동적이며, 실온으로 다시 냉각될 때에 원 상태로 되돌아가는 폴리머 재료를 말한다. 본 명세서에 사용되는 용어 "탄성"은 원 길이의 적어도 2배로 연신된 다음에, 해제 시에 대략적으로 원 길이로 수축될 수 있는 폴리머 재료를 말한다. B 블록은 통상 소프트 블록인 것으로 여겨지는 반면에, A 블록은 하드 블록인 것으로 여겨진다.
A 블록의 용해도 파라미터는 전형적으로 B 블록의 용해도 파라미터와는 충분히 다르다. 즉, A 블록은 전형적으로 B 블록과 상용성 또는 혼화성을 나타내지 않으므로, A 블록이 B 블록으로부터 상분리된다. 블록 코폴리머는 적어도 약 20℃ 내지 150℃의 범위의 온도에서 다상 형태를 갖는다. 블록 코폴리머는 보다 소프트한 탄성 B 블록 매트릭스에서 A 블록 도메인 (예를 들어, 나노도메인)을 강화시키는 별개의 영역을 가질 수 있다. 예를 들어, 블록 코폴리머는 실질적으로 연속적인 B 블록 상에서 별개의 불연속 A 블록 상을 가질 수 있다. 일부의 이러한 예에서, A 블록 폴리머 단위의 농도는 블록 코폴리머의 약 35 중량% 이하이다. A 블록은 통상 블록 코폴리머에 대하여 구조 및 응집 강도를 제공한다.
A 블록 폴리머 단위에 적합한 모노에틸렌계 불포화 모노머는 호모폴리머를 형성하도록 반응시킬 때에 통상 Tg가 적어도 50℃이다. 다수의 예에서, A 블록 폴리머 단위에 적합한 모노머는 호모폴리머를 형성하도록 반응시킬 때에 Tg가 적어도 60℃, 적어도 80℃, 적어도 100℃, 또는 적어도 120℃이다. 이들 호모폴리머의 Tg는 200℃ 이하 또는 150℃ 이하일 수 있다. 이들 호모폴리머의 Tg는 예를 들어, 50℃ 내지 200℃, 50℃ 내지 150℃, 60℃ 내지 150℃, 80℃ 내지 150℃, 또는 100℃ 내지 150℃의 범위일 수 있다. 호모폴리머를 형성하도록 반응시킬 때에 Tg가 적어도 50℃인 이러한 모노머 이외에도, 다른 모노머가 A 블록에 포함될 수 있으나, 단, A 블록의 Tg가 적어도 50℃이다.
A 블록 폴리머 단위는 전형적으로 메타크릴레이트 모노머, 스티렌 모노머, 또는 이들의 혼합물로부터 유도된다. 즉, A 블록 폴리머 단위는 메타크릴레이트 모노머, 스티렌 모노머, 또는 이들의 혼합물 중에서 선택되는 제 1 모노에틸렌계 불포화 모노머의 반응 생성물이다. A 블록 폴리머 단위를 형성하는데 사용되는 모노머를 표현하도록 본 명세서에 사용되는 용어 "이들의 혼합물"은 1종을 초과하는 모노머 (예를 들어, 메타크릴레이트 및 스티렌) 또는 하나를 초과하는 동일한 종류의 모노머 (예를 들어, 2개의 상이한 메타크릴레이트)가 혼합될 수 있음을 의미한다. 블록 코폴리머의 적어도 2개의 A 블록은 동일하거나 상이할 수 있다. 다수의 블록 코폴리머에서, 모든 A 블록 폴리머 단위는 동일한 모노머 또는 모노머 혼합물로부터 유도된다.
다수의 실시 형태에서, 메타크릴레이트 모노머는 A 블록을 형성하도록 반응한다. 즉, A 블록은 메타크릴레이트 모노머로부터 유도된다. 임의의 메타크릴레이트 모노머는 얻어진 A 블록의 Tg가 적어도 50℃이기만 하면 사용될 수 있다. 메타크릴레이트 모노머는 예를 들어, 화학식 (I)의 알킬 메타크릴레이트, 아릴 메타크릴레이트, 또는 아르알킬 메타크릴레이트일 수 있다.
Figure 112010085074582-pct00001
화학식 (I)에서, R1은 알킬, 아릴, 또는 아르알킬 (즉, 아릴기로 치환된 알킬)이다. 적절한 알킬기는 종종 탄소 원자수가 1 내지 6, 탄소 원자수가 1 내지 4, 또는 탄소 원자수가 1 내지 3이다. 알킬기의 탄소 원자수가 2를 초과하는 경우, 알킬기는 분지상 또는 환상일 수 있다. 적절한 아릴기는 종종 탄소 원자수가 6 내지 12이다. 적절한 아르알킬기는 종종 탄소 원자수가 7 내지 18이다.
예시적인 화학식 (I)의 알킬 메타크릴레이트로는 메틸 메타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, 아이소프로필 메타크릴레이트, 아이소부틸 메타크릴레이트, tert-부틸 메타크릴레이트, 및 사이클로헥실 메타크릴레이트를 들 수 있으나, 이들에 한정되지 않는다. 화학식 (I)의 모노머 이외에도, 아이소보르닐 메타크릴레이트가 사용될 수 있다. 예시적인 화학식 (I) 의 아릴 (메트)아크릴레이트로는 페닐 메타크릴레이트를 들 수 있으나, 이것에 한정되지 않는다. 예시적인 화학식 (I)의 아르알킬 메타크릴레이트로는 벤질 메타크릴레이트 및 2-페녹시에틸 메타크릴레이트를 들 수 있으나, 이들에 한정되지 않는다.
다른 실시 형태에서, A 블록 폴리머 단위는 스티렌 모노머로부터 유도된다. 반응하여 A 블록을 형성할 수 있는 예시적인 스티렌 모노머로는 스티렌, 알파-메틸스티렌, 및 다양한 알킬 치환된 스티렌, 예컨대 2-메틸스티렌, 4-메틸스티렌, 에틸스티렌, tert-부틸스티렌, 아이소프로필스티렌, 및 다이메틸스티렌을 들 수 있으나, 이들에 한정되지 않는다.
A 블록에 대하여 상술한 모노머 이외에도, 이들 폴리머 단위는 극성 모노머, 예컨대 메타크릴산, 메타크릴아미드, N-알킬 메타크릴아미드, N,N-다이알킬 메타크릴아미드, 또는 하이드록시알킬 메타크릴레이트 5 중량% 이하를 사용하여 제조될 수 있다. 이들 극성 모노머는 예를 들어, A 블록의 응집 강도 및 유리 전이 온도를 조절하도록 사용될 수 있다. 그러나, 극성 모노머를 첨가한 경우에도, 각각의 A 블록의 Tg는 적어도 50℃이다. A 블록의 극성 모노머로부터 유래된 극성기는 필요에 따라, 화학적 또는 이온 가교를 위한 반응 부위로서 작용할 수 있다. A 블록 폴리머 단위는 극성 모노머 4 중량% 이하, 3 중량% 이하, 또는 2 중량% 이하를 사용하여 제조될 수 있다. 그러나, 다수의 예에서, A 블록 폴리머 단위는 극성 모노머를 실질적으로 포함하지 않거나 포함하지 않는다. 극성 모노머에 관해 본 명세서에 사용되는 용어 "실질적으로 포함하지 않는"은 존재하는 임의의 극성 모노머가 A 블록 폴리머 단위를 형성하는데 사용되는 선택된 모노머 중 하나의 모노머 중의 불순물임을 의미한다. 극성 모노머의 양은 A 블록 폴리머 단위를 형성하는데 사용되는 반응 혼합물 중에서 모노머가 1 중량% 미만, 0.5 중량% 미만, 0.2 중량% 미만, 또는 0.1 중량% 미만이다.
A 블록 폴리머 단위는 종종 호모폴리머이다. 일부의 예시적인 A 블록에서, 폴리머 단위는 탄소 원자수가 1 내지 6, 1 내지 4, 1 내지 3, 1 내지 2, 또는 1인 알킬기를 갖는 알킬 메타크릴레이트 모노머로부터 유도된다. 일부의 보다 구체적인 예에서, A 블록 폴리머 단위는 메틸 메타크릴레이트로부터 유도된다 (즉, A 블록은 폴리(메틸 메타크릴레이트)임).
B 블록 폴리머 단위에 사용하기에 적합한 모노에틸렌계 불포화 모노머는 호모폴리머를 형성하도록 반응시킬 때에 통상 Tg가 20℃ 이하이다. 다수의 예에서, B 블록 폴리머 단위에 적합한 모노머는 호모폴리머를 형성하도록 반응시킬 때에 Tg가 10℃ 이하, 0℃ 이하, -5℃ 이하, 또는 -10℃ 이하이다.
이들 호모폴리머의 Tg는 종종 -80℃ 이상, -70℃ 이상, -60℃ 이상, 또는 -50℃ 이상이다. 이들 호모폴리머의 Tg는 예를 들어, -80℃ 내지 20℃, -70℃ 내지 10℃, -60℃ 내지 0℃, 또는 -60℃ 내지 -10℃의 범위일 수 있다. 호모폴리머를 형성하도록 반응시킬 때에 Tg가 20℃ 이하인 이러한 모노머 이외에도, 다른 모노머가 B 블록에 포함될 수 있으나, 단, B 블록의 Tg가 20℃ 이하이다.
B 중간 블록 폴리머 단위는 전형적으로 (메트)아크릴레이트 모노머, 비닐 에스테르 모노머, 또는 이들의 배합물로부터 유도된다. 즉, B 중간 블록 폴리머 단위는 (메트)아크릴레이트 모노머, 비닐 에스테르 모노머, 또는 이들의 혼합물 중에서 선택되는 제 2 모노머의 반응 생성물이다. 본 명세서에 사용되는 용어 "(메트)아크릴레이트"는 메타크릴레이트 및 아크릴레이트를 말한다. B 중간 블록 폴리머 단위를 형성하는데 사용되는 모노머를 표현하도록 본 명세서에 사용되는 용어 "이들의 혼합물"은 1종을 초과하는 모노머 (예를 들어, (메트)아크릴레이트 및 비닐 에스테르) 또는 하나를 초과하는 동일한 종류의 모노머 (예를 들어, 2개의 상이한 (메트)아크릴레이트)가 배합될 수 있음을 의미한다.
다수의 실시 형태에서, 아크릴레이트 모노머는 B 블록을 형성하도록 반응한다. 아크릴레이트 모노머는 예를 들어, 알킬 아크릴레이트 또는 헤테로알킬 아크릴레이트일 수 있다. B 블록은 종종 화학식 (II)의 아크릴레이트 모노머로부터 유도된다.
Figure 112010085074582-pct00002
화학식 (II)에서, R2는 탄소가 1개 내지 22개인 알킬 또는 탄소가 2개 내지 20개이고, 산소 또는 황 중에서 선택된 헤테로원자가 1개 내지 6개인 헤테로알킬이다. 알킬기 또는 헤테로알킬기는 직쇄상, 분지상, 환상, 또는 이들의 조합일 수 있다.
B 블록 폴리머 단위를 형성하는데 사용될 수 있는 예시적인 화학식 (II)의 알킬 아크릴레이트로는 에틸 아크릴레이트, n-프로필 아크릴레이트, n-부틸 아크릴레이트, 아이소부틸 아크릴레이트, t-부틸 아크릴레이트, n-펜틸 아크릴레이트, 아이소아밀 아크릴레이트, n-헥실 아크릴레이트, 2-메틸부틸 아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, 4-메틸-2-펜틸 아크릴레이트, n-옥틸 아크릴레이트, 아이소옥틸 아크릴레이트, 아이소노닐 아크릴레이트, 데실 아크릴레이트, 아이소데실 아크릴레이트, 라우릴 아크릴레이트, 아이소트라이데실 아크릴레이트, 옥타데실 아크릴레이트, 및 도데실 아크릴레이트를 들 수 있으나, 이들에 한정되지 않는다.
B 블록 폴리머 단위를 형성하는데 사용될 수 있는 예시적인 화학식 (II)의 헤테로알킬 아크릴레이트로는 2-메톡시에틸 아크릴레이트 및 2-에톡시에틸 아크릴레이트를 들 수 있으나, 이들에 한정되지 않는다.
일부의 알킬 메타크릴레이트, 예컨대 탄소 원자수가 6 초과 내지 20인 알킬기를 갖는 알킬 메타크릴레이트가 B 블록을 제조하는데 사용될 수 있다. 예시적인 알킬 메타크릴레이트로는 2-에틸헥실 메타크릴레이트, 아이소옥틸 메타크릴레이트, n-옥틸 메타크릴레이트, 아이소데실 메타크릴레이트, 및 라우릴 메타크릴레이트를 들 수 있으나, 이들에 한정되지 않는다. 마찬가지로, 일부의 헤테로알킬 메타크릴레이트, 예컨대 2-에톡시 에틸 메타크릴레이트도 사용될 수 있다.
B 블록에 적합한 폴리머 단위는 화학식 (II)의 모노머로부터 제조될 수 있다. 시판되지 않거나 직접 중합될 수 없는 (메트)아크릴레이트 모노머는 에스테르화 또는 에스테르 교환 반응을 통해 제공될 수 있다. 예를 들어, 시판되는 (메트)아크릴레이트는 가수분해된 다음에, 알콜과 에스테르화되어, 대상으로 하는 (메트)아크릴레이트를 제공할 수 있다. 이러한 과정은 B 블록에 일부의 잔류산을 남길 수 있다. 대안적으로, 고급 알킬 (메트)아크릴레이트는 저급 알킬 (메트)아크릴레이트와 고급 알킬 알콜의 직접적인 에스테르 교환에 의해 저급 알킬 (메트)아크릴레이트로부터 유도될 수 있다.
또 다른 실시 형태에서, B 블록 폴리머 단위는 비닐 에스테르 모노머로부터 유도된다. 예시적인 비닐 에스테르로는 비닐 아세테이트, 비닐 2-에틸-헥사노에이트, 및 비닐 네오데카노에이트를 들 수 있으나, 이들에 한정되지 않는다.
B 블록에 대하여 상술한 모노머 이외에도, 이러한 폴리머 단위는 극성 모노머, 예컨대 아크릴산, 아크릴아미드, N-알킬 아크릴아미드 (예를 들어, N-메틸 아크릴아미드), N,N-다이알킬 아크릴아미드 (N,N-다이메틸 아크릴아미드), 또는 하이드록시알킬 아크릴레이트 5 중량% 이하를 사용하여 제조될 수 있다. 이들 극성 모노머는 예를 들어, 유리 전이 온도를 조절하는데 사용될 수 있다 (즉, 그러나, B 블록의 Tg는 20℃ 미만임). 게다가, 이들 극성 모노머는 필요에 따라, 화학적 또는 이온 가교를 위한 반응 부위로서 작용할 수 있는 폴리머 단위 내에 극성기를 형성할 수 있다. 폴리머 단위는 극성 모노머 4 중량% 이하, 3 중량% 이하, 2 중량% 이하를 사용하여 제조될 수 있다. 그러나, 다수의 예에서, B 블록 폴리머 단위는 극성 모노머를 실질적으로 포함하지 않거나 포함하지 않는다. 극성 모노머에 관해 본 명세서에 사용되는 용어 "실질적으로 포함하지 않는"은 존재하는 임의의 극성 모노머가 B 블록 폴리머 단위를 형성하는데 사용되는 선택된 모노머 중 하나의 모노머 중의 불순물임을 의미한다. 극성 모노머의 양은 B 블록 폴리머 단위를 형성하는데 사용되는 모노머가 1 중량% 미만, 0.5 중량% 미만, 0.2 중량% 미만, 또는 0.1 중량% 미만이다.
B 블록 폴리머 단위는 종종 호모폴리머이다. 일부의 B 블록의 예에서, 폴리머 단위는 탄소 원자수가 1 내지 22, 2 내지 20, 3 내지 20, 4 내지 20, 4 내지 18, 4 내지 10, 또는 4 내지 6인 알킬기를 갖는 알킬 아크릴레이트로부터 유도될 수 있다. 아크릴레이트 모노머, 예컨대 알킬 아크릴레이트 모노머는 이의 알킬 메타크릴레이트 카운터파트보다 덜 견고하다.
일부의 접착제 조성물에서, 블록 코폴리머는 메타크릴레이트 모노머로부터 유도된 A 블록 폴리머 단위 및 아크릴레이트 모노머로부터 유도된 B 블록 폴리머 단위를 갖는 (메트)아크릴레이트 블록 코폴리머이다. 예를 들어, A 블록 폴리머 단위는 알킬 메타크릴레이트 모노머로부터 유도될 수 있으며, B 블록 폴리머 단위는 알킬 아크릴레이트 모노머로부터 유도될 수 있다. 일부의 구체예에서, A 블록은 탄소 원자수가 1 내지 6, 1 내지 4, 1 내지 3, 또는 1 내지 2인 알킬기를 갖는 알킬 메타크릴레이트로부터 유도되며, B 블록은 탄소 원자수가 3 내지 20, 4 내지 20, 4 내지 18, 4 내지 10, 4 내지 6, 또는 4인 알킬기를 갖는 알킬 아크릴레이트로부터 유도된다. 예를 들어, A 블록은 메틸 메타크릴레이트로부터 유도될 수 있으며, B 블록은 탄소 원자수가 4 내지 10, 4 내지 6, 또는 4인 알킬기를 갖는 알킬 아크릴레이트로부터 유도될 수 있다. 구체예에서, A 블록은 메틸 메타크릴레이트로부터 유도될 수 있으며, B 블록은 n-부틸 아크릴레이트로부터 유도될 수 있다. 즉, A 블록은 폴리(메틸 메타크릴레이트)이며, B 블록은 폴리(n-부틸 아크릴레이트)이다.
B 블록의 중량%는 전형적으로 블록 코폴리머 중의 A 블록의 중량% 이상이다. A 블록의 양이 높으면 블록 코폴리머의 모듈러스를 증가시키는 성향이 있다. 그러나, A 블록의 양이 지나치게 높으면, 블록 코폴리머의 형태는 B 블록이 연속상을 형성하고, 블록 코폴리머가 엘라스토머 재료인 바람직한 배열로부터 역전될 수 있다. 즉, A 블록의 양이 지나치게 높으면, 코폴리머는 엘라스토머 재료보다는 열가소성 재료와 더욱 유사한 특성을 갖는 성향이 있다. 블록 코폴리머는 전형적으로 A 블록 폴리머 단위 10 내지 50 중량% 및 B 블록 폴리머 단위 50 내지 90 중량%를 포함한다. 예를 들어, 블록 코폴리머는 A 블록 폴리머 단위 10 내지 40 중량% 및 B 블록 폴리머 단위 60 내지 90 중량%, A 블록 폴리머 단위 10 내지 35 중량% 및 B 블록 폴리머 단위 65 내지 90 중량%, A 블록 폴리머 단위 15 내지 50 중량% 및 B 블록 폴리머 단위50 내지 85 중량%, A 블록 폴리머 단위 15 내지 35 중량% 및 B 블록 폴리머 단위 65 내지 85 중량%, A 블록 폴리머 단위 10 내지 30 중량% 및 B 블록 폴리머 단위 70 내지 90 중량%, A 블록 폴리머 단위 15 내지 30 중량% 및 B 블록 폴리머 단위 70 내지 85 중량%, A 블록 폴리머 단위 15 내지 25 중량% 및 B 블록 폴리머 단위 75 내지 85 중량%, 또는 A 블록 폴리머 단위 10 내지 20 중량% 및 B 블록 폴리머 단위 80 내지 90 중량%를 포함할 수 있다.
블록 코폴리머는 임의의 적절한 분자량을 가질 수 있다. 다수의 실시 형태에서, 블록 코폴리머의 분자량은 적어도 2,000 g/몰, 적어도 3,000 g/몰, 적어도 5,000 g/몰, 적어도 10,000 g/몰, 적어도 15,000 g/몰, 적어도 20,000 g/몰, 적어도 25,000 g/몰, 적어도 30,000 g/몰, 적어도 40,000 g/몰, 또는 적어도 50,000 g/몰이다. 블록 코폴리머의 분자량은 종종 500,000 g/몰 이하, 400,000 g/몰 이하, 200,000 g/몰 이하, 100,000 g/몰 이하, 50,000 g/몰 이하, 또는 30,000 g/몰 이하이다. 예를 들어, 블록 코폴리머의 분자량은 1,000 내지 500,000 g/몰의 범위, 3,000 내지 500,000 g/몰의 범위, 5,000 내지 100,000 g/몰의 범위, 5,000 내지 50,000 g/몰의 범위, 또는 5,000 내지 30,000 g/몰의 범위일 수 있다. 분자량은 전형적으로 중량 평균 분자량으로서 나타낸다.
임의의 공지된 기술을 사용하여, 블록 코폴리머를 제조할 수 있다. 블록 코폴리머를 제조하는 일부의 방법에서, 유럽 특허 제0 349 232 B1호 (Andrus 등)에 기재된 바와 같이, 개시 이동 종결제 (iniferter)가 사용된다. 그러나, 일부의 적용에서, 개시 이동 종결제가 특히 광유도 중합 반응에서 문제가 될 수 있는 잔류물을 남기는 경향이 있기 때문에, 개시 이동 종결제의 사용을 포함하지 않는 블록 코폴리머의 제조 방법이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 통상적으로 사용되는 개시 이동 종결제인 티오카르바메이트의 존재로 인해, 얻어진 블록 코폴리머가 기후에 기인하는 분해 (weather-induced degradation)에 대하여 더욱 민감해질 수 있다. 기후에 기인하는 분해는 티오카르바메이트 잔류물의 비교적 약한 탄소-황 결합으로 인해 일어날 수 있다. 티오카르바메이트의 존재는 종종 예를 들어, 원소 분석 또는 질량 분석을 이용하여 검출될 수 있다. 따라서, 일부의 적용에서, 이러한 약한 탄소-황 결합을 형성하지 않는 기술을 이용하여, 블록 코폴리머를 제조하는 것이 바람직하다. 즉, 일부의 블록 코폴리머는 개시 이동 종결제의 사용에 의존하지 않는 합성법을 이용하여 제조되며, 블록 코폴리머는 이러한 약한 탄소-황 결합을 포함하지 않는다.
일부의 적절한 블록 코폴리머의 제조 방법은 리빙 중합법이다. 본 명세서에 사용되는 용어 "리빙 중합"은 전파종 (propagating species)이 종결 또는 이동을 행하지 않는 중합 기술, 중합 프로세스 또는 중합 반응을 말한다. 추가의 모노머가 100% 변환 후에 첨가되는 경우, 추가의 중합이 일어날 수 있다. 리빙 폴리머의 분자량은 전파종의 수가 변화하지 않기 때문에, 변환 함수로서 직선적으로 증가한다. 리빙 중합법으로는 예를 들어, 리빙 자유 라디칼 중합법 및 리빙 음이온 중합법을 들 수 있다. 리빙 자유 라디칼 중합 반응의 구체예로는 원자 이동 중합 반응 및 가역적 첨가-분열 연쇄 이동 중합 반응을 들 수 있다.
리빙 중합법을 이용하여 제조된 블록 코폴리머는 충분히 컨트롤된 (well-controlled) 블록을 가지기 쉽다. 블록 및 블록 코폴리머를 제조하는 방법에 관해 본 명세서에 사용되는 용어 "충분히 컨트롤된"은 블록 폴리머 단위가 적어도 하나의 하기 특성을 갖는 것을 의미한다: 컨트롤된 분자량, 낮은 다분산도 (polydispersity), 명확히 정의된 블록, 또는 고순도를 갖는 블록.
일부의 블록 및 블록 코폴리머는 이론 분자량에 가까운 충분히 컨트롤된 분자량을 갖는다. 이론 분자량은 각각의 블록을 형성하는데 사용되는 모노머 및 개시제의 몰 전하에 기초하여 계산된 분자량을 말한다. 충분히 컨트롤된 블록 및 블록 코폴리머는 종종 중량 평균 분자량 (Mw)이 이론 분자량의 약 0.8 내지 1.2배 또는 이론 분자량의 약 0.9 내지 1.1배이다. 이와 같이, 블록 및 전체 블록의 분자량이 선택되어 제조될 수 있다.
일부의 블록 및 블록 코폴리머는 낮은 다분산도를 갖는다. 본 명세서에 사용되는 용어 "다분산도"는 분자량 분포의 척도이며, 폴리머의 수평균 분자량 (Mn)으로 나눈 중량 평균 분자량 (Mw)을 말한다. 동일한 분자량을 갖는 재료는 다분산도가 1.0인 반면에, 다양한 분자량을 갖는 재료는 다분산도가 1.0을 초과한다. 다분산도는 예를 들어, 겔 투과 크로마토그래피를 사용하여 측정될 수 있다. 충분히 컨트롤된 블록 및 블록 코폴리머는 종종 다분산도가 2.0 이하, 1.5 이하, 또는1.2 이하이다.
일부의 블록 코폴리머는 명확히 정의된 블록을 갖는다. 즉, A 블록과, B 블록을 포함하는 연속상 사이의 경계선은 명확히 정의된다. 이러한 명확히 정의된 블록은 실질적으로 테이퍼된 구조를 포함하지 않는 경계선을 갖는다. 본 명세서에 사용되는 용어 "테이퍼된 구조"는 A 및 B 블록에 사용되는 모노머로부터 유도된 구조를 말한다. 테이퍼된 구조는 A 블록 상과 B 블록 상의 혼합을 증가시켜, 블록 코폴리머 또는 블록 코폴리머를 함유하는 접착제의 전체 응집 강도를 감소시킬 수 있다. 리빙 음이온 중합과 같은 방법을 이용하여 제조된 블록 코폴리머는 테이퍼된 구조를 포함하지 않거나 실질적으로 포함하지 않는 경계선을 형성하기 쉽다. A 블록과 B 블록 사이의 명확한 경계선은 종종 화학적 가교를 필요로 하지 않고서 전체 응집 강도를 증가시킬 수 있는 물리적 가교를 형성한다. 이러한 명확히 정의된 블록과는 대조적으로, 개시 이동 종결제를 사용하여 제조된 일부의 블록 코폴리머는 테이퍼된 구조를 갖는 덜 명확한 블록을 갖는다.
일부의 A 블록 및 B 블록은 고순도를 갖는다. 예를 들어, A 블록은 B 블록의 제조에 사용된 모노머로부터 유도된 세그먼트를 실질적으로 포함하지 않거나 포함하지 않을 수 있다. 유사하게는, B 블록은 A 블록의 제조에 사용된 모노머로부터 유도된 세그먼트를 실질적으로 포함하지 않거나 포함하지 않을 수 있다.
리빙 중합법은 전형적으로 넌리빙 (non-living) 또는 슈도 리빙 (pseudo-living) 중합법 (예를 들어, 개시 이동 종결제를 사용하는 중합 반응)을 이용하여 제조된 블록보다 더욱 입체규칙성을 지닌 블록 구조를 유도한다. 고도의 신디오택틱 구조 또는 아이소택틱 구조에 의해서도 명백한 바와 같이, 입체규칙성은 충분히 컨트롤된 블록 구조를 유도하기 쉬우며, 블록의 유리 전이 온도에 영향을 주기 쉽다. 예를 들어, 리빙 중합법을 사용하여 합성한 신디오택틱 폴리(메틸 메타크릴레이트) (PMMA)는 통상적인 (즉, 넌리빙) 중합법을 사용하여 합성한 비교할 만한 PMMA 보다 유리 전이 온도가 약 20℃ 내지 약 25℃ 높을 수 있다. 입체규칙성은 예를 들어, 핵자기 공명 분광법을 이용하여 검출될 수 있다. 종종 리빙 중합법을 이용하여, 입체규칙성이 약 75%를 초과하는 구조가 얻어질 수 있다.
리빙 중합법을 사용하여 블록을 형성하는 경우, 모노머는 불활성 희석제의 존재하에 개시제와 접촉된다. 불활성 희석제는 열전달, 및 개시제와 모노머의 혼합을 촉진시킬 수 있다. 임의의 적절한 불활성 희석제가 사용될 수 있더라도, 포화 탄화수소, 방향족 탄화수소, 에테르, 에스테르, 케톤, 또는 이들의 배합물이 종종 선택된다. 예시적인 희석제로는 포화 지방족 및 지환식 탄화수소, 예컨대 헥산, 옥탄, 사이클로헥산 등; 방향족 탄화수소, 예컨대 톨루엔; 및 지방족 및 환상 에테르, 예컨대 다이메틸 에테르, 다이에틸 에테르, 테트라하이드로푸란 등; 에스테르, 예컨대 에틸 아세테이트 및 부틸 아세테이트; 및 케톤, 예컨대 아세톤, 메틸 에틸 케톤 등을 들 수 있으나, 이들에 한정되지 않는다.
블록 코폴리머가 리빙 음이온 중합법을 사용하여 제조되는 경우, 단순 구조 A-M은 M이 I 족 금속, 예컨대 리튬, 나트륨, 또는 칼륨 중에서 선택되는 개시제 단편 (fragment)인 리빙 A 블록을 나타낼 수 있다. 예를 들어, A 블록은 화학식 (I)의 메타크릴레이트 모노머를 포함하는 제 1 모노머 조성물의 중합 반응 생성물일 수 있다. B 블록을 형성하는데 사용되는 모노머를 포함하는 제 2 모노머 조성물은 A-M에 첨가되어, 리빙 다이블록 구조 A-B-M를 형성할 수 있다. 예를 들어, 제 2 모노머 조성물은 화학식 (II)의 모노머를 포함할 수 있다. 화학식 (I)의 모노머를 포함할 수 있는 또 하나의 제 1 모노머 조성물의 추가의 주입량의 첨가 및 리빙 음이온 부위의 후속 제거는 트라이블록 구조 A-B-A를 형성할 수 있다. 대안적으로, 리빙 다이블록 A-B-M 구조는 이작용성 또는 다작용성 커플링제를 사용하여 커플링되어, 트라이블록 구조 A-B-A 코폴리머 또는 (A-B)n- 스타 블록 코폴리머를 형성할 수 있다.
리빙 음이온 중합 반응을 위해 당업계에 공지된 임의의 개시제가 사용될 수 있다. 전형적인 개시제로는 알칼리 금속 탄화수소, 예컨대 유기 리튬 화합물 (예를 들어, 에틸 리튬, n-프로필 리튬, 아이소-프로필 리튬, n-부틸 리튬, sec-부틸 리튬, tert-옥틸 리튬, n-데실 리튬, 페닐 리튬, 2-나프틸 리튬, 4-부틸페닐 리튬, 4-페닐부틸 리튬, 사이클로헥실 리튬 등)을 들 수 있다. 이러한 일작용성 개시제는 리빙 A 블록 또는 리빙 B 블록의 제조에 유용할 수 있다. (메트)아크릴레이트의 리빙 음이온 중합에 관해서는, 음이온의 반응성은 재료, 예컨대 리튬 클로라이드, 크라운 에테르, 또는 리튬 에톡실레이트 중에서 선택되는 착화 리간드의 첨가에 의해 완화될 수 있다.
리빙 음이온 중합 반응에 관한 적절한 이작용성 개시제로는 1,1,4,4-테트라페닐-1,4-다이리티오부탄; 1,1,4,4-테트라페닐-1,4-다이리티오아이소부탄; 및 나프탈렌 리튬, 나프탈렌 나트륨, 나프탈렌 칼륨, 및 이들의 동족체를 들 수 있으나, 이들에 한정되지 않는다. 다른 적절한 이작용성 개시제로는 다이리튬 화합물, 예컨대 알킬 리튬과 다이비닐 화합물의 첨가 반응에 의해 제조된 화합물을 들 수 있다. 예를 들어, 알킬 리튬은 1,3-비스(1-페닐에테닐)벤젠 또는 m-다이아이소프로페닐벤젠과 반응될 수 있다.
리빙 음이온 중합 반응에 관해서는, 통상 개시제의 음이온과 관련된 특정적인 색상이 지속적으로 관찰될 때까지, 개시제를 모노머에 소량 (예를 들어, 한 번에 한 방울) 첨가하는 것이 바람직하다. 그 다음에, 계산된 양의 개시제가 첨가되어, 원하는 분자량의 폴리머가 제조될 수 있다. 소량의 예비 첨가에 의해, 종종 개시제와 반응하는 오염물질을 파괴하여, 중합 반응을 양호하게 컨트롤할 수 있다.
사용된 중합 온도는 중합된 모노머 및 사용된 중합법의 종류에 의존한다. 일반적으로, 반응은 약 -100℃ 내지 약 150℃의 온도에서 행해질 수 있다. 리빙 음이온 중합 반응에서, 온도는 종종 약 -80℃ 내지 약 20℃이다. 리빙 자유 라디칼 중합 반응에서, 온도는 종종 약 20℃ 내지 약 150℃이다. 리빙 자유 라디칼 중합 반응은 리빙 음이온 중합 반응보다 온도 변화에 덜 민감한 경향이 있다.
리빙 음이온 중합법을 이용한 블록 코폴리머의 제조 방법은 또한 예를 들어, 그 전체 내용이 본 명세서에 참조로 포함되는 미국 특허 제6,734,256 B1호 (Everaerts 등), 제7,084,209 B2호 (Everaerts 등), 제6,806,320 B2호 (Everaerts 등), 및 제7,255,920 B2호 (Everaerts 등)에 기재되어 있다. 이러한 중합법은 또한 예를 들어, 미국 특허 제6,630,554 B1호 (Hamada 등) 및 제6,984,114 B2호 (Kato 등) , 및 일본 특허 출원 공개 제11 (1999)-302617호 (Uchiumi 등) 및 11-323072 (Uchiumi 등)에 기재되어 있다.
일반적으로, 중합 반응은 개시제 또는 리빙 음이온을 파괴할 수 있는 물질을 제거하도록 제어된 조건하에 행해진다. 전형적으로, 중합 반응은 불활성 분위기, 예컨대 질소, 아르곤, 헬륨, 이들의 배합물 중에서 행해진다. 반응이 리빙 음이온 중합인 경우, 무수 조건이 필요할 수 있다.
적절한 블록 코폴리머는 상표명 "LA 폴리머" 하에 쿠라레 컴퍼니, 리미티드 (Kuraray Co., LTD. (Tokyo, Japan))로부터 구입될 수 있다. 이러한 블록 코폴리머 중 일부, 예컨대 LA 2140, LA 2250, 및 LA 410은 폴리(메틸 메타크릴레이트) 말단 블록 및 폴리(n-부틸 아크릴레이트) 중간 블록을 갖는 트라이블록 코폴리머이다.
일부의 실시 형태에서, 하나 이상의 블록 코폴리머가 접착제 조성물에 포함된다. 예를 들어, 중량 평균 분자량이 상이한 다수의 블록 코폴리머 또는 A 블록 폴리머 단위의 농도가 상이한 다수의 블록 코폴리머가 사용될 수 있다. 중량 평균 분자량이 상이하거나 A 블록 폴리머 단위의 양이 상이한 다수의 블록 코폴리머를 사용하여, 예를 들어, 접착제 조성물의 전단 강도를 향상시킬 수 있다.
중량 평균 분자량이 상이한 다수의 블록 코폴리머가 접착제 조성물에 포함되는 경우, 중량 평균 분자량은 임의의 적당량으로 변화할 수 있다. 경우에 따라서는, 제 1 블록 코폴리머의 분자량은 중량 평균 분자량이 더 큰 제 2 블록 코폴리머의 적어도 25%, 적어도 50%, 적어도 75%, 적어도 100%, 적어도 150%, 또는 적어도 200%로 변화할 수 있다. 블록 코폴리머 혼합물은 제 1 블록 코폴리머 10 내지 90 중량% 및 중량 평균 분자량이 더 큰 제 2 블록 코폴리머 10 내지 90 중량%, 제 1 블록 코폴리머 20 내지 80 중량% 및 중량 평균 분자량이 더 큰 제 2 블록 코폴리머 20 내지 80 중량%, 또는 제 1 블록 코폴리머 25 내지 75 중량% 및 중량 평균 분자량이 더 큰 제 2 블록 코폴리머 25 내지 75 중량%를 포함할 수 있다.
A 블록 폴리머 단위의 농도가 상이한 다수의 블록 코폴리머가 접착제 조성물에 포함되는 경우, 상기 농도는 임의의 적당량으로 상이할 수 있다. 경우에 따라서는, 상기 농도는 적어도 20%, 적어도 40%, 적어도 60%, 적어도 80%, 또는 적어도 100%로 변화할 수 있다. 블록 코폴리머 혼합물은 제 1 블록 코폴리머 10 내지 90 중량% 및 다량의 A 블록을 갖는 제 2 블록 코폴리머 10 내지 90 중량%, 제 1 블록 코폴리머 20 내지 80 중량% 및 다량의 A 블록을 갖는 제 2 블록 코폴리머 20 내지 80 중량%, 또는 제 1 블록 코폴리머 25 내지 75 중량% 및 다량의 A 블록을 갖는 제 2 블록 코폴리머 25 내지 75 중량%를 포함할 수 있다.
점착부여제 혼합물
접착제 조성물은 블록 코폴리머 이외에도, 점착부여제 혼합물을 포함한다. 고 레벨의 점착부여제를 포함하는 접착제 조성물은 종종 특정한 기재, 예컨대 비극성 표면 또는 저 표면 에너지를 갖는 기재에 양호하게 접착된다. 고 레벨의 점착부여제는 종종 기재, 예컨대 폴리올레핀에 대한 접착제 조성물의 접착력을 증가시킨다. 그러나, 특정한 점착부여제의 양이 초과되는 경우, 접착제 조성물은 종종 투명해지기 보다는 불투명해지기 쉽다. 접착제 조성물을 포함하는 다수의 용품에서, 접착제 조성물의 투명도가 바람직하다. 점착부여제 혼합물은 원하는 투명도 및 접착력을 갖는 접착제 조성물을 제공하도록 사용될 수 있다.
접착제 조성물은 통상 접착제 조성물 중의 블록 코폴리머 및 점착부여제 혼합물의 전체 중량에 대하여, 블록 코폴리머 적어도 30 중량% 및 점착부여제 혼합물 적어도 30 중량%를 포함한다. 예를 들어, 접착제 조성물은 통상 접착제 조성물 중의 블록 코폴리머 및 점착부여제 혼합물의 전체 중량에 대하여, 블록 코폴리머 30 내지 70 중량% 및 점착부여제 혼합물 30 내지 70 중량%를 포함할 수 있다. 다른 예에서, 접착제 조성물은 접착제 조성물 중의 블록 코폴리머 및 점착부여제 혼합물의 전체 중량에 대하여, 블록 코폴리머 35 내지 65 중량% 및 점착부여제 혼합물 35 내지 65 중량%를 포함할 수 있다. 또 다른 예에서, 접착제 조성물은 접착제 조성물 중의 블록 코폴리머 및 점착부여제 혼합물의 전체 중량에 대하여, 블록 코폴리머 40 내지 60 중량% 및 점착부여제 혼합물 40 내지 60 중량%를 포함할 수 있다.
점착부여제 혼합물은 불포화도가 상이한 로진산, 로진 에스테르, 또는 이들의 혼합물을 포함한다. 점착부여제 혼합물에 포함된 로진산 및 로진 에스테르 각각은 전형적으로 3개의 융합 탄소 환을 가지며, 0개, 1개, 2개 또는 3개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는다.
3개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 로진산은 화학식 (III)의 로진산 또는 화학식 (III)의 이성질체를 포함한다.
Figure 112010085074582-pct00003
화학식 (III)의 로진산은 통상 데하이드로아비에트산으로 명명된다.
2개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 로진산은 화학식 (IV) 내지 (X)의 로진산 또는 화학식 (IV) 내지 (X)의 이성질체를 포함한다.
Figure 112010085074582-pct00004
화학식 (IV)의 로진산은 통상 아비에트산으로 명명되고; 화학식 (V)의 로진산은 통상 레보피마르산으로 명명되며; 화학식 (VI)의 로진산은 통상 팔루스트르산으로 명명되고; 화학식 (VII)의 로진산은 통상 네오아비에트산으로 명명되며; 화학식 (VIII)의 로진산은 통상 피마르산으로 명명되고; 화학식 (IX)의 로진산은 통상 산다라코피마르산으로 명명되고; 화학식 (X)의 로진산은 통상 아이소피마르산으로 명명된다.
1개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 로진산은 형태 (IV) 내지 (X)로 나타낸 로진산의 수소화 (즉, 다이하이드로) 형을 포함한다. 예를 들어, 화학식 (IV)의 단 하나의 탄소-탄소 이중 결합의 수소화에 의해, 화학식 (XI)의 로진산 또는 이들의 이성질체를 유도할 수 있다.
Figure 112010085074582-pct00005
마찬가지로, 화학식 (VIII)의 단 하나의 탄소-탄소 이중 결합의 수소화에 의해, 화학식 (XII) 또는 (XIII)의 로진산 또는 이들의 이성질체를 유도할 수 있다.
Figure 112010085074582-pct00006
방향족환을 갖는 화학식 (III) 의 로진산의 2개의 이중 결합의 수소화에 의해, 하기 화학식 (XI), (XIV), 또는 (XV)의 로진산을 형성할 수 있다.
Figure 112010085074582-pct00007
탄소-탄소 이중 결합을 갖지 않는 로진산은 형태 (IV) 내지 (X)로 나타낸 로진산 또는 이들의 이성질체의 수소화 (즉, 테트라하이드로) 형을 포함한다. 예를 들어, 화학식 (IV)의 두 탄소-탄소 이중 결합의 수소화에 의해, 화학식 (XVI)의 화합물 또는 이들의 이성질체를 유도할 수 있다.
Figure 112010085074582-pct00008
이러한 동일한 로진산은 화학식 (III)의 로진산의 완전 수소화에 의해 유도된다. 마찬가지로, 화학식 (VIII)의 두 탄소-탄소 이중 결합의 수소화에 의해, 화학식 (XVII)의 화합물 또는 이들의 이성질체를 유도할 수 있다.
Figure 112010085074582-pct00009
이러한 로진산의 대응하는 로진 에스테르는 통상 알콜 또는 폴리올을 로진산과 반응시킴으로써 형성된다. 예시적인 알콜 또는 폴리올은 종종 1개 내지 20개의 탄소 원자 및 1개 내지 5개의 하이드록실기를 갖는다. 알콜 또는 폴리올은 포화 또는 불포화될 수 있다. 폴리올은 종종 지방족 폴리올, 예컨대 다수의 하이드록시기로 치환된 알칸이다. 폴리올은 예를 들어, 글리세롤, 에틸렌 글리콜, 다이에틸렌 글리콜, 또는 펜타에리드리톨일 수 있다. 폴리올이 사용되는 경우, 로진산은 폴리올의 하이드록실기 전체 또는 하이드록실기의 임의의 부분과 반응할 수 있다. 예를 들어, 폴리올로서 글리세롤을 사용하여 형성된 로진 에스테르는 모노에스테르, 다이에스테르, 또는 터너리 (ternary) 에스테르일 수 있으며, 폴리올로서 펜타에리드리톨을 사용하여 형성된 로진 에스테르는 모노에스테르, 다이에스테르, 터너리 에스테르, 또는 쿼터너리 (quaternary) 에스테르일 수 있다. 모노에스테르는 로진산을 알콜 또는 폴리올의 1개의 하이드록실기와 반응시켜 형성된다. 다이에스테르, 터너리 에스테르, 및 쿼터너리 에스테르는 로진산을 각각 폴리올의 2개, 3개, 또는 4개의 하이드록시기와 반응시켜 형성될 수 있다. 로진 에스테르의 혼합물이 존재할 수 있다.
한 측면에서, 접착제 조성물은 각각 로진산, 로진 에스테르, 또는 이들의 혼합물인 적어도 3개의 점착부여제를 포함한다. 종종, 각각의 점착부여제는 포화도가 상이한 (즉, 불포화도가 상이한) 로진산 및/또는 로진 에스테르의 혼합물이다. 접착제 조성물은 실온에서 고체인 제 1 점착부여제 및 제 2 점착부여제, 및 실온에서 액체인 제 3 점착부여제를 포함한다.
접착제 조성물 중의 2개의 고체 점착부여제는 유리 전이 온도가 적어도 20℃이다. 이러한 2개의 점착부여제는 포화도가 서로 상이하다. 제 1 고체 점착부여제는 제 2 고체 점착부여제보다 더 수소화된다. 즉, 제 2 고체 점착부여제와 비교하여, 제 1 고체 점착부여제는 포화도가 더 높고, 불포화도가 더 낮다. 이러한 포화도 또는 수소화의 차이로 인해, 2개의 고체 점착부여제는 블록 코폴리머 및 블록 코폴리머의 각종 폴리머 단위 중에서의 용해도가 상이하다. 제 1 고체 점착부여제는 제 2 고체 점착부여제보다 블록 코폴리머의 탄성 부위와의 상용성 또는 혼화성이 낮다.
제 1 및 제 2 고체 점착부여제는 0개, 1개, 2개, 또는 3개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 다수의 로진산, 로진 에스테르, 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 제 1 및 제 2 고체 점착부여제 각각은 예를 들어, 화학식 (III) 내지 (XVII)의 로진산 및/또는 이들의 이성질체 및/또는 이들의 로진 에스테르의 혼합물을 포함할 수 있다. 그러나, 제 1 고체 점착부여제 및 제 2 고체 점착부여제 중에서의 이러한 로진산 및/또는 로진 에스테르의 분포는 전형적으로 상이하다. 제 2 고체 점착부여제와 비교하여, 제 1 고체 점착부여제는 전형적으로 0개 또는 1개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 다량의 제 1 로진산 및/또는 제 1 로진 에스테르를 포함한다. 제 1 고체 점착부여제와 비교하여, 제 2 고체 점착부여제는 전형적으로 3개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 다량의 제 3 로진산 및/또는 제 3 로진 에스테르를 포함한다. 게다가, 제 1 고체 점착부여제와 비교하여, 제 2 고체 점착부여제는 종종 2개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 다량의 제 2 로진산 및/또는 제 2 로진 에스테르를 포함하지만, 반드시 포함하지는 않는다. 제 1 및 제 2 고체 점착부여제는 대부분이 3개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 제 3 로진산 및/또는 제 3 로진 에스테르의 양이 상이하고, 0개 또는 1개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 제 1 로진산 및/또는 제 1 로진 에스테르의 양이 상이하다.
제 1 고체 점착부여제는 종종 제 2 고체 점착부여제보다 더 수소화된 로진산 및/또는 로진 에스테르를 포함한다. 전형적으로, 제 1 고체 점착부여제 중 적어도 70 중량%는 0개 또는 1개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 제 1 로진산 및/또는 제 1 로진 에스테르이다. 즉, 제 1 고체 점착부여제 중 적어도 70 중량%는 화학식 (III) 내지 (X)의 수소화된 카운터파트에 대응하는 로진산 및/또는 이의 로진 에스테르 및/또는 이의 이성질체이다. 예를 들어, 제 1 고체 점착부여제 중 적어도 70 중량%는 화학식 (XI) 내지 (XVII)의 로진산 및/또는 이의 로진 에스테르 및/또는 이의 이성질체일 수 있다. 일부의 예시적인 제 1 고체 점착부여제는 0개 또는 1개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 제 1 로진산 및/또는 제 1 로진 에스테르 적어도 75 중량%, 적어도 80 중량%, 또는 적어도 85%를 포함한다.
대조적으로, 제 2 고체 점착부여제 중 50 중량% 이하는 0개 또는 1개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 제 1 로진산 및/또는 제 1 로진 에스테르이다. 즉, 제 2 고체 점착부여제 중 50 중량% 이하는 화학식 (III) 내지 (X)의 수소화된 카운터파트에 대응하는 로진산 및/또는 이의 로진 에스테르 및/또는 이의 이성질체이다. 일부의 예시적인 제 2 고체 점착부여제는 0개 또는 1개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 제 1 로진산 및/또는 제 1 로진 에스테르 45 중량% 이하, 40 중량% 이하, 35 중량% 이하, 30 중량% 이하, 25 중량% 이하, 또는 20 중량% 이하를 포함한다.
제 1 고체 점착부여제는 종종 2개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 제 2 로진산 및/또는 제 2 로진 에스테르 20 중량% 이하를 포함한다. 일부의 예시적인 제 1 고체 점착부여제는 2개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 제 2 로진산 및/또는 제 2 로진 에스테르 18 중량% 이하, 16 중량% 이하, 15 중량% 이하, 14 중량% 이하, 또는 12 중량% 이하를 포함한다.
제 2 고체 점착부여제는 종종 2개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 제 2 로진산 및/또는 제 2 로진 에스테르 적어도 5 중량%를 포함한다. 예를 들어, 일부의 제 2 고체 점착부여제는 2개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 제 2 로진산 및/또는 제 2 로진 에스테르 적어도 10 중량%, 적어도 15 중량%, 적어도 20 중량%, 적어도 25 중량%, 적어도 30 중량%, 적어도 35 중량%, 적어도 40 중량%, 적어도 45 중량%, 또는 적어도 50 중량%를 갖는다. 제 2 로진산 및/또는 제 2 로진 에스테르의 양이 20 중량% 미만과 같이 비교적 낮은 경우, 0개 또는 1개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 제 1 로진산 및/또는 제 1 로진 에스테르의 양이 이와 대응하게 증가된다.
제 2 고체 점착부여제와 비교하여, 제 1 고체 점착부여제는 전형적으로 3개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 소량의 제 3 로진산 및/또는 제 3 로진 에스테르를 포함한다. 제 3 로진산 및/또는 제 3 로진 에스테르는 종종 모두 동일한 6원 탄소환에 3개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 화학식 (III) 의 데하이드로아비에트산 및/또는 이의 로진 에스테르 및/또는 이의 이성질체이다. 제 1 고체 점착부여제는 종종 3개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 제 3 로진산 및/또는 제 3 로진 에스테르 20 중량% 이하를 포함하는 반면에, 제 2 고체 점착부여제는 종종 3개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 제 3 로진산 및/또는 제 3 로진 에스테르 적어도 25 중량%를 포함한다. 일부의 예시적인 제 1 고체 점착부여제는 3개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 제 3 로진산 및/또는 제 3 로진 에스테르 18 중량% 이하, 16 중량% 이하, 15 중량% 이하, 14 중량% 이하, 또는 12 중량% 이하를 포함한다. 대조적으로, 일부의 예시적인 제 2 고체 점착부여제는 3개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 제 3 로진산 및/또는 제 3 로진 에스테르 적어도 30 중량%, 적어도 35 중량%, 적어도 40 중량%, 또는 적어도 45 중량%를 포함한다.
일부의 예시적인 제 1 고체 점착부여제는 0개 또는 1개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 제 1 로진산 및/또는 제 1 로진 에스테르 적어도 70 중량%, 2개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 제 2 로진산 및/또는 제 2 로진 에스테르 20 중량% 이하, 및 3개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 제 3 로진산 및/또는 제 1 로진 에스테르 20 중량% 이하를 포함한다. 다른 예시적인 제 1 고체 점착부여제는 제 1 로진산 및/또는 제 1 로진 에스테르 적어도 70 중량%, 제 2 로진산 및/또는 제 2 로진 에스테르 15 중량% 이하, 및 제 3 로진산 및/또는 제 3 로진 에스테르 15 중량% 이하를 포함한다. 또 다른 예시적인 제 1 고체 점착부여제는 제 1 로진산 및/또는 제 1 로진 에스테르 적어도 75 중량%, 제 2 로진산 및/또는 제 2 로진 에스테르 12 중량% 이하, 및 제 3 로진산 및/또는 제 3 로진 에스테르 12 중량% 이하를 포함한다.
일부의 실시 형태에서, 제 1 고체 점착부여제는 0개 또는 1개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 제 1 로진산 및/또는 제 1 로진 에스테르 70 내지 100 중량%, 2개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 제 2 로진산 및/또는 제 2 로진 에스테르 0 내지 15 중량%, 및 3개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 제 3 로진산 및/또는 제 3 로진 에스테르 0 내지 15 중량%를 포함한다. 예를 들어, 제 1 고체 점착부여제는 제 1 로진산 및/또는 제 1 로진 에스테르 70 내지 98 중량%, 제 2 로진산 및/또는 제 2 로진 에스테르 1 내지 15 중량%, 및 제 3 로진산 및/또는 제 3 로진 에스테르 1 내지 15 중량%를 포함할 수 있다. 또 하나의 예에서, 제 1 고체 점착부여제는 제 1 로진산 및/또는 제 1 로진 에스테르 70 내지 96 중량%, 제 2 로진산 및/또는 제 2 로진 에스테르 1 내지 15 중량%, 및 제 3 로진산 및/또는 제 3 로진 에스테르 3 내지 15 중량%를 포함할 수 있다.
일부의 예시적인 제 2 고체 점착부여제는 0개 또는 1개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 제 1 로진산 및/또는 제 1 로진 에스테르 50 중량% 이하, 2개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 제 2 로진산 및/또는 제 2 로진 에스테르 적어도 5 중량%, 및 3개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 로진산 및/또는 로진 에스테르 적어도 25 중량%를 포함한다. 다른 예시적인 제 2 고체 점착부여제는 제 1 로진산 및/또는 제 1 로진 에스테르 40 중량% 이하, 제 2 로진산 및/또는 제 2 로진 에스테르 적어도 5 중량%, 및 제 3 로진산 및/또는 제 3 로진 에스테르 적어도 30 중량%를 포함한다. 제 1 로진산 및/또는 제 1 로진 에스테르 및 제 2 로진산 및/또는 제 2 로진 에스테르의 배합량은 종종 적어도 30 중량%, 적어도 35 중량%, 적어도 40 중량%, 적어도 45 중량%, 또는 적어도 50 중량%이다.
일부의 실시 형태에서, 제 2 고체 점착부여제는 0개 또는 1개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 제 1 로진산 및/또는 제 1 로진 에스테르 0 내지 50 중량%, 2개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 제 2 로진산 및/또는 제 2 로진 에스테르 5 내지 70 중량%, 및 3개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 제 3 로진산 및/또는 제 3 로진 에스테르 25 내지 70 중량%를 포함한다. 예를 들어, 제 2 고체 점착부여제는 제 1 로진산 및/또는 제 1 로진 에스테르 0 내지 45 중량%, 제 2 로진산 및/또는 제 2 로진 에스테르 5 내지 70 중량%, 및 제 3 로진산 및/또는 제 3 로진 에스테르 25 내지 60 중량%를 포함할 수 있다. 다른 예시적인 제 2 로진산 및/또는 이의 로진 에스테르는 제 1 로진산 및/또는 제 1 로진 에스테르 0 내지 20 중량%, 제 2 로진산 및/또는 제 2 로진 에스테르 35 내지 70 중량%, 및 제 3 로진산 및/또는 제 3 로진 에스테르 30 내지 60 중량%를 포함한다. 또 다른 예시적인 제 2 로진산 및/또는 이의 로진 에스테르는 제 1 로진산 및/또는 제 1 로진 에스테르 20 내지 50 중량%, 제 2 로진산 및/또는 제 2 로진 에스테르 5 내지 20 중량%, 및 제 3 로진산 및/또는 제 3 로진 에스테르 30 내지 70 중량%를 포함한다.
적절한 제 1 고체 점착부여제로는 상표명 "포랄 (FORAL)" 하에 이스트만 케미컬즈 (Eastman Chemicals (Kingsport, TN)) 또는 헤르쿨레스, 인코포레이티드 (Hercules, Inc. (Wilmington, DE))에서 시판하는 것들을 들 수 있으나, 이들에 한정되지 않는다. 예를 들어, 포랄 85, 포랄 85E, 및 포랄 85LB (LB는 저 브롬을 말함)는 로진산의 글리세롤 에스테르이다. 포랄 105 및 포랄 105E는 로진산의 펜타에리드리톨 에스테르이다. 포랄 AX 및 포랄 AX-E는 로진산이다.
적절한 제 2 고체 점착부여제로는 예를 들어, 상표명 "슈퍼 에스테르 (SUPER ESTER) 하에 아라카와 케미컬, 유에스에이 (Arakawa Chemical, USA (Chicago, IL))에서 시판되며, 상표명 "퍼말린 (PERMALYN) 하에 이스트만 케미컬즈 (Kingsport, TN)에서 시판하는 다양한 로진산의 글리세롤 에스테르를 들 수 있다. 이들의 예로는 슈퍼 에스테르 W-100, 슈퍼 에스테르 A-75, 슈퍼 에스테르 W-100, 슈퍼 에스테르 KE-100, 슈퍼 에스테르 KE-300, 및 퍼말린 5095-C를 들 수 있으나, 이들에 한정되지 않는다. 슈퍼 에스테르 KE-100 및 슈퍼 에스테르 KE-300는 광학적으로 투명한 것으로 여겨진다.
실온에서 고체인 제 1 점착부여제 및 제 2 점착부여제 이외에도, 점착부여제 혼합물은 실온 또는 실온 가까이의 온도에서 액체 또는 점성 유체인 제 3 점착부여제를 포함한다. 이러한 제 3 액체 점착부여제는 유리 전이 온도가 0℃ 이하이다. 제 1 고체 점착부여제 및 제 2 고체 점착부여제와 마찬가지로, 제 3 액체 점착부여제는 로진산, 로진 에스테르, 또는 이들의 혼합물이다. 제 3 액체 점착부여제는 단일 로진산 또는 단일 로진 에스테르일 수 있다. 대안적으로, 제 3 액체 점착부여제는 로진산 및/또는 로진 에스테르의 혼합물일 수 있다.
다수의 실시 형태에서, 제 3 액체 점착부여제는 탄소-탄소 이중 결합의 수가 상이한 로진산 및/또는 로진 에스테르의 혼합물을 포함한다. 제 1 고체 점착부여제 및 제 2 고체 점착부여제에 존재하는 동일한 종류의 로진산 및/또는 로진 에스테르가 제 3 액체 점착부여제에 존재할 수 있다. 제 1 고체 점착부여제와 비교하여, 제 3 액체 점착부여제는 2개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 다량의 로진산 및/또는 로진 에스테르 및 0개 또는 1개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 소량의 로진산 및/또는 로진 에스테르를 포함한다. 제 2 고체 점착부여제와 비교하여, 제 3 액체 점착부여제는 종종 3개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 소량의 로진산 및/또는 로진 에스테르 및 0개 또는 1개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 다량의 로진산 및/또는 로진 에스테르를 포함한다.
일부의 예시적인 제 3 액체 점착부여제는 0개 또는 1개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 제 1 로진산 및/또는 제 1 로진 에스테르 적어도 20 중량%, 2개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 제 2 로진산 및/또는 제 2 로진 에스테르 적어도 20 중량%, 및 3개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 제 3 로진산 및/또는 제 3 로진 에스테르 20 중량% 이하를 포함한다. 제 3 액체 점착부여제 중의 제 1 로진산 및/또는 제 1 로진 에스테르의 양은 적어도 25 중량%, 적어도 30 중량%, 적어도 35 중량%, 또는 적어도 40 중량%일 수 있다. 제 3 액체 점착부여제 중의 제 2 로진산 및/또는 제 2 로진 에스테르의 양은 적어도 25 중량%, 적어도 30 중량%, 적어도 35 중량%, 또는 적어도 40 중량%일 수 있다. 제 3 액체 점착부여제 중의 제 3 로진산 및/또는 제 3 로진 에스테르의 양은 18 중량% 미만, 15 중량% 미만, 12 중량% 미만, 또는 10 중량% 미만일 수 있다.
예를 들어, 제 3 액체 점착부여제는 0개 또는 1개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 제 1 로진산 및/또는 제 1 로진 에스테르 20 내지 80 중량%, 2개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 제 2 로진산 및/또는 제 2 로진 에스테르 20 내지 80 중량%, 및 3개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 제 3 로진산 및/또는 제 3 로진 에스테르 0 내지 20 중량%를 포함할 수 있다. 다른 예에서, 제 3 액체 점착부여제는 제 1 로진산 및/또는 제 1 로진 에스테르 20 내지 70 중량%, 제 2 로진산 및/또는 제 2 로진 에스테르 20 내지 70 중량%, 및 제 3 로진산 및/또는 제 3 로진 에스테르 0 내지 15 중량%를 포함할 수 있다. 또 다른 예에서, 제 3 액체 점착부여제는 제 1 로진산 및/또는 제 1 로진 에스테르 30 내지 60 중량%, 제 2 로진산 및/또는 제 2 로진 에스테르 30 내지 60 중량%, 및 제 3 로진산 및/또는 제 3 로진 에스테르 1 내지 15 중량%를 포함할 수 있다.
제 3 액체 점착부여제의 예로는 상표명 "스테이벨라이트 (STAYBELITE)" 하에 이스트만 케미컬즈 (Kingsport, TN)에서 시판하는 것들을 들 수 있으나, 이들에 한정되지 않는다. 이들의 예로는 스테이벨라이트 에스테르 3-E를 들 수 있다.
점착부여제 혼합물에 전형적으로 포함되는 세가지 점착부여제 중에서, 제 1 고체 점착부여제는 0개 또는 1개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 다량의 로진산 및/또는 로진 에스테르를 갖는다. 제 1 고체 점착부여제는 전형적으로 주로 0개 또는 1개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 로진산 및/또는 로진 에스테르이다. 제 2 고체 점착부여제는 최대량의 3개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 로진산 및/또는 로진 에스테르를 갖는다. 종종, 제 2 고체 점착부여제는 주로 2개 및 3개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 로진산 및/또는 이들의 로진 에스테르의 혼합물이다. 제 3 액체 점착부여제는 종종 주로 0개, 1개, 또는 2개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 로진산 및/또는 이들의 로진 에스테르의 혼합물이다.
점착부여제를 첨가하는 주된 이유 중의 하나는 블록 코폴리머의 B 블록 폴리머 단위의 유리 전이 온도를 증가시키는 것이다. 점착부여제가 첨가되는 경우, B 블록의 Tg가 전형적으로 증가되고, B 블록의 모듈러스가 전형적으로 감소된다. 모듈러스를 저하시키면, B 블록이 보다 소프트해지는 성향이 있다. 제 1 고체 점착부여제 및 제 2 고체 점착부여제에서, 종종 B 블록의 Tg를 증가시키는 이들의 능력이 비교할 만하다. 그러나, 제 1 고체 점착부여제가 지나치게 많이 첨가되면, 접착제 조성물은 투명에서 불투명으로 변화할 수 있다. 불투명도는 블록 코폴리머 중의 제 1 고체 점착부여제의 상용성 또는 용해도가 초과했음을 나타내는 표시이다. 접착제 조성물이 불투명해지는 정도를 넘어서서 제 1 고체 점착부여제가 추가로 첨가되면, B 블록의 유리 전이 온도가 거의 증가되지 않는다. 즉, 일단 B 블록 중의 제 1 고체 점착부여제의 용해도가 초과하면, B 블록의 유리 전이 온도는 제 1 고체 점착부여제를 추가로 첨가해도 크게 변화되지 않는다.
제 1 고체 점착부여제가 얼마든지 사용될 수 있지만, 제 1 고체 점착부여제의 양은 전형적으로 블록 코폴리머 중의 제 1 고체 점착부여제의 용해도가 초과되지 않도록 선택된다. 접착제 조성물은 종종 제 1 고체 점착부여제 25 중량% 이하 또는 20 중량% 이하를 포함한다. 접착제 조성물 중의 제 1 고체 점착부여제의 중량%는 블록 코폴리머와 점착부여제 혼합물의 전체 중량을 기준으로 한 것이다. 예를 들어, 접착제 조성물은 제 1 고체 점착부여제 18 중량% 이하, 15 중량% 이하, 12 중량% 이하, 10 중량% 이하, 8 중량% 이하, 또는 5 중량% 이하를 포함할 수 있다. 접착제 조성물 중의 제 1 고체 점착부여제의 양은 적어도 1 중량%이다. 예를 들어, 접착제 조성물은 제 1 고체 점착부여제 적어도 2 중량%, 적어도 5 중량%, 또는 적어도 10 중량%를 포함할 수 있다. 접착제 조성물 중의 제 1 고체 점착부여제의 농도는 종종 1 내지 25 중량%, 1 내지 20 중량%, 2 내지 20 중량%, 3 내지 20 중량%, 5 내지 20 중량%, 또는 5 내지 15 중량%의 범위이다.
제 2 고체 점착부여제는 조성물의 투명도를 변화시키지 않고서, 제 1 고체 점착부여제와 비교하여 접착제 조성물에 다량으로 첨가될 수 있으나; 제 2 고체 점착부여제는 B 블록 폴리머 단위와 혼화성을 갖는 것 이외에도, A 블록 폴리머 단위와 약간 상용성을 나타낸다. 제 2 고체 점착부여제가 B 블록의 Tg를 증가시키고, 블록 코폴리머의 플래토 (plateau) 모듈러스를 저하시킬 수 있지만, A 블록 중의 제 2 고체 점착부여제의 용해도로 인해, 고온에서 접착제 조성물에 대한 전단 모듈러스 및 응집 강도가 감소될 수 있다. 따라서, 제 1 고체 점착부여제와 제 2 고체 점착부여제의 혼합물은 접착제 조성물의 투명도에 악영향을 미치지 않으면서 접착제 조성물의 전단 모듈러스 및 응집 강도에 악영향을 미치지 않고서 점착도를 최적화하도록 사용될 수 있다.
제 2 고체 점착부여제의 양은 통상 B 블록의 유리 전이 온도 및 블록 코폴리머의 플래토 모듈러스를 조절하기 위해 선택된다. 접착제 조성물은 종종 제 2 고체 점착부여제 40 중량% 이하 또는 50 중량% 이하를 포함한다. 접착제 조성물 중의 제 2 고체 점착부여제의 퍼센트 중량은 블록 코폴리머와 점착부여제 혼합물의 전체 중량을 기준으로 한 것이다. 접착제 조성물은 예를 들어, 제 2 고체 점착부여제 35 중량% 이하, 30 중량% 이하, 25 중량% 이하, 20 중량% 이하, 15 중량% 이하, 또는 10 중량% 이하를 포함할 수 있다. 접착제 조성물은 종종 제 2 고체 점착부여제 적어도 1 중량%, 적어도 2 중량%, 또는 적어도 4 중량%를 포함한다. 일부의 접착제 조성물은 제 2 고체 점착부여제 적어도 5 중량%, 적어도 8 중량%, 적어도 10 중량%, 적어도 12 중량%, 또는 적어도 15 중량%를 포함한다. 제 2 고체 점착부여제의 양은 종종 4 내지 40 중량%, 5 내지 35 중량%, 5 내지 30 중량%, 5 내지 25 중량%, 또는 5 내지 20 중량%의 범위이다.
제 3 액체 점착부여제는 전형적으로 실온에서의 플래토 모듈러스 또는 모듈러스를 저하시키기 위해 첨가된다. 실온에서의 모듈러스 저하는 통상 접착제 조성물에 의한 기재의 양호한 습윤 상태가 얻어진다. 접착제 조성물은 제 3 액체 점착부여제 50 중량% 이하를 포함할 수 있다. 접착제 조성물 중의 제 3 액체 점착부여제의 퍼센트 중량은 블록 코폴리머와 점착부여제 혼합물의 전체 중량을 기준으로 한 것이다. 접착제 조성물은 예를 들어, 제 3 액체 점착부여제 45 중량% 이하, 40 중량% 이하, 35 중량% 이하, 30 중량% 이하, 또는 25 중량% 이하를 포함할 수 있다. 일부의 접착제 조성물은 제 3 액체 점착부여제 적어도 5 중량%, 적어도 10 중량%, 적어도 15 중량%, 적어도 20 중량%, 적어도 25 중량%, 또는 적어도 30 중량%를 포함한다. 제 3 액체 점착부여제의 양은 종종 1 내지 50 중량%, 5 내지 50 중량%, 10 내지 50 중량%, 10 내지 40 중량%, 또는 10 내지 30 중량%의 범위이다.
접착제 조성물 중의 점착부여제 혼합물은 전형적으로 제 1 고체 점착부여제 1 내지 45 중량%, 제 2 고체 점착부여제 5 내지 55 중량%, 및 제 3 액체 점착부여제 5 내지 70 중량%를 포함한다. 예를 들어, 점착부여제 혼합물은 제 1 고체 점착부여제 5 내지 45 중량%, 제 2 점착부여제 5 내지 50 중량%, 및 제 3 액체 점착부여제 5 내지 60 중량%를 포함할 수 있다. 다른 예에서, 점착부여제 혼합물은 제 1 고체 점착부여제 5 내지 40 중량%, 제 2 고체 점착부여제 5 내지 50 중량%, 및 제 3 액체 점착부여제 10 내지 60 중량%를 포함할 수 있다.
접착제 조성물은 종종 (메트)아크릴레이트 블록 코폴리머 30 내지 70 중량%, 제 1 고체 점착부여제 1 내지 25 중량%, 제 2 고체 점착부여제 1 내지 50 중량%, 및 제 3 액체 점착부여제 1 내지 50 중량%를 포함한다. 예를 들어, 접착제 조성물은 (메트)아크릴레이트 블록 코폴리머 30 내지 70 중량%, 제 1 고체 점착부여제 1 내지 20 중량%, 제 2 고체 점착부여제 5 내지 50 중량%, 및 제 3 액체 점착부여제 5 내지 50 중량%를 포함할 수 있다. 다른 예에서, 접착제 조성물은 (메트)아크릴레이트 블록 코폴리머 40 내지 60 중량%, 제 1 고체 점착부여제 1 내지 20 중량%, 제 2 고체 점착부여제 5 내지 40 중량%, 및 제 3 액체 점착부여제 10 내지 50 중량%를 함유한다. 접착제 조성물 중의 블록 코폴리머 및 각각의 점착부여제의 퍼센트 중량은 블록 코폴리머와 점착부여제 혼합물의 전체 중량을 기준으로 한 것이다.
다른 측면에서, (메트)아크릴레이트 블록 코폴리머, 및 로진산, 로진 에스테르, 또는 이들의 혼합물의 점착부여제 혼합물을 포함하는 접착제 조성물이 제공된다. 점착부여제 혼합물은 0개 또는 1개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 제 1 로진산 및/또는 제 1 로진 에스테르 30 내지 75 중량%, 2개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 제 2 로진산 및/또는 제 2 로진 에스테르 10 내지 40 중량%, 및 3개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 제 3 로진산 및/또는 제 3 로진 에스테르 10 내지 50 중량%를 포함한다.
점착부여제 혼합물은 0개 또는 1개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 제 1 로진산 및/또는 제 1 로진 에스테르 30 내지 75 중량%를 포함한다. 예를 들어, 점착부여제 혼합물은 제 1 로진산 및/또는 제 1 로진 에스테르 30 내지 70 중량%, 35 내지 70 중량%, 40 내지 70 중량%, 45 내지 70 중량%, 30 내지 65 중량%, 35 내지 65 중량%, 40 내지 65 중량%, 30 내지 60 중량%, 35 내지 60 중량%, 또는 40 내지 60 중량%를 포함할 수 있다.
점착부여제 혼합물은 2개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 제 2 로진산 및/또는 제 2 로진 에스테르 10 내지 40 중량%를 포함한다. 예를 들어, 점착부여제 혼합물은 제 2 로진산 및/또는 제 2 로진 에스테르 15 내지 40 중량%, 20 내지 40 중량%, 10 내지 35 중량%, 15 내지 35 중량%, 또는 20 내지 35 중량%를 포함할 수 있다.
점착부여제 혼합물은 3개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 제 3 로진산 및/또는 제 3 로진 에스테르 10 내지 50 중량%를 포함한다. 예를 들어, 점착부여제 혼합물은 제 3 로진산 및/또는 로진 에스테르 15 내지 50 중량%, 20 내지 50 중량%, 10 내지 45 중량%, 15 내지 45 중량%, 20 내지 45 중량%, 10 내지 40 중량%, 15 내지 40 중량%, 20 내지 40 중량%, 10 내지 35 중량%, 15 내지 35 중량%, 또는 20 내지 35 중량%를 포함할 수 있다.
(메트)아크릴레이트 블록 코폴리머 30 내지 70 중량%를 포함하는 접착제 조성물은 종종 0개 또는 1개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 제 1 로진산 및/또는 제 1 로진 에스테르 10 내지 50 중량%를 포함한다. 예를 들어, 접착제 조성물은 제 1 로진산 및/또는 제 1 로진 에스테르 15 내지 50 중량%, 15 내지 45 중량%, 15 내지 40 중량%, 15 내지 35 중량%, 20 내지 45 중량%, 20 내지 40 중량%를 포함할 수 있다. 접착제 조성물 중의 블록 코폴리머 및 임의의 로진산 및/또는 로진 에스테르의 퍼센트 중량은 블록 코폴리머와 점착부여제 혼합물의 전체 중량을 기준으로 한 것이다.
(메트)아크릴레이트 블록 코폴리머 30 내지 70 중량%를 포함하는 접착제 조성물은 종종 2개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 제 2 로진산 및/또는 제 2 로진 에스테르 3 내지 30 중량%를 포함한다. 예를 들어, 접착제 조성물은 제 2 로진산 및/또는 제 2 로진 에스테르 4 내지 30 중량%, 4 내지 25 중량%, 5 내지 30 중량%, 5 내지 25 중량%, 또는 5 내지 20 중량%를 포함할 수 있다. 접착제 조성물 중의 블록 코폴리머 및 임의의 로진산 및/또는 로진 에스테르의 퍼센트 중량은 블록 코폴리머와 점착부여제 혼합물의 전체 중량을 기준으로 한 것이다.
(메트)아크릴레이트 블록 코폴리머 30 내지 70 중량%를 포함하는 접착제 조성물은 종종 3개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 제 3 로진산 및/또는 제 3 로진 에스테르 3 내지 35 중량%를 포함한다. 예를 들어, 접착제 조성물은 제 3 로진산 및/또는 제 3 로진 에스테르 3 내지 30 중량%, 3 내지 25 중량%, 4 내지 35 중량%, 4 내지 30 중량%, 4 내지 25 중량%, 5 내지 35 중량%, 5 내지 30 중량%, 또는 5 내지 25 중량%를 포함할 수 있다. 접착제 조성물 중의 블록 코폴리머 및 임의의 로진산 및/또는 로진 에스테르의 퍼센트 중량은 블록 코폴리머와 점착부여제 혼합물의 전체 중량을 기준으로 한 것이다.
접착제 조성물은 예를 들어, (메트)아크릴레이트 블록 코폴리머 30 내지 70 중량%, 0개 또는 1개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 제 1 로진산 및/또는 제 1 로진 에스테르 10 내지 50 중량%, 2개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 제 2 로진산 및/또는 제 2 로진 에스테르 3 내지 30 중량%, 및 3개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 제 3 로진산 및/또는 제 3 로진 에스테르 3 내지 35 중량%를 포함할 수 있다. 일부의 예시적인 접착제 조성물은 (메트)아크릴레이트 블록 코폴리머 30 내지 70 중량%, 제 1 로진산 및/또는 제 1 로진 에스테르 15 내지 50 중량%, 제 2 로진산 및/또는 로진 에스테르 5 내지 25 중량%, 및 제 3 로진산 및/또는 제 3 로진 에스테르 3 내지 30 중량%를 포함한다. 접착제 조성물 중의 블록 코폴리머 및 임의의 로진산 및/또는 로진 에스테르의 퍼센트 중량은 블록 코폴리머와 점착부여제 혼합물의 전체 중량을 기준으로 한 것이다.
접착제 조성물의 다른 성분
접착제 조성물은 임의로 용매를 포함할 수 있다. 이러한 접착제 조성물은 코팅법을 이용하여 기재에 적용될 수 있다. 일단 코팅이 형성되면, 용매는 제거될 수 있다. 적절한 용매의 예로는 에틸 아세테이트, 테트라하이드로푸란, 메틸 에틸 케톤, 및 톨루엔을 들 수 있으나, 이들에 한정되지 않는다. 용매는 예를 들어, 접착제 조성물을 코팅하는데 필요한 임의의 양으로 존재할 수 있다. 일부의 적용에서, 용매는 접착제 조성물의 40 중량% 이하의 양으로 존재한다. 예를 들어, 접착제 조성물의 35 중량% 이하, 30 중량% 이하, 25 중량% 이하, 20 중량% 이하, 15 중량% 이하, 10 중량% 이하, 5 중량% 이하, 4 중량% 이하, 3 중량% 이하, 2 중량% 이하, 또는 1 중량% 이하가 용매일 수 있다.
다양한 가소제가 접착제 조성물에 첨가될 수 있다. 예시적인 가소제로는 탄화수소 오일 (예를 들어, 방향족계 또는 파라핀계 오일), 프탈레이트, 폴리알킬렌 옥사이드, 에컨대 폴리에틸렌 옥사이드 및 폴리프로필렌 옥사이드, 포스페이트 에스테르, 지방족 카르복실레이트 에스테르, 및 벤조에이트 에스테르를 들 수 있으나, 이들에 한정되지 않는다. 가소제는 원하는 양으로 첨가될 수 있으나, 종종 접착제 조성물의 20 중량% 이하이다.
충전제가 첨가될 수 있다. 충전제는 전형적으로 접착제 조성물의 저장 모듈러스 (storage modulus)를 변경할 수 있다. 투명도를 요하는 경우, 비교적 작은 입경, 예를 들어 1 마이크로미터 미만 (1000 나노미터)을 갖는 충전제가 종종 선택된다. 충전제는 원하는 양으로 사용될 수 있으나, 종종 접착제 조성물의 20 중량% 이하이다.
다양한 다른 폴리머 재료가 접착제 조성물에 첨가될 수 있다. 예를 들어, 종종 트라이블록 또는 스타블록 코폴리머인 상술한 블록 코폴리머 이외에도, 다이블록 코폴리머가 첨가될 수 있다. 전형적으로, 다이블록 코폴리머는 하드 폴리머 단위 및 소프트 폴리머 단위를 포함한다. 다이블록 코폴리머의 하드 폴리머 단위는 종종 트라이블록 또는 스타블록 코폴리머의 A 블록 말단 블록과 상용성 또는 혼화성을 나타내도록 선택된다. 마찬가지로, 다이블록의 소프트 폴리머 단위는 종종 트라이블록 또는 스타블록 코폴리머의 B 중간 블록과 상용성 또는 혼화성을 나타내도록 선택된다.
알킬 메타크릴레이트, 예컨대 메틸 메타크릴레이트로부터 유도된 A 블록 및 알킬 아크릴레이트, 예컨대 n-부틸 아크릴레이트로부터 유도된 B 블록을 갖는 트라이블록 또는 스타블록 코폴리머는 알킬 메타크릴레이트, 예컨대 메틸 메타크릴레이트로부터 유도된 A 블록 및 알킬 아크릴레이트, 예컨대 n-부틸 아크릴레이트로부터 유도된 B 블록을 갖는 다이블록과 혼합될 수 있다. 다이블록 50 중량% 이하가 하드 폴리머 단위일 수 있다. 예를 들어, 일부의 다이블록은 하드 폴리머 단위 40 중량% 이하, 30 중량% 이하, 20 중량% 이하, 또는 10 중량% 이하를 가지며, 다이 블록의 잔여부는 소프트 폴리머 단위이다.
다이블록 코폴리머를 첨가하면, 종종 접착제 조성물의 점착도를 보다 증가시킬 수 있다. 다이블록 코폴리머는 원하는 양으로 첨가될 수 있으나, 종종 다이블록 코폴리머 및 트라이블록 또는 스타블록 코폴리머의 전체 중량에 대하여, 50 중량% 이하의 양으로 첨가된다. 예를 들어, 다이블록의 양은 다이블록 코폴리머 및 트라이블록 또는 스타블록 코폴리머의 전체 중량에 대하여, 40 중량% 이하, 30 중량% 이하, 25 중량% 이하, 20 중량% 이하, 또는 15 중량% 이하일 수 있다.
다른 임의의 첨가제로는 예를 들어, 안정제, 예컨대 산화방지제 및 UV 안정제, 안료, 및 방사선 가교제를 들 수 있다.
용품 및 용품의 제조 방법
접착제 조성물을 포함하는 용품이 제공된다. 상술한 바와 동일한 접착제 조성물은 전형적으로 기재에 접착된다. 대부분의 실시 형태에서, 접착제 조성물은 감압성 접착제이다. 본 명세서에 사용되는 용어 "감압성 접착제"는 강하고 지속적인 점착도, 지압 이하의 기재에 대한 접착력, 및 기재로부터 깨끗이 제거되기에 충분한 응집 강도를 나타내는 접착제를 말한다.
임의의 적절한 기재가 사용될 수 있다. 일부의 적절한 기재로는 페이퍼, 직물, 폴리머 재료, 글래스 재료, 세라믹 재료, 금속 함유 재료, 예컨대 금속 또는 금속 산화물, 또는 이들의 배합물을 들 수 있다. 기재는 임의의 적절한 두께 및 표면 조직을 가질 수 있다. 기재는 가요성 또는 강성을 나타낼 수 있다. 기재는 단일층 또는 다수의 층, 예컨대 지지층, 프라이머층, 하드 코트층, 장식층 등을 포함할 수 있다. 기재는 육안으로 뚜렷하며, 착색될 수 있으나, 투과성 또는 불투명성 (즉, 불투과성)일 수 있다.
기재로서 사용될 수 있는 폴리머 재료의 예로는 폴리비닐 클로라이드, 폴리에스테르 (예를 들어, 폴리에틸렌 테레프탈레이트), 폴리올레핀, 폴리(메트)아크릴레이트, 폴리우레탄, 폴리카르보네이트, 플루오르화 폴리머, 예컨대 퍼플루오로기를 갖는 것, 폴리에틸렌 비닐 아세테이트, 셀룰로스 아세테이트, 에틸 셀룰로스 등을 들 수 있으나, 이들에 한정되지 않는다. 예시적인 폴리올레핀으로는 폴리에틸렌 (예를 들어, 고밀도 폴리에틸렌) 및 폴리프로필렌 (예를 들어, 고밀도 폴리프로필렌)을 들 수 있다. 일부의 폴리머 재료는 금속화 표면, 예컨대 금속화 폴리머 필름을 갖는다. 다른 폴리머 재료는 릴리스 표면 (예를 들어, 릴리스 표면은 실리콘 재료를 포함할 수 있음)을 형성하는 외층을 갖는다. 폴리머 재료 기재는 임의의 적절한 형태, 예를 들어 시트 또는 폼 (foam)일 수 있다. 일부의 예시적인 폼 기재는 폴리올레핀 (예를 들어, 폴리에틸렌), 폴리우레탄, 폴리(메트)아크릴레이트, 또는 네오프렌을 포함한다.
기재로서 사용될 수 있는 직물의 예로는 직포 및 부직포를 들 수 있다. 이들 직물은 천연 실 (예를 들어, 코튼, 울, 또는 실크) 또는 합성 실 (예를 들어, 나일론, 폴리에스테르, 또는 레이온)을 사용하여 제조될 수 있다. 직물은 또한 세라믹 재료 또는 글래스로 제조될 수 있다.
일부의 기재로는 금속을 들 수 있다. 일부의 예시적인 금속 기재는 알루미늄 또는 구리를 포함하는 필름이다.
용품은 2개의 기재 사이에 위치된 접착제 조성물을 갖는 2개의 기재를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1 기재에 접착된 접착제 조성물을 포함하는 접착제 필름은 접착제 조성물이 제 1 기재와 제 2 기재 사이에 위치되도록 제 2 기재에 부착될 수 있다. 임의의 적절한 제 2 기재가 사용될 수 있지만, 일부의 적용에서의 제 2 기재는 저 표면 에너지 기재, 예컨대 폴리올레핀을 포함하는 것이다.
예를 들어, 접착제 조성물은 제 1 기재의 하나의 주요 표면에 접착될 수 있으며, 제 1 기재의 반대 주요 표면은 그래픽 디자인 또는 라벨을 가질 수 있다. 접착제 조성물 층은 제 1 기재와 릴리스 라이너 사이에 위치될 수 있다. 릴리스 라이너를 제거함과 동시에, 접착제 조성물은 제 2 기재에 접착될 수 있다. 예를 들어, 제 2 기재는 저 표면 에너지 기재, 예컨대 폴리올레핀을 포함하는 것일 수 있다.
일부의 보다 구체적인 용품은 전사 테이프이다. 전사 테이프는 2개의 릴리스 라이너 사이에 위치된 접착제 층을 포함하거나, 단일 릴리스 라이너에 인접하게 위치하는 접착제 층을 포함할 수 있다. 다른 구체적인 용품은 기재 (예를 들어, 백킹 또는 캐리어)가 단일 접착제 층에 인접하게 위치하는 단면 테이프이다. 또 다른 구체적인 용품은 기재 (예를 들어, 백킹 또는 캐리어)가 2개의 접착제 층 사이에 위치하는 양면 테이프이다. 단면 테이프 또는 양면 테이프의 기재는 예를 들어, 필름, 부직포, 직포, 또는 폼일 수 있다.
다수의 용품에서, 접착제 조성물은 광학적으로 투명하다. 본 명세서에 사용되는 용어 "광학적으로 투명한"은 400 내지 700 나노미터 파장 범위에서 시감 투과율이 적어도 90%이고, 헤이즈가 약 2% 미만이며, 불투명도가 약 1% 미만인 약 0.05 밀리미터 (2 밀) 두께의 필름 형태의 접착제 조성물을 말한다. 시감 투과율 및 헤이즈는 예를 들어, ASTM-D 1003-95를 사용하여 측정될 수 있다. 광학적으로 투명한 접착제 조성물은 종종 육안으로 보아 버블이 존재하지 않는다. 접착제 조성물이 필름 형태일 때에 광학적 투명도가 측정되지만, 광학적으로 투명한 접착제 조성물은 필름 형태일 필요는 없다.
접착제 조성물의 광학적 투명도는 A 블록 도메인의 사이즈에 의존할 수 있다. A 블록 도메인은 종종 평균 사이즈가 200 나노미터 미만, 150 나노미터 미만, 또는 100 나노미터 미만이다. A 블록의 양을 변화시키거나 블록 코폴리머 중에 A 블록을 형성하는데 사용되는 모노머 조성을 변화시킴으로써, A 블록 도메인의 사이즈가 변경될 수 있다. A 블록 및 B 블록의 굴절률이 잘 매치되지 않으면, A 블록 도메인 사이즈가 클수록 광산란을 일으키기 쉽다.
기재 및 기재에 접착된 접착제 층을 포함하는 용품은 예를 들어, 코팅 기술을 이용하여 제조될 수 있다. 코팅 기술이 사용되는 경우, 접착제 조성물은 종종 용매를 포함한다. 적절한 코팅법으로는 나이프 코팅, 다이 코팅, 스프레이 코팅 등을 들 수 있으나, 이들에 한정되지 않는다. 기재는 종종 롤로부터 코팅을 위해 운반될 수 있는 가요성 백킹이다. 코팅 후에, 용매는 증발 또는 건조에 의해 제거될 수 있다.
대안적으로, 기재 및 기재에 접착된 접착제 층을 포함하는 용품은 핫 멜트 공정을 이용하여 접착제 조성물을 기재에 사용함으로써 제조될 수 있다. 접착제 조성물은 예를 들어, 분무 또는 용융 압출에 의해 사용될 수 있다.
[실시예]
이들 실시예는 단지 예시를 목적으로 한 것으로, 첨부된 특허청구범위의 범주를 제한하려는 것은 아니다. 실시예 및 나머지 명세서에서 모든 부, 백분율 및 비 등은 달리 표시되지 않는 한 중량 기준이다. 달리 지시되지 않는 한, 사용한 용매 및 기타 시약을시그마-알드리치 케미컬 컴퍼니 (Sigma-Aldrich Chemical Company (Milwaukee, WI))로부터 얻었다.
Figure 112010085074582-pct00010
Figure 112010085074582-pct00011
시험 방법
180도 박리 강도
접착 테이프 샘플 (즉, 폴리머 백킹에 코팅된 접착제 조성물)을 아이매스 인코포레이티드 (Imass, Inc. (Accord, MA))에서 입수된 아이매스 슬립/박리 시험기를 이용하여 분석하였다. 1.27 센티미터 폭의 접착 테이프 스트립을 박리 시험기에 클램핑된 깨끗한 폴리프로필렌 시험판의 수평 표면에 적용하였다. 접착제를 폴리프로필렌 시험판과 폴리머 백킹 사이에 배치시켰다. 2-킬로그램 하드 고무 롤러의 1회 패스로 폴리머 백킹을 프레스하여, 접착제와 폴리프로필렌 시험판 사이를 강고하게 접촉시켰다. 샘플의 자유단을 박리 시험기 스케일에 부착시켰다. 스트립을 30.5 센티미터/분 (12 인치/분)의 일정 속도로 제거시켰다. 박리 접착력을 온스로 측정하여, 뉴턴/데시미터 (N/dm)로 나타낸다. 표 2에 나타낸 데이터는 다수의 시험의 평균이다. 테이프가 불규칙 반응 (즉, 변덕스러운 (jerky))을 나타내는 경우, 불안정한 (shocky) 박리로서 나타내었다.
아크릴 폼 테이프의 90도 박리 강도
폼 테이프 샘플을 다양한 표면에 대한 이들의 박리 접착력을 측정하여 평가하였다. 폼 테이프를 실시예 14에 기재된 바와 같이 제조하였다. 1.25 ㎝ 폭 x 12.7 ㎝ 길이의 폼 테이프 스트립을 폴리프로필렌 (PP), 고밀도 폴리에틸렌 (HDPE), 또는 스텐레스 강 (SS) 시험 패널에 적용하여, 0.13-㎜ 두께의 양극 산화 알루미늄박을 노출된 접착제 층에 라미네이트하였다. 알루미늄박은 알루미늄박의 일부가 접착제 층에 라미네이트되지 않고 남도록 폼 테이프보다 사이즈가 컸다. 그 다음에, 어셈블리를 61 센티미터/분 (24 인치/분)의 속도로 6.8-킬로그램 강철 롤러의 4회 패스를 이용하여 롤 다운하여, 실온 (약 22℃)에서 24 시간 동안 체류시켰다. 30.5 센티미터/분 (12 인치/분)의 크로스헤드 속도로 인스트론 (Instron) 모델 (Model) 4465 인장 시험기 (Instron Corporation (Norwood, MA) 제)에서 90도 각도로 알루미늄 스트립을 잡아 당겨, 폼 테이프를 시험 패널로부터 박리시켰다. 폼 테이프를 패널로부터 제거하는데 필요한 평균 박리 접착력을 파운드로 측정하여, 뉴턴/데시미터 (N/dm)로 나타낸다.
겔 투과 크로마토그래피 분석
블록 코폴리머의 중량 평균 분자량을 겔 투과 크로마토그래피 (GPC)를 사용하여 측정하였다. 테트라하이드로푸란 10.0 mL의 분취량을 각각의 샘플 약 25.0 ㎎에 첨가하였다. 블록 코폴리머를 하룻밤 동안 테트라하이드로푸란에 용해시켰다. 용해 후에, 샘플을 0.25 마이크론 테플론 시린지 필터로 여과시켰다.
GPC 인스트루먼트 (Model 2695 Separations Module)를 배리언, 인코포레이티드 (Varian, Inc. (Amherst, MA))의 폴리머 랩 (Polymer Labs)의 PL-겔 믹스트 (gel Mixed) B 칼럼과 함께, 워터즈 코퍼레이션 (Waters Corporation (Milford, MA))으로부터 입수하였다. 용리액은 테트라하이드로푸란이고, 주입량은 100 마이크로리터이며, 온도는 35℃이고, 검출기는 비스코텍 코퍼레이션 (Viscoteck Corporation (Houston, TX))의 모델 100 듀얼 검출기 (굴절률 부분)이었다. 분자량 계산은 분자량이 7.50E+06 그램/몰 내지 580 그램/몰의 범위인 좁은 분산도 폴리스티렌 표준 물질을 사용하여 작성된 보정 곡선에 기초한 것이었다. 실제 계산을 폴리머 랩의 사이루스 (Cirrus) GPC 소프트웨어로 완성하였다.
동적 기계 분석
접착제 조성물을 TA 인스트루먼츠 (Instruments) (New Castle, DE)로부터 모델 A2000으로서 시판되는 평행판 유동계로 동적 기계 분석 (DMA)에 의해 시험하였다. 샘플을 1 라디안/sec의 진동수 및 1%의 최대 변형률 (maximum strain)로 2℃/분의 속도로 -50℃ 내지 150℃로 가열하였다. 온도 함수로서의 저장 모듈러스 (G') 값을 기록하였다.
핵자기 공명 분석
점착부여제를 배리언 아이노바 (Varian INOVA) 400 NMR 분광계에서 프로톤 1H 핵자기 공명 (NMR) 분광법에 의해 분석하였다. 점착부여제를 클로로포름에 용해시켰다.
Figure 112010085074582-pct00012
시차 주사 열량 측정 (DSC) 분석
다양한 점착부여제의 유리 전이 온도를 TA 인스트루먼츠 (New Castle, DE)에서 시판하는 시차 주사 열량계 (모델 Q200)를 사용하여 측정하였다. 샘플을 10℃/분의 속도로 온도를 증가시켜 가열하였다. 유리 전이 온도를 열유량 대 온도 곡선의 변곡 중간점으로 규정하였다.
Figure 112010085074582-pct00013
점착부여제와 트라이블록 코폴리머와의 상용성
표 4에서 하기에 나타낸 바와 같이, 트라이블록 코폴리머에 대한 점착부여제의 상이한 비율의 다양한 조성물을 제조하여, 다양한 점착부여제와 트라이블록 코폴리머와의 상용성을 측정하였다. 필름을 조성물로부터 캐스팅하였다. 투명 필름은 점착부여제가 트라이블록 코폴리머에 용해하는 것을 나타낸다. 불투명 필름은 트라이블록 코폴리머의 용해도가 점착부여제의 용해도를 초과한 것을 나타낸다.
톨루엔 중에 고형분 55 중량%를 포함하는 다양한 조성물을 제조하였다. 사용된 트라이블록 코폴리머는 LA 폴리머 410이었다. 용매를 증발에 의해 제거하여, 조성물을 후막으로서 캐스팅하였다. 얻어진 필름에 대한 트라이블록 폴리머 (중량%)의 양, 점착부여제, 및 점착부여제 (중량%)의 양을 표 4에 나타낸다. 얻어진 필름의 불투명도 또는 투명도를 기록하였다.
Figure 112010085074582-pct00014
톨루엔 중에 고형분 55 중량%를 포함하는 다양한 접착제 조성물을 제조하였다. LA 폴리머 410인 트라이블록 코폴리머를 표 5에 나타낸 다양한 점착부여제와 혼합하였다. 각각의 접착제 조성물은 접착제 조성물의 전체 중량에 대하여, 트라이블록 코폴리머 60 중량% 및 점착부여제 60 중량%를 포함하였다. 접착제 조성물을 50 마이크로미터 (2 밀) 두께의 폴리에스테르 필름 상에 나이프 코팅하여, 오븐에서 90℃에서 15 분간 건조시켜, 약 50 마이크로미터 (2 밀)의 건조 접착제 코팅 두께를 얻었다. 헤이즈 측정을 BYK 가드너 (Gardner) 헤이즈 미터를 사용하여 행하였다.
Figure 112010085074582-pct00015
실시예 1
톨루엔 중에 고형분 62 중량%를 포함하는 접착제 조성물을 제조하였다. 고형분은 LA 폴리머 2140 트라이블록 코폴리머 40 중량%, 포랄 85 고체 점착부여제 5 중량%, 슈퍼 에스테르 A-75 고체 점착부여제 35 중량%, 및 스테이벨라이트 에스테르 3-E 액체 점착부여제 20 중량%를 포함하였다. 이러한 접착제 조성물을 50 마이크로미터 (2 밀) 두께의 폴리에스테르 필름 상에 나이프 코팅하여, 오븐에서 90℃에서 15 분간 건조시켜, 약 27 내지 30 마이크로미터 (1.1 내지 1.2 밀)의 건조 접착제 코팅 두께를 얻었다. 본 실시예에 대한 180도 박리 시험 데이터는 표 6에 나타낸다. 점착부여제 혼합물 및 접착제 조성물의 함량은 표 7 내지 9에 나타낸다.
실시예 2
톨루엔 중에 고형분 62 중량%를 포함하는 접착제 조성물을 제조하였다. 고형분은 LA 폴리머 2140 트라이블록 코폴리머 40 중량%, 포랄 85 고체 점착부여제 10 중량%, 슈퍼 에스테르 A-75 고체 점착부여제 30 중량%, 및 스테이벨라이트 에스테르 3-E 액체 점착부여제 20 중량%를 포함하였다. 이러한 접착제 조성물을 50 마이크로미터 (2 밀) 두께의 폴리에스테르 필름 상에 나이프 코팅하여, 오븐에서 90℃에서 15 분간 건조시켜, 약 27 내지 30 마이크로미터 (1.1 내지 1.2 밀)의 건조 접착제 코팅 두께를 얻었다. 본 실시예에 대한 180도 박리 시험 데이터는 표 6에 나타낸다. 점착부여제 혼합물 및 접착제 조성물의 함량은 표 7 내지 9에 나타낸다.
실시예 3
톨루엔 중에 고형분 62 중량%를 포함하는 접착제 조성물을 제조하였다. 고형분은 LA 폴리머 2140 트라이블록 코폴리머 40 중량%, 포랄 85 고체 점착부여제 30 중량%, 슈퍼 에스테르 A-75 고체 점착부여제 10 중량%, 및 스테이벨라이트 에스테르 3-E 액체 점착부여제 20 중량%를 포함하였다. 이러한 접착제 조성물을 50 마이크로미터 (2 밀) 두께의 폴리에스테르 필름 상에 나이프 코팅하여, 오븐에서 90℃에서 15 분간 건조시켜, 약 27 내지 30 마이크로미터 (1.1 내지 1.2 밀)의 건조 접착제 코팅 두께를 얻었다. 본 실시예에 대한 180도 박리 시험 데이터는 표 6에 나타낸다. 점착부여제 혼합물 및 접착제 조성물의 함량은 표 7 내지 9에 나타낸다.
실시예 4
톨루엔 중에 고형분 62 중량%를 포함하는 접착제 조성물을 제조하였다. 고형분은 LA 폴리머 2140 트라이블록 코폴리머 50 중량%, 포랄 85 고체 점착부여제 5 중량%, 슈퍼 에스테르 A-75 고체 점착부여제 25 중량%, 및 스테이벨라이트 에스테르 3-E 액체 점착부여제 20 중량%를 포함하였다. 이러한 접착제 조성물을 50 마이크로미터 (2 밀) 두께의 폴리에스테르 필름 상에 나이프 코팅하여, 오븐에서 90℃에서 15 분간 건조시켜, 약 27 내지 30 마이크로미터 (1.1 내지 1.2 밀)의 건조 접착제 코팅 두께를 얻었다. 본 실시예에 대한 180도 박리 시험 데이터는 표 6에 나타낸다. 점착부여제 혼합물 및 접착제 조성물의 함량은 표 7 내지 9에 나타낸다.
실시예 5
톨루엔 중에 고형분 62 중량%를 포함하는 접착제 조성물을 제조하였다. 고형분은 LA 폴리머 2140 트라이블록 코폴리머 50 중량%, 포랄 85 고체 점착부여제 10 중량%, 슈퍼 에스테르 A-75 고체 점착부여제 20 중량%, 및 스테이벨라이트 에스테르 3-E 액체 점착부여제 20 중량%를 포함하였다. 이러한 접착제 조성물을 50 마이크로미터 (2 밀) 두께의 폴리에스테르 필름 상에 나이프 코팅하여, 오븐에서 90℃에서 15 분간 건조시켜, 약 27 내지 30 마이크로미터 (1.1 내지 1.2 밀)의 건조 접착제 코팅 두께를 얻었다. 본 실시예에 대한 180도 박리 시험 데이터는 표 6에 나타낸다. 점착부여제 혼합물 및 접착제 조성물의 함량은 표 7 내지 9에 나타낸다.
실시예 6
톨루엔 중에 고형분 62 중량%를 포함하는 접착제 조성물을 제조하였다. 고형분은 LA 폴리머 2140 트라이블록 코폴리머 50 중량%, 포랄 85 고체 점착부여제 15 중량%, 슈퍼 에스테르 A-75 고체 점착부여제 15 중량%, 및 스테이벨라이트 에스테르 3-E 액체 점착부여제 20 중량%를 포함하였다. 이러한 접착제 조성물을 50 마이크로미터 (2 밀) 두께의 폴리에스테르 필름 상에 나이프 코팅하여, 오븐에서 90℃에서 15 분간 건조시켜, 약 27 내지 30 마이크로미터 (1.1 내지 1.2 밀)의 건조 접착제 코팅 두께를 얻었다. 본 실시예에 대한 180도 박리 시험 데이터는 표 6에 나타낸다. 점착부여제 혼합물 및 접착제 조성물의 함량은 표 7 내지 9에 나타낸다.
실시예 7
톨루엔 중에 고형분 62 중량%를 포함하는 접착제 조성물을 제조하였다. 고형분은 LA 폴리머 2140 트라이블록 코폴리머 60 중량%, 포랄 85 고체 점착부여제 10 중량%, 슈퍼 에스테르 A-75 고체 점착부여제 10 중량%, 및 스테이벨라이트 에스테르 3-E 액체 점착부여제 20 중량%를 포함하였다. 이러한 접착제 조성물을 50 마이크로미터 (2 밀) 두께의 폴리에스테르 필름 상에 나이프 코팅하여, 오븐에서 90℃에서 15 분간 건조시켜, 약 27 내지 30 마이크로미터 (1.1 내지 1.2 밀)의 건조 접착제 코팅 두께를 얻었다. 본 실시예에 대한 180도 박리 시험 데이터는 표 6에 나타낸다. 점착부여제 혼합물 및 접착제 조성물의 함량은 표 7 내지 9에 나타낸다. 이러한 접착제 조성물을 또한 실리콘 릴리스 라이너 상에 나이프 코팅하여, 오븐에서 90℃에서 건조시켰다. 얻어진 필름을 약 2 내지 3 ㎜의 두께로 라미네이트하여, 동적 기계 시험을 행하였다. 그 결과는 도 1에 나타낸다.
실시예 8
톨루엔 중에 고형분 62 중량%를 포함하는 접착제 조성물을 제조하였다. 고형분은 LA 폴리머 2140 트라이블록 코폴리머 60 중량%, 포랄 85 고체 점착부여제 15 중량%, 슈퍼 에스테르 A-75 고체 점착부여제 5 중량%, 및 스테이벨라이트 에스테르 3-E 액체 점착부여제 20 중량%를 포함하였다. 이러한 접착제 조성물을 50 마이크로미터 (2 밀) 두께의 폴리에스테르 필름 상에 나이프 코팅하여, 오븐에서 90℃에서 15 분간 건조시켜, 약 27 내지 30 마이크로미터 (1.1 내지 1.2 밀)의 건조 접착제 코팅 두께를 얻었다. 본 실시예에 대한 180도 박리 시험 데이터는 표 6에 나타낸다. 점착부여제 혼합물 및 접착제 조성물의 함량은 표 7 내지 9에 나타낸다.
실시예 9
톨루엔 중에 고형분 62 중량%를 포함하는 접착제 조성물을 제조하였다. 고형분은 LA 폴리머 410 트라이블록 코폴리머 10 중량%, LA 폴리머 2250 트라이블록 코폴리머 30 중량%, 포랄 85 고체 점착부여제 5 중량%, 슈퍼 에스테르 A-75 고체 점착부여제 35 중량%, 및 스테이벨라이트 에스테르 3-E 액체 점착부여제 20 중량%를 포함하였다. 이러한 접착제 조성물을 50 마이크로미터 (2 밀) 두께의 폴리에스테르 필름 상에 나이프 코팅하여, 오븐에서 90℃에서 15 분간 건조시켜, 약 50 마이크로미터 (2 밀)의 건조 접착제 코팅 두께를 얻었다. 본 실시예에 대한 180도 박리 시험 데이터는 표 6에 나타낸다. 점착부여제 혼합물 및 접착제 조성물의 함량은 표 7 내지 9에 나타낸다.
실시예 10
톨루엔 중에 고형분 62 중량%를 포함하는 접착제 조성물을 제조하였다. 고형분은 LA 폴리머 410 트라이블록 코폴리머 30 중량% 및 LA 폴리머 2250 10 중량%, 포랄 85 고체 점착부여제 5 중량%, 슈퍼 에스테르 A-75 고체 점착부여제 35 중량% 및 스테이벨라이트 에스테르 3-E 액체 점착부여제 20 중량%를 포함하였다. 이러한 접착제 조성물을 50 마이크로미터 (2 밀) 두께의 폴리에스테르 필름 상에 나이프 코팅하여, 오븐에서 90℃에서 15 분간 건조시켜, 약 50 마이크로미터 (2 밀)의 건조 접착제 코팅 두께를 얻었다. 본 실시예에 대한 180도 박리 시험 데이터는 표 6에 나타낸다. 점착부여제 혼합물 및 접착제 조성물의 함량은 표 7 내지 9에 나타낸다.
실시예 11
톨루엔 중에 고형분 62 중량%를 포함하는 접착제 조성물을 제조하였다. 고형분은 LA 폴리머 2140 트라이블록 코폴리머 33 중량%, LA 폴리머 410 트라이블록 코폴리머 7 중량%, 포랄 85 고체 점착부여제 10 중량%, 슈퍼 에스테르 A-75 고체 점착부여제 30 중량%, 및 스테이벨라이트 에스테르 3-E 액체 점착부여제 20 중량%를 포함하였다. 이러한 접착제 조성물을 50 마이크로미터 (2 밀) 두께의 폴리에스테르 필름 상에 나이프 코팅하여, 오븐에서 90℃에서 15 분간 건조시켜, 약 27 내지 30 마이크로미터 (1.1 내지 1.2 밀)의 건조 접착제 코팅 두께를 얻었다. 본 실시예에 대한 180도 박리 시험 데이터는 표 6에 나타낸다. 점착부여제 혼합물 및 접착제 조성물의 함량은 표 7 내지 9에 나타낸다.
실시예 12
톨루엔 중에 고형분 62 중량%를 포함하는 접착제 조성물을 제조하였다. 고형분은 LA 폴리머 2140 트라이블록 코폴리머 27 중량%, LA 폴리머 410 트라이블록 코폴리머 13 중량%, 포랄 85 고체 점착부여제 10 중량%, 슈퍼 에스테르 A-75 고체 점착부여제 30 중량%, 및 스테이벨라이트 에스테르 3-E 액체 점착부여제 20 중량%를 포함하였다. 이러한 접착제 조성물을 50 마이크로미터 (2 밀) 두께의 폴리에스테르 필름 상에 나이프 코팅하여, 오븐에서 90℃에서 15 분간 건조시켜, 약 27 내지 30 마이크로미터 (1.1 내지 1.2 밀)의 건조 접착제 코팅 두께를 얻었다. 본 실시예에 대한 180도 박리 시험 데이터는 표 6에 나타낸다. 점착부여제 혼합물 및 접착제 조성물의 함량은 표 7 내지 9에 나타낸다.
실시예 13
톨루엔 중에 고형분 62 중량%를 포함하는 접착제 조성물을 제조하였다. 고형분은 LA 폴리머 2140 트라이블록 코폴리머 20 중량%, LA 폴리머 410 트라이블록 코폴리머 20 중량%, 포랄 85 고체 점착부여제 10 중량%, 슈퍼 에스테르 A-75 고체 점착부여제 20 중량% 및 스테이벨라이트 에스테르 3-E 액체 점착부여제 20 중량%를 포함하였다. 이러한 접착제 조성물을 50 마이크로미터 (2 밀) 두께의 폴리에스테르 필름 상에 나이프 코팅하여, 오븐에서 90℃에서 15 분간 건조시켜, 약 27 내지 30 마이크로미터 (1.1 내지 1.2 밀)의 건조 접착제 코팅 두께를 얻었다. 본 실시예에 대한 180도 박리 시험 데이터는 표 6에 나타낸다. 점착부여제 혼합물 및 접착제 조성물의 함량은 표 7 내지 9에 나타낸다.
비교예 1
톨루엔 중에 고형분 62 중량%를 포함하는 접착제 조성물을 제조하였다. 고형분은 LA 폴리머 2140 트라이블록 코폴리머 40 중량% 포랄 85 고체 점착부여제 40 중량%, 및 스테이벨라이트 에스테르 3-E 액체 점착부여제 20 중량%를 포함하였다. 이러한 접착제 조성물을 50 마이크로미터 (2 밀) 두께의 폴리에스테르 필름 상에 나이프 코팅하여, 오븐에서 90℃에서 15 분간 건조시켜, 약 27 내지 30 마이크로미터 (1.1 내지 1.2 밀)의 건조 접착제 코팅 두께를 얻었다. 본 비교예에 대한 180도 박리 시험 데이터는 표 6에 나타낸다. 점착부여제 혼합물 및 접착제 조성물의 함량은 표 7 내지 9에 나타낸다.
비교예 2
톨루엔 중에 고형분 62 중량%를 포함하는 접착제 조성물을 제조하였다. 고형분은 LA2140 트라이블록 코폴리머 50 중량%, 포랄 85 고체 점착부여제 40 중량%, 및 스테이벨라이트 에스테르 3-E 액체 점착부여제 10 중량%를 포함하였다. 이러한 접착제 조성물을 50 마이크로미터 (2 밀) 두께의 폴리에스테르 필름 상에 나이프 코팅하여, 오븐에서 90℃에서 15 분간 건조시켜, 약 27 내지 30 마이크로미터 (1.1 내지 1.2 밀)의 건조 접착제 코팅 두께를 얻었다. 본 비교예에 대한 180도 박리 시험 데이터는 표 6에 나타낸다. 점착부여제 혼합물 및 접착제 조성물의 함량은 표 7 내지 9에 나타낸다.
Figure 112010085074582-pct00016
Figure 112010085074582-pct00017
Figure 112010085074582-pct00018
Figure 112010085074582-pct00019
Figure 112010085074582-pct00020
비교예 3
톨루엔 중에 고형분 62 중량%를 포함하는 접착제 조성물을 제조하였다. 고형분은 LA 폴리머 2140 트라이블록 코폴리머 60 중량%, 포랄 85 고체 점착부여제 20 중량%, 및 스테이벨라이트 에스테르 3-E 액체 점착부여제 20 중량%를 포함하였다. 이러한 접착제 조성물을 실리콘 릴리스 라이너 상에 나이프 코팅하여, 오븐에서 90℃에서 건조시켰다. 얻어진 필름을 약 2 내지 3 ㎜의 두께로 라미네이트하여, 동적 기계 시험을 행하였다. 그 결과는 도 1에 나타낸다.
비교예 4
톨루엔 중에 고형분 62 중량%를 포함하는 접착제 조성물을 제조하였다. 고형분은 LA 폴리머 2140 트라이블록 코폴리머 60 중량%, 슈퍼에스테르 A-75 고체 점착부여제 20 중량%, 및 스테이벨라이트 에스테르 3-E 액체 점착부여제 20 중량%를 포함하였다. 이러한 접착제 조성물을 또한 실리콘 릴리스 라이너 상에 나이프 코팅하여, 오븐에서 90℃에서 건조시켰다. 얻어진 필름을 약 2 내지 3 ㎜의 두께로 라미네이트하여, 동적 기계 시험을 행하였다. 그 결과는 도 1에 나타낸다.
실시예 14
LA 폴리머 410 트라이블록 코폴리머 50 중량%, 포랄 85 고체 점착부여제 10 중량%, 슈퍼에스테르 A-75 고체 점착부여제 20 중량% 및 스테이벨라이트 에스테르 3E 액체 점착부여제 20 중량%를 포함하는 접착제 조성물을 제조하였다. 더모 사이언티픽 하케 코퍼레이션 (Thermo Scientific Haake Corporation (Milwakee, Wisconsin))이 제작한 25 밀리미터 이축 압출기에서 접착제 조성물을 배합하였다. 용융 온도를 149℃ (300℉)로 유지하여, 약 50 마이크로미터 (2 밀)의 접착제 두께로 표 1에 기재된 실리콘 릴리스 라이너 상에 전사 접착제로서 접착제를 코팅하였다.
실시예 15
실시예 14에 기재된 전사 접착제를 사용하여, 폼의 양면에 본 발명의 접착제 층을 갖는 45 밀 (1.1 ㎜) 두께의 아크릴 폼 테이프를 구조하였다. 아이소프로판올 47.5 부, n-프로판올 47.5 부 및 물 5 부를 갖는 용매 블렌드 중의 프라이머, 폴리아미드 수지 (마크로멜트 (Macromelt) 6240 (Henkel, Inc. 제))의 10% 고용체를 폼 브러시를 사용하여 접착제 전사 테이프의 상부에 도포하여, 주위 온도에서 10 분간 건조시켜, 0.00033 인치 (0.0083 ㎜)의 건조 프라이머 두께를 얻었다. 프라임된 전사 테이프를 아크릴 폼의 각 측부, 폼의 프라이머 측부에 손으로 롤 다운한 다음에, 45℃ (115℉) 로 가열된 라미네이터를 통해 2.3 m/min (7.5 ft/min)의 속도로 공급하여, 폼 테이프 구조체를 얻었다.
하기를 제외하고는, 미국 특허 제4,749,590호 (Klingen 등)의 실시예 7에 기재된 바와 같이, 아크릴 폼을 제조하였다. 부분 중합 후 및 발포 (frothing) 전에, 추가의 2,2-다이메톡시-2-페닐 아세토페논 (시바 스페셜티 케미컬즈 (Ciba Specialty Chemicals (Tarrytown, NY))에서 이르가큐어 (IRGACURE) 651로서 시판됨) 0.19 부, 1,6-헥산다이올 다이아크릴레이트 (사토머 (Sartomer (Exton, PA))에서 SR-238로서 시판됨) 0.55 부, 소수성 퓸드 실리카 (fumed silica) (바커-케미 게엠베하 (Wacker-Chemie GMBH (Munich, Germany))에서 HDK H15P로서 시판됨) 2 부, 글래스 마이크로스피어 (3M, St. (Paul, MN.)에서 K-15으로서 시판됨) 8 부, 흑색 안료 0.57 부, 및 계면활성제 1.54 부를 시럽 100 부에 첨가하였다. 흑색 안료는 폴리프로필렌 글리콜 80.0 부 및 무수 염화제1주석 15.4 부 중의 카본 블랙 (카봇 코퍼레이션 (Cabot Corporation (Billerica, MA))에서 모나치 (Monarch) 120으로서 시판됨) 4.6 부의 분산액이었다. 계면활성제는 미국 특허 제5,024,880호의 실시예 1에 기재되었다.
따라서, 감압성 폼 테이프를 다양한 기재에 접착시켜, 90도 박리 강도를 평가하였다. 폴리프로필렌 (PP), 고밀도 폴리에틸렌 (HDPE), 및 스텐레스 강 (SS)에 대한 접착력 데이터는 표 11에 나타낸다.
Figure 112010085074582-pct00021

Claims (31)

  1. a) 각각 (메트)아크릴레이트, 스티렌, 또는 이들의 배합물을 포함하는 제 1 모노에틸렌계 불포화 모노머로부터 유도되며, 각각의 A 말단 블록 (endblock)의 유리 전이 온도가 적어도 50℃인 적어도 2개의 A 말단 블록 폴리머 단위; 및
    (메트)아크릴레이트, 비닐 에스테르, 또는 이들의 배합물을 포함하는 제 2 모노에틸렌계 불포화 모노머로부터 유도되며, 각각의 B 중간 블록 (midblock)의 유리 전이 온도가 20℃ 이하인 적어도 1개의 B 중간 블록 폴리머 단위를 포함하는 블록 코폴리머와;
    b) 1) 유리 전이 온도가 적어도 20℃이며, 0개 또는 1개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 제 1 로진산, 제 1 로진 에스테르, 또는 이들의 혼합물 적어도 70 중량%를 포함하는 제 1 고체 점착부여제;
    2) 유리 전이 온도가 적어도 20℃이며, 0개 또는 1개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 제 1 로진산, 제 1 로진 에스테르, 또는 이들의 혼합물 50 중량% 이하를 포함하는 제 2 고체 점착부여제; 및
    3) 유리 전이 온도가 0℃ 이하이고, 로진산, 로진 에스테르, 또는 이들의 혼합물을 포함하는 제 3 액체 점착부여제를 포함하는 점착부여제 혼합물을 포함하고,
    점착부여제 혼합물 중 제 1 고체 점착부여제의 양은 1 내지 45 중량%이고, 점착부여제 혼합물 중 제 2 고체 점착부여제의 양은 5 내지 55 중량%이고, 점착부여제 혼합물 중 제 3 액체 점착부여제의 양은 5 내지 70 중량%인 접착제 조성물.
  2. a) 각각 (메트)아크릴레이트, 스티렌, 또는 이들의 배합물을 포함하는 제 1 모노에틸렌계 불포화 모노머로부터 유도되며, 각각의 A 말단 블록의 유리 전이 온도가 적어도 50℃인 적어도 2개의 A 말단 블록 폴리머 단위; 및
    (메트)아크릴레이트, 비닐 에스테르, 또는 이들의 배합물을 포함하는 제 2 모노에틸렌계 불포화 모노머로부터 유도되며, 각각의 B 중간 블록의 유리 전이 온도가 20℃ 이하인 적어도 1개의 B 중간 블록 폴리머 단위를 포함하는 블록 코폴리머와;
    b) 1) 0개 또는 1개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 제 1 로진산, 제 1 로진 에스테르, 또는 이들의 혼합물 30 내지 70 중량%;
    2) 2개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 제 2 로진산, 제 2 로진 에스테르, 또는 이들의 혼합물 10 내지 40 중량%; 및
    3) 3개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 제 3 로진산, 제 3 로진 에스테르, 또는 이들의 혼합물 10 내지 50 중량%를 포함하는 점착부여제 혼합물을 포함하는 접착제 조성물.
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