KR20080006640A - 접착제 조성물 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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사이텍 설패이스 스페셜티즈, 에스.에이.
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Abstract

본 발명은 하기 물질의 비용매 단일 중합에 의해 제조된 경화성 PSA에 관한 것이다: 분자량이 1000달톤 이상인, 약 10 내지 약 80중량%의 하나 이상의 폴리올; 약 0.5 내지 약 20중량%의 하나 이상의 폴리-이소시아네이트(들); 약 0.1 내지 약 10중량%의 하나 이상의 히드록실 (메트)아크릴레이트(들); 약 10 내지 약 80중량%의 하나 이상의 점증제 수지.

Description

접착제 조성물 및 이의 제조 방법 {ADHESIVE COMPOSITION AND PROCESS}
본 발명은 방사선 가교성 접착제의 제조 방법에 관한 것이며, 더욱 특히 접착제 예컨대, 아크릴화된 우레탄 중합체-기재 접착제 제조를 위한 선택적 고온 용융 공정에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 방사선 경화성 감압 접착제 (PSA) 및/또는 라미네이팅 접착제로서 유용할 수 있는 포뮬레이션을 제조하는 방법에 관한 것이다.
방사선 가교성 접착제 예컨대, 감압성 접착제 또는 라미네이팅 접착제가 용매 공정 또는 비용매 공정에 의해 제조될 수 있다.
용매 공정은 방사선 가교성 접착제의 널리 공지된 제조 방법이다. 이는 일반적으로, 하기 세 단계를 포함한다: (1) 방사선 가교성 수지 (중합체, 공중합체 또는 이들의 블렌드) 용액을 용매중에서 단량체의 중합화 (예컨대, 아크릴 중합체 용액) 또는 올리고머의 화학적 변형 (예컨대, 폴리올 올리고머로부터의 아크릴화된 우레탄 중합체)에 의해 제조하는 단계; (2) 기타 기능성 첨가제 예컨대, 증점성 수지 및 광개시제를 수지 용액중에 용해시키는 단계; (3) 용매를 증발시켜 최종 생성물을 생성시키는 단계. 그러나, 용매 공정은 긴 제조 시간, 높은 에너지 소모 및 생성 공정 제어의 어려움, 및 최종 생성물의 품질을 포함한 많은 주요 단점을 갖는 다. 더욱 중요하게는, 이러한 공정은 일반적 제조 조건하에 용매를 완전히 제거할 수 없으며, 최종 생성물은 항상 일부의 잔여 용매를 함유하게 되어 최종 생성물의 적용 동안 용매 증기가 방출될 뿐만 아니라, 성능도 불량하게 된다. 즉, 용매 공정에 의해 제조된 최종 생성물은 실질적으로 VOC로부터 자유롭지 못하다.
비용매 공정은, 100% 전환가능한 물질을 포함하고 더욱 단순하고 경제적인 제조 과정으로 인해 방사선 가교성 접착제의 제조에 더욱 바람직하다. 방사선 가교성 접착제를 제조하기 위한 다양한 비용매 공정을 기술하는 여러 종래 기술이 있으나, 대부분의 종래 기술은 방사선 가교성 아크릴 접착제를 제조하기 위한 아크릴 단량체의 방사선 중합에 대한 것이다.
U.S. 특허 (4,181,752, 4,364,972 및 4,243,500)에는 알킬 아크릴레이트와 극성 공중합가능한 단량체 (예를 들어, 아크릴산, N-비닐 피롤리돈, 등)의 광중합에 의해 아크릴 PSA를 제조하기 위한 활성 방사선 공정이 기술되어 있다. 그러나, 이러한 유형의 접착제의 성능은 처리 조건 및 조성물의 두께에 매우 민감하다.
US57415431에는 부분적으로 사전중합된 조성물이 기판상으로 코팅되고 가교되어, 조성물의 중합체 성분중의 공유적으로 부착된 매달린 불포화 부분으로부터 유리 라디칼 중합성 단량체를 중합시킴으로써 PSA를 형성시키는 시럽 중합체 공정이 기술되어 있다. 이러한 공정 또한, 공정 조건 및 조성물 두께에 민감하다.
US6436532에는 아크릴-기재 접착제를 생성하는 다중단계 방사선 공정이 기술되어 있다. 이 공정에서, 아크릴 단량체 또는 부분적으로 사전 중합된 시럽의 혼합물이 처음에는 비교적 낮은 평균 강도 및 후속하여, 좀 더 높은 평균 강도로 전 기자장 방사선으로 조사된다.
US5879759에는 방사선 경화에 의해 PSA를 제조하기 위한 이단계 방법이 기술되어 있다. 본 방법은 연질의 단량체 조성물을 조사하여 코팅가능한 시럽을 형성시키고, 이어서 하나 이상의 경질의 단량체 및 하나의 다관능 단량체 또는 올리고머를 시럽에 첨가하고, 추가로 혼합물을 조사하여, PSA를 형성시키는 단계를 포함한다.
그러나, 상기 비용매 공정은 많은 공통의 단점을 갖고 있다. 단량체의 저분자량 (Mw)으로 인해, 실제 생산시 일반적으로 직면하게 되는 경화 시간 체제내에서 이들을 고분자량의 최종 생성물로 중합시키는 것이 실질적으로 불가능하다. 또한, 이러한 공정은 벌크 배치 생산에 실용적이지 않는데, 그 이유는 출발물질이 매우 얇은 막을 형성하고, 방사선이 묵질을 통과하여 균일 중합을 이루기 때문이다.
따라서, 방사선 가교성 접착제 생성을 위한 용매 공정 및 비용매 공정 둘 모두에 존재하는 단점 및 한계를 극복할 필요가 있다.
본 발명의 바람직한 목적은 100% 고형이며, 휘발성 유기 화합물 (VOC)이 존재하지 않는 아크릴화된 우레탄 중합체-기재 접착제 조성물을 제조하기 위한 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 바람직한 목적은 더욱 바람직하게는, 높은 UV 경화 속도로 방사선 (예를 들어, 활성 및/또는 이온화 방사선 예컨대, 자외선 또는 전자 빔)으로 경화가능한 접착제 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 추가의 바람직한 목적은 가온 용융 조건하에 적합한 기판에 대한 코팅으로 도포되기에 충분히 낮은 점도 (바람직하게는, 약 25,000 센티푸아즈 또는 이보다 낮은 점도)의 액체 상태로 존재하는 접착제 조성물을 제공하는 것이다. 적합한 가온-용융 조건은 약 40℃ 내지 약 130℃의 온도이다.
본 발명의 또 다른 바람직한 목적은 다양한 기판, 특히 용매-기재 (bone) 접착제에 필적하는 낮은 표면 에너지를 갖는 기판에 대한 높은 경화후 접착력을 갖는 접착제 조성물을 제공하는 것이다.
발명의 요약
본 발명에 있어서, 본 출원인은 아크릴화된 우레탄 중합체-기재 방사선 경화성 접착제를 생성하기 위한 신규한 바람직하게는, 비용매 공정을 발견하였다.
넓게는, 본 발명은 바람직하게는, 용매의 부재하에, 하기 물질을 중합함으로써 수득가능한 반응 생성물을 포함한다:
(a) 분자량이 1000 달톤 이상, 바람직하게는, 약 1,000 내지 10,000 달톤, 더욱 바람직하게는, 약 2,000 내지 약 5,000 달톤, 예를 들어, 3,000 달톤인 약 10중량% 내지 약 80중량%, 바람직하게는, 약 25중량% 내지 약 50중량%, 더욱 바람직하게는, 30중량% 내지 약 40중량%, 예를 들어, 약 35중량%의 하나 이상의 폴리올.
(b) 약 0.5중량% 내지 약 20중량%, 바람직하게는, 약 1.0중량% 내지 약 10중량%, 더욱 바람직하게는, 약 1.0중량% 내지 약 5중량%, 예를 들어, 약 3중량%의 하나 이상의 폴리-이소시아네이트(들) 예를 들어, 2 내지 4개의 상이한 폴리-이소시아네이트(들):
(c) 약 0.1중량% 내지 약 10중량%, 바람직하게는, 0.1중량% 내지 약 5중량%, 더욱 바람직하게는, 0.1중량% 내지 약 1.0중량%, 가장 바람직하게는, 약 0.1중량% 내지 약 0.5중량% 예를 들어,약 0.2중량%의 하나 이상의 히드록실 (메트)아크릴레이트(들) 예를 들어, 2 내지 6개의 상이한 히드록실 (메트)아크릴레이트(들). 바람직하게는, (메트)아크릴레이트는 분자당 평균 약 1.5 내지 약 2.5개, 더욱 바람직하게는, 약 2.0개의 히드록시기를 함유한다.
(d) 약 10중량% 내지 약 80중량%, 바람직하게는, 약 15중량% 내지 약 60중량%, 더욱 바람직하게는, 약 30중량% 내지 약 60중량%, 가장 바람직하게는, 약 40중량% 내지 약 60중량%, 예를 들어, 약 50중량% 내지 약 60중량%, 예컨대, 약 55중량%의, 상기 물질들(예컨대, 이들의 올리고머/중합체)과 양립가능한 하나, 또는 수개의 점증제 수지, 예를 들어, 탄화수소 점증제:
(e) 선택적으로, 약 0중량% 내지 약 90중량%, 바람직하게는, 약 1중량% 내지 약 30중량%, 더욱 바람직하게는, 약 2중량% 내지 약 25중량%, 가장 바람직하게는, 약 3중량% 내지 약 10중량%, 예를 들어, 약 5중량%의, 상기 물질들(예컨대, 이들의 올리고머/중합체)과 양립가능한 하나, 또는 수개의 다작용성 (메트)아크릴레이트 단량체.
(f) 선택적으로, 약 0.1중량% 내지 약 10.0중량%, 바람직하게는, 약 0.5중량% 내지 약 5중량%의 광개시제(들), 바람직하게는, 약 0.5중량% 내지 약 1.5중량%, 예를 들어, 약 1.0중량%의 광개시제(들). (선택적으로, 포뮬레이션이 전자 빔에 의해 경화되는 경우, 광개시제가 사용되지 않음).
(g) 선택적으로, 약 0중량% 내지 약 10중량%의 기타 첨가제, 예컨대, 항산화 제(들), UV-안정화제(들), 습윤화제(들), 유동화제(들)(flowing agent(s)) 및 당업자에게 널리 공지된 기타 첨가제.
본 발명의 다른 양태는 용매의 부재하에 단일 용기에서 상기 물질 (a) 내지 (g)를 중합시키는 단계를 포함하는 공정이다.
본 발명의 공정 및 조성물은 가온 용융 온도 범위 (약 40 내지 약 130℃)에서 피복가능한 점도 (5000 내지 30000 cps)를 갖는 방사선 가교성 접착제를 유도한다. 방사선 가교된 후, 접착제는 주위 온도 및 상승된 온도 둘 모두에서 탁월한 필 접착력(peel adhesion) 및 전단 점착력(shear cohesion)을 갖는다.
본 발명에서, 점증성 수지는 두가지의 중요한 기능을 수행한다. 먼저, 이는 반응 동안 희석제로서 작용하여, 반응이 매우 더 높은 온도에서 수행되며, 통상적인 용매 공정 보다 매우 짧은 시간내에 완료될 수 있게한다. 두번째로, UV 경화 후, 이는 포뮬레이션을 점증시켜 최종 생성물의 접착성을 향상시킬 수 있다. 또한, 이러한 공정은 용매 제거를 위한 조작 단계가 필요 없으며, 증점제의 유형 또는 농도비를 변화시킴으로써 다양한 최종 생성물에 더 많은 융통성을 부여한다.
본 발명의 공정은 폴리올, 폴리이소이소시아네이트, 히드록실(메트)아크릴레이트, 점증성 수지, 및 선택적으로 다작용성 단량체의 고온 용융 혼합물을 화학 반응시켜 방사선 가교성 접착제를 형성시키는 것을 포하한다. 접착제는 가온 용융 온도 범위에서 기판에 도포되고, 그후 조사되어 감압성 접착제 또는 라미네이팅 접착제 생성물을 형성할 수 있다.
폴리올, 폴리이소시아네이트, 히드록시 (메트)아크릴레이트, 및 본 발명에 사용하기 위한 기타 적합한 성분이 기술된다.
폴리올
본 발명에 유용한 폴리올은 2개 이상의 말단 히드록실기를 갖는 올리고머 예컨대, 폴리에스테르 폴리올, 아크릴 폴리올, 폴리에테르 폴리올, 고무-유래된 폴리올 및 이들의 혼합물이다. 이러한 폴리올의 분자량은 약 500 내지 100,000, 바람직하게는, 1000 내지 10000 달톤이다. 본 발명에 적합한 시중의 폴리올의 일부 예로는 비제한적으로, 히드록실 말단 폴리(옥시알킬렌)(아크 케미칼스(Arch Chemicals)로부터의 Poly-G 20-56, POLY-G 30-56, POLY-G-55-56, POLY-G 30-28), 폴리(테트라히드로푸란) 디올 (BASF로부터의 POLY-THF MW650, POLY-THF 2000 및 POLY-THF 4500), 아크릴 폴리올 (리온델 케미칼 (Lyondell Chemical)로부터의 Acryflow P-120), 폴리테트라메틸렌에테르글리콜 (듀퐁 (Dupont)으로부터의 테라탄 III), 헥산디오산 및 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올로부터의 폴리에스테르 폴리올 (이놀렉스 케미칼 (Inolex Chemical)로부터의 LEXOREZ 1180-35), 폴리(에틸렌/부틸렌) 폴리올 (카르톤 폴리머스 (Karton Polymers)로부터의 KRATON LIQUID L-2203), 및 폴리부타디엔 폴리올 (사르토머 (Sartomer)로부터의 POLY bd R-45THLO)을 포함한다.
폴리올의 선택은 최종 용도의 요건 및 기타 성분 예컨대, 증점제, 단량체 및 폴리이소시아네이트와의 양립성에 의존적이다. 예를 들어, 고무-유래된 폴리올은 낮은 표면 에너지 기판에 대한 높은 접착력을 갖는 PSA의 경우에 바람직하다.
폴리이소시아네이트
본 발명의 적합한 폴리이소시아네이트는 하나 이상의 폴리-이소시아네이트, 바람직하게는, 디-이소시아네이트, 더욱 바람직하게는, 지방족, 지환족, 헤테로시클릭 및/또는 방향족 디-이소시아네이트로부터 수득되고/거나 수득될 수 있다. 편리한 디이소시아네이트(들)로는 선형 구조를 갖는 중합체(들)을 수득하는데 사용될 수 있는 것들이다.
본 발명의 방법에서, 방향족 기는 경화 동안 UV 방사선을 흡수하여 최종 경화된 접착제를 수득할 수 있는 속도를 저하시키기 때문에 지방족 디-이소시아네이트가 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 높은 저장 모듈을 갖는 중합체를 생성할 수 있기 때문에, 지환족 디이소시아네이트가 사용된다. 전자 빔이 접착제를 경화하는데 사용되는 경우, 경화 속도가 현저하게 영향을 받지 않으며, 저렴한 방향족 디이소시아네이트가 지방족 디이소사이네이트에 비해 바람직하다.
본 발명에 사용될 수 있는 바람직한 디-이소시아네이트는 하기로부터 선택된다:
알킬 (더욱 바람직하게는, 메틸) 디알킬렌 (더욱 바람직하게는, 디-C1-4 알킬렌) 디이소시아네이트 벤젠, 알킬 (더욱 바람직하게는, 메틸) 디페닐렌 디이소시아네이트, 선택적으로 알킬 치환된 디페닐메탄 디이소시아네이트, 알킬디엔 (더욱 바람직하게는, C1-10 알킬디엔) 디이소시아네이트, 선택적으로 알콕시 치환된 나프틸렌 디이소시아네이트, 여기서 선택적으로 방향족 및/또는 에틸렌 기는 부분적으로 및/또는 완전히 수소화됨.
디메톡시벤지딘 디이소시아네이트, 디(이소시아네이토에틸)비시클로헵텐-디카르복실레이트, 모노, 또는 디 할로 (바람직하게는, 브로모) 톨루엔 및 페닐렌 디이소시아네이트, 및/또는 이들의 혼합물, 및/또는 유사한 및/또는 아날로그 디-이소시아네이트; 비제한적으로 이의 이소시아네이트 작용기 뷰렛, 알로포네이트, 및/또는 이소시아누레이트; 및/또는 이들의 혼합물을 포함.
본 발명에 사용될 수 있는 특정 디-이소시아네이트의 예는 하기로부터 선택된다:
Figure 112007086456549-PCT00001
3-이소시아네이토메틸-3,5,5-트리메틸시클로헥실이소시아네이트 (이소포론 디이소시아네이트 또는 IPDI),
Figure 112007086456549-PCT00002
2,4-톨루엔 디이소시아네이트,
Figure 112007086456549-PCT00003
2,6-톨루엔 디이소시아네이트 및/또는 이들의 혼합물 (TDI);
Figure 112007086456549-PCT00004
4,4'-디페닐메탄 디이소사이네이트 (MDI),
Figure 112007086456549-PCT00005
2,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트,
Figure 112007086456549-PCT00006
4,4'-디시클로헥실디이소시아네이트 또는 환원된 MDI (디시클로헥산메탄 디이소시아네이트로서 공지됨),
Figure 112007086456549-PCT00007
메타-테트라메틸 자일렌 디이소시아네이트,
Figure 112007086456549-PCT00008
파라-테트라메틸 자일렌 디이소시아네이트 (TXMDI) 및 이들의 혼합물,
Figure 112007086456549-PCT00009
수소화된 메타-테트라메틸 자일렌 디이소시아네이트 [1,3-비스(이소시아네이트메틸)시클로헥산],
Figure 112007086456549-PCT00010
헥사메틸렌 디이소시아네이트 (HDI)
Figure 112007086456549-PCT00011
노르보르난 디이소시아네이트 (NBDI),
Figure 112007086456549-PCT00012
2,2,4- 및 2,4,4-트리메틸렌헥사메틸렌 디이소시아네이트 (R = H, R' = CH3; 2,4,4 이성질체; R = CH3, R' = H; 2,2,4 이성질체) 및/또는 이들의 혼합물 (TMDI);
Figure 112007086456549-PCT00013
1,5-나프틸렌 디이소시아네이트 (NDI),
Figure 112007086456549-PCT00014
디메톡시벤지딘 디이소시아네이트 (디아니시딘 디이소시아네이트)
디(2-이소시아네이토에틸)비시클로[2.2.1]-헵트-5-엔-2,3-디카르복실레이트,
Figure 112007086456549-PCT00015
2,4-브로모톨루엔 디이소시아네이트,
Figure 112007086456549-PCT00016
2,6-브로모톨루엔 디이소시아네이트 및/또는 이의 혼합물,
Figure 112007086456549-PCT00017
4-브로모-메타-페닐렌 디이소시아네이트,
Figure 112007086456549-PCT00018
4,6-디브로모-메타-페닐렌 디이소시아네이트,
및/또는 유사한 및/또는 아날로그 디이소시아네이트; 비제한적으로, 이의 이소시아네이트 작용성 뷰렛, 알로포네이트 및/또는 이소시아누레이트; 및/또는 이의 혼합물을 포함.
히드록실 (메트)아크릴레이트
임의의 적합한 히드록실 작용성 에틸렌계 불포화된 단량체(들)이 본원에 사용될 수 있다. 바람직한 단량체(들)는 선택적으로 하나 이상의 알콜시기(들)로 치환된 모노 히드록시 작용성 알킬(메트)아크릴레이트(들); 더욱 바람직하게는, 히드록시C1-10 알킬(메트)아크릴레이트(들); 카프로락톤과의 부가물 및/또는 이들의 혼합물이다.
이러한 히드록실 (메트)아크릴레이트(들)의 예는 하기를 포함한다: 2-히드록시에틸 아크릴레이트 (HEA) 및 메타크릴레이트 (HEMA); 2-히드록시프로필 (메트)아크릴레이트, 3-히드록시프로필 (메트)아크릴레이트, 2-히드록시부틸 (메트)아크릴레이트; 4-히드록시부틸 (메트)아크릴레이트, 3-히드록시펜틸 (메트)아크릴레이트, 6-히드록시노닐 (메트)아크릴레이트; 2-히드록시 및 5-히드록시펜틸 (메트)아크릴레이트; 7-히드록시헵틸 (메트)아크릴레이트 및 5-히드록시데실 (메트)아크릴레이트; 디에틸렌 글리콜 모노(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 모노(메트)아크릴레이트, 프로필렌 글리콜 모노(메트)아크릴레이트, 폴리 프로필렌 글리콜 모노(메트)아크릴레이트 및/또는 에톡실화된 및 프로폭실화된 유도체 (코그니스 (Cognis)로부터 시중에서 구입가능)와 조합된(combining) (메트)아크릴레이트; 카프로락톤-2-히드록시에틸 아크릴레이트 부가물 (예컨대, 상표명 톤 M-100 (Tone® M-100)으로 다우/유니온 카르비드 (Dow/Union Carbide)로부터 시중에서 구입가능한 것과 같음); 및 이들의 혼합물.
증점성 수지
본 발명을 위한 증점성 수지는 하기로 구성된 군으로부터 선택될 수 있다:
로진 증점제 예컨대, 로진산, 중합된 로진산, 로진 에스테르 및 혼합물, 및 바람직하게는, 수소화된 로진 수지;
탄화수소 수지 예컨대, 지방족 및/또는 지환족 탄화수소 증점제 수지, 및 바람직하게는, 수소화된 탄화수소 수지;
방향족/지방족 증점제 수지 및 바람직하게는, 수소화된 방향족/지방족 증점제 수지;
폴리테르펜 및 테르펜 페놀 수지;
스티렌, 알파-메틸 스티렌, 비닐 톨루엔 및 이의 혼합물로부터 중합된 방향족 수지;
페놀 변형된 방향족 수지, 벤조에이트 수지, 코우마론-인덴.
본 발명에 적합한 시중의 증점제의 일부 예로는 비제한적으로, 연화점이 70 내지 150℃인 상표명 에스코레즈 5300 시리즈 (Escorez 5300 series)로 엑손모빌(ExxonMobil)로부터 시중에서 입수가능한 지방족 및/또는 지환족 탄화수소 증점제 수지; 연화점이 10 내지 100℃인 상표명 에스코레즈 2000 시리즈로 엑손모빌로부터 시중에서 입수가능한 방향족 변형된 지방족 증점제 수지; 상표명 레갈레즈 (Regalrez®) 1018, 1085, 1094, 3102, 1126 및/또는 PMR 1100으로 이스트맨 케미컬스 (Eastman Chemicals)로부터 시중에서 입수가능한 수소화된 및/또는 부분적으로 수소화된 방향족 수지; 상표명 크리스탈렉스 (Kristalex®) 3070, 3085 및/또는 PM-3370으로 이스트맨 케미컬스로부터 시중에서 입수가능한 중합된 방향족 수지; 상표명 실바라이트 (Sylvalite®) RE 80HP (로진 에스테르)로 아리조나 케미칼스 (Arizona Chemicals)로부터 시중에서 입수가능한 중합체; 및 실바레스 (Sylvares®) TP7042 (높은 연화점 (145-151℃), 열 안정성 폴리테르펜 페놀 수지), TR 7115; TP2040 (열가소성 테르펜 페놀 수지) 및/또는 TR-1085 (폴리테르펜 수지); 상표명 유니플렉스 (Uniplex®) 280으로 유니텍스 케미칼스 (Unitex Chemicals)로부터 시중에서 입수가능한 디시클로헥실 프탈레이트 가소제 및 증점제; 사이텍 설패이스 스페셜티즈로부터 시중에서 입수가능한 이소보르닐 아크릴레이트 및 이소보르닐 메타크릴레이트 단일 작용기성 가교제 및 증점제가 있다.
선택적으로, 본원에 기술된 올리고머/중합체와 양립가능한 적합한 (메트)아크릴레이트 단량체와 같은 하나 이상의 다관능 반응성 희석제가 점도를 저하시키고, 접착 성능을 조절하는데 사용될 수 있다.
본 발명의 포뮬레이션은 또한, 하기의 임의의 성분 (본 발명의 전체 포뮬레이션중의 주어진 중량%의 양)중 하나 이상을 포함할 수 있다;
하나 이상의 방사선 경화성 중합체 전구체(들), 바람직하게는, 0% 내지 90%
하나 이상의 유리 라디칼 광개시제(들), 바람직하게는, 1% 내지 약 10%
하나 이상의 가소제(들), 바람직하게는, 0% 내지 약 15%
하나 이상의 항산화제(들), 바람직하게는, 1% 내지 약 10%
하나 이상의 착색제(들), 바람직하게는, 0% 내지 약 40%; 및/또는
기타 적합한 다른 성분들.
다르게 언급되지 않는한, 본원에 사용된 복수 형태의 용어들은 반대로 단일형도 포함하는 것으로 간주된다.
본원에 사용된 바와 같은 용어 "포함하는"은 이어서 기재된 리스트가 비제한적이며, 다른 추가적인 적합한 아이템 예를 들어, 필요에 따라 하나 이상의 추가적인 특징(들), 요소(들), 성분(들) 및/또는 치환기(들)을 포함하거나 포함하지 않을 수 있다.
(예를 들어, 본 발명의 또는 필요에 따라 본원에 기술된 임의의 공정, 용도, 방법, 적용, 제법, 생성물, 물질, 포뮬레이션, 화합물, 단량체, 올리고머, 중합체 전구체 및/또는 중합체와 관련하여) 용어 '효과적인', '허용되는', '활성' 및/또는 '적합한'은 적당한 방식으로 사용되는 경우, 본원에 기술된 바와 같은 유용성을 갖도록 이들이 첨가되고/거나 혼입되어 요망되는 특성을 제공하는 본 발명의 특징을 나타내고자 하는 것으로 이해될 것이다. 이러한 유용성은 직접적으로 예를 들어, 물질이 상기 언급된 용도를 위한 요망되는 특성을 갖는 것을 의미하고/거나 간접적으로 예를 들어, 물질이 직접적인 유용성을 갖는 다른 물질을 제조하는데 있어서 합성 중간체 및/또는 특징적 도구로서의 용도를 가짐을 의미한다. 본원에 사용된 바와 같이, 이들 용어는 또한, 작용기가 효과적이고, 허용가능하고, 활성적이고/거나 적합한 최종 생성물과 양립가능하다는 것을 의미한다. 접착제, 더욱 바람직하게는, 감압성 또는 라미네이팅 접착제로서 본 발명의 중합체는 바람직한 유용성을 갖는다.
본원에 사용된 바와 같은 용어 '임의의 치환기' 및/또는 '임의로 치환된'은 (다른 치환기 리스트가 이어서 기술되지 않는다면) 하기 기중 하나 이상을 의미한다 (또는 이들 기에 의한 치환을 의미한다): 카르복시, 설포, 포르밀, 히드록시, 아미노, 이미노, 니트릴로, 메르캅토, 시아노, 니트로, 메틸, 메톡시 및/또는 이들의 혼합된 기. 이러한 임의의 기는 다수의 상기 언급된 기중 동일한 부분에서 모든 적합한 화학적으로 가능한 혼합된 기를 포함한다 (예를 들어,아미노와 설포닐은 직접적으로 서로에 부착되는 경우 설파모일기를 나타냄). 바람직한 임의의 치환기는 카르복시, 설포, 히드록시, 아미노, 메르캅토, 시아노, 메틸, 할로, 트리할로메틸 및/또는 메톡시를 포함한다.
본원에 사용된 바와 같은 유의 용어 '유기 치환기' 및 '유기 기'는 (또한, 약어로서 본원에 '유기'로 사용됨) 임의의 1가 또는 다가 부분 (선택적으로 하나 이상의 다른 부분에 부착된)을 의미하며, 이는 하나 이상의 탄소 원자 및 선택적으로 하나 이상의 다른 헤테로원자를 포함한다. 유기 기는 탄소를 함유하는 1가 기를 포함하여, 따라서 유기물이나 탄소 원자 이외의 원자에서 이들의 자유원자가를 갖는 유기헤테릴 기를 포함할 수 있다 (예를 들어, 유기티오기). 유기 기는 대안적으로 또는 추가적으로, 작용 유형에 상관없이 탄소 원자에서 1의 자유원자를 갖는 유기 치환기를 포함하는 유기 기이다. 유기 기는 또한, 헤테로시클릭 화합물의 고리 원자로부터 수소 원자를 제거함으로써 형성된 1가 기를 포함하는 헤테로시클릴 기를 포함할 수 있다: (고리 구성원으로서 2개 이상의 상이한 요소의 원자를 갖는 시클릭 화합물, 이 경우에는 탄소임). 바람직하게는, 유기 기중의 비탄소 원자는 하기로부터 선택될 수 있다: 수소, 할로, 인, 질소, 산소, 규소 및/또는 황, 더욱 바람직하게는, 수소, 질소, 산소, 인 및/또는 황.
가장 바람직한 유기 기는 하기 탄소 함유 부분중 하나 이상을 포함한다: 알킬, 알콕시, 알카노일, 카르복시, 카르보닐, 포르밀 및/또는 이들의 혼합물; 이는 선택적으로 하기 헤테로원자 함유 부분중 하나 이상과 혼합됨: 옥시, 티오, 설피닐, 설포닐, 아미노, 이미노, 니트릴로 및/또는 이들의 혼합물. 유기 기는 다수의 상기 언급된 탄소 함유 및/또는 헤테로원자 부분의 동일한 부분에서 화학적으로 가능한 모든 적합한 혼합물을 포함한다 (예를 들어, 알콕시와 카르보닐이 직접적으로 서로 부착되는 경우, 알콕시카르보닐 기를 나타냄).
본원에 사용된 바와 같은 용어 '히드로카르보기'는 유기기의 서브셋이며, 하나 이상의 수소 원자 및 하나 이상의 탄소 원자로 이루어진 1가 또는 다가 부분 (선택적으로 하나 이상의 다른 부분에 부착됨)을 의미하며, 하나 이상의 포화, 불포화 및/또는 방향족 부분을 포함할 수 있다. 히드로카르보기는 하기 기중 하나 이상을 포함할 수 있다. 히드로카르빌 기는 탄화수소으로부터 수소 원자를 제거함으로써 형성된 1가 기를 포함한다 (예를 들어, 알킬). 히드로카르빌렌 기는 탄화수소으로부터 2개의 수소 원자를 제거함으로써 형성된 2가 기를 포함하며, 이의 자유원자가는 이중 결합으로 맞물려져 있지 않다 (예를 들어, 알킬렌). 히드로카르빌리덴 기는 탄화수소의 동일한 탄소 원자로부터 2개의 수소 원자를 제거함으로써 형성된 2가 기를 포함하며 (이는 "R2C="로 나타낼 수 있음), 이의 자유원자가는 이중결합으로 맞물려져 있다 (예를 들어, 알킬리덴). 히드로카르빌리딘 기는 히드로카르본의 동일한 탄소 원자로부터 3개의 수소 원자를 제거함으로써 형성된 3가 기이며 (이는 "RC≡"으로 나타낼 수 있음), 이의 자유원자가는 삼중 결합으로 맞물려져 있다 (예를 들어, 알킬리딘). 히드로카르보 기는 포화된 탄소 대 탄소 단일 결합 (예를 들어, 알킬기에서); 불포화된 이중 및/또는 삼중 탄소 대 탄소 결합 (예를 들어, 각각 알케닐 및 알키닐 기에서); 방향족 기 (예를 들어, 아릴기에서) 및/또는 동일한 부분에서 이들의 혼합된 기를 포함할 수 있으며, 지시된 경우, 이들은 다른 작용기와 치환될 수 있다.
본원에 사용된 바와 같은 용어 '알킬' 또는 이의 등가물 (예를 들어, '알크')는 특별히 언급되지 않는 한 적합하게는, 본원에 기술된 바와 같은 다른 히드로카르보 기를 내포하는 용어와 용이하게 대체될 수 있다 (예를 들어, 이중 결합, 삼중 결합, 방향족 부분 (예컨대, 각각 알케닐, 알키닐 및/또는 아릴) 및/또는 이들의 혼합물 (예를 들어, 아르알킬) 및 2개 이상의 부분을 연결하는 임의의 다가 히드로카르보 종 (예컨대, 2가 히드로카르빌렌 라디칼 예를 들어, 알킬렌을 포함).
본원에 언급된 임의의 라디칼 기 또는 부분 (예를 들어, 치환기)은 특별히 언급되어 있지 않거나 분명히 다르게 언급되어 있지 않는 한 다가 또는 1가 라디칼일 수 있다 (예를 들어, 두개의 다른 부분을 연결하는 2가 히드로카르빌렌 부분). 그러나, 본원에 지시된 경우, 이러한 1가 또는 다가 기는 또한, 임의의 치환기를 포함할 수 있다. 3개 이상의 원자의 사슬을 포함하는 기는 사슬이 전체적으로 또는 부분적으로 선형, 분지형 및/또는 고리형 (스피로 및/또는 융합된 고리 포함)일 수 있는 기를 의미한다. 특정 원자의 전체 수는 특정 치환기로 특정화시켰으며, 예를 들어, C1 N 유기는 1 내지 N개의 탄소 원자를 포함하는 유기 부분을 의미한다. 본원의 화학식에서, 하나 이상의 치환기가 부분 (예를 들어, 사슬 및/또는 고리에 따른 특정 위치)에서 특정 원자에 부착되는 것으로 지시되지 않았다면, 치환기는 H에 의해 치환될 수 있고/거나 화학적으로 적합하고/거나 유효한 부분상의 임의의 이용가능한 위치에 위치할 수 있다.
바람직하게는, 본원에 기술된 임의의 유기 기는 1 내지 36개의 탄소 원자, 더욱 바람직하게는, 1 내지 18개의 탄소 원자를 포함한다. 특히, 유기 기중의 탄소 원자의 수는 1 내지 12개, 특히 1 내지 10개인 것이 바람직하며, 예를 들어, 1 내지 4개이다.
괄호에 제공된 특징을 포함하는 (특정하게 확인된 화합물에 대한 IUAPC 명칭 이외의) 본원에 사용된 바와 같은 화학 용어 - 예컨대, (알킬)아크릴레이트, (메트)아크릴레이트 및/또는 (공)중합체는 이머 부분이 문맥이 나타내는 바와 같이 선택적인 것이며, 예를 들어, 용어 (메트)아크릴레이트는 메타크릴레이트 및 아크릴레이트 둘 모두를 의미한다.
본원에 기술된 바와 같이 본 발명의 일부 또는 모두에 사용되고/거나 이를 포함하는 특정 부분, 종, 기, 반복 유닛, 화합물, 올리고머, 중합체, 물질, 혼합물, 조성물 및/또는 포뮬레이션은 하나 이상의 상이한 형태 예컨대, 하기 비제한적인 리스트중의 형태로 존재할 수 있다: 입체이성질체 (예컨대, 거울상이성질체 (예를 들어, E 및/또는 Z 형태), 부분입체이성질체 및/또는 기하학 이성질체); 타토머 (예를 들어, 케토 및/또는 에놀 형태), 콘포머 (conformer), 염, 쌍성 이온, 착물 (예컨대, 킬레이트, 클러스레이트, 크라운 화합물, 십탄드/크립테이드, 내포 화합물, 삽입 화합물, 틈새형 화합물, 리간드 착물, 유기금속 착물, 비화학량론적 착물, π 부가물, 용매화물 및/또는 수화물); 동위원소 치환된 형태, 중합성 형태 [예컨대, 동종 또는 공중합체, 랜덤, 접목 및/또는 블록 중합체, 선형 및/또는 분지형 중합체 (예를 들어, 스타형 및/또는 측쇄형 분지된), 가교 및/또는 네트워크 중합체, 2가 및/또는 3가 반복 유닛으로부터 수득가능한 중합체, 덴드리머, 상이한 태틱성의 중합체 (예를 들어, 이소태틱, 신디오태틱 또는 어태틱 중합체)]; 다형체 (예컨대, 간극 형태, 결정 형태 및/또는 비결정 형태), 다양한 상, 고형 용액; 및/또는 이들의 조합물 및/또는 가능하다면, 이들의 혼합물. 본 발명은 본원에 정의된 바와 같은 유효한 이러한 모든 형태를 포함하고/거나 이용한다.
본 발명의 중합체는 유기 및/또는 무기일 수 있는 하나 이상의 적합한 중합체 전구체(들)에 의해 제조될 수 있으며, 임의의 적합한 (공)단량체(들), (공)중합체(들) [동종중합체(들) 포함] 및 이들의 혼합물을 포함하며, 이는 각각의 중합체 전구체(들)와 결합을 형성하여 본원에 지시된 바와 같은 직접 결합(들)에 의해 또 다른 각 중합체 전구체(들)과 사슬 연장 및/또는 가교 결합되는 부분을 포함한다.
본 발명의 중합체 전구체는 적합한 중합가능한 작용성을 갖는 하나 이상의 단량체(들), 올리고머(들), 중합체(들); 이들의 혼합물 및/또는 조합물을 포함할 수 있다.
단량체는 중합될 수 있는 저분자량 (예를 들어, 1 킬로달톤 미만)의 실질적으로 단분산인 화합물이다.
중합체는 중합 반응에 의해 제조된 고분자량 (예를 들어, 수천 달톤)의 거대분자의 다분산 혼합물이며, 여기서 거대분자는 다중의 더 작은 반복 유닛 (이는 단량체, 올리고머 및/또는 중합체인 이들 자체일 수 있음)을 포함하며, 여기서, (특성이 분자 구조의 미세한 부분에 임계적으로 의존적이지 않은 경우), 하나 또는 소수개의 유닛의 첨가 또는 제거는 거대 분자의 특성에 무시해도 좋을 만큼의 영향을 끼친다.
올리고머는 단량체와 중합체간의 중간 분자량의 갖는 분자의 다분산 혼합물이며, 여기서 분자는 다수의 작은 단량체 유닛을 포함하며, 이러한 유닛의 하나 또는 소수개의 제거는 분자의 특성을 현저하게 변화시킬 것이다.
문맥에 따라, 광범위한 용어 중합체는 올리고머를 포함할 수 있거나 없다.
본 발명의 및/또는 본 발명에 사용된 중합체 전구체는 직접 합성 또는 (중합체 전체구 자체가 중합성을 띠는 경우) 중합화에 의해 제조될 수 있다. 중합가능한 중합체 자체가 본 발명의 및/또는 본 발명에 사용된 중합체 전구체로서 사용되는 경우, 이러한 중합체 전구체는 낮은 분자량 분포를 갖는 것이 바람직하며, 실질적으로 단분산성이어서 부가반응, 부산물의 수 및/또는 이러한 중합체 전구체로부터 형성된 중합성 물질의 다분산성을 최소화시키는 것이 더욱 바람직하다. 중합체 전구체(들)는 일반적 온도 및 압력에서 실질적으로 비반응성일 수 있다.
본원에 특별하게 언급된 것을 제외하고는, 본 발명의 및/또는 본 발명에 사용된 중합체 및/또는 중합성 중합체 전구체는 당업자에 널리 공지된 적합한 중합 수단에 의해 (공)중합될 수 있다. 적합한 방법의 예로는 하기를 포함한다: 열 개시; 적합한 제제를 첨가하는 화학적 개시; 촉매; 및/또는 임의의 개시제를 사용하고, 이어서, 예컨대, 적합한 파장에서의 전자기 방사선 (광화학 개시) 예컨대, UV; 및또는 전자 빔, 알파 입자, 뉴트론 및/또는 기타 입자와 같은 다른 유형의 방사선으로의 조사에 의한 개시.
중합체 및/또는 올리고머의 반복 유닛의 치환은 본원에 기술된 용도로 포뮬레이션되고/거나 혼입될 수 있는 중합체 및/또는 수지와의 물질 융화성을 개선시키도록 선택될 수 있다. 이와 같이, 치환체의 크기 및 길이는 수지와의 물리적 얽힘 또는 인터로케이션을 최적화하도록 선택될 수 있거나, 이들은 적합하게는 이러한 다른 수지와의 화학 반응 및/또는 가교가 가능한 다른 반응성 물질을 포함할 수 있거나 없다.
본 발명의 추가의 양태는 청구범위에 기술되어 있다.
본 발명은 본 발명을 설명하고자 하는 것이지 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 것은 아닌 하기 특정 실시예에 의해 설명된다.
시험 방법
하기 시험 방법으로 PSA 특성 및 일반적 특성 모두를 평가하였다. PSA 특성을 측정하는데 사용된 시험 방법은 본원에 참고문헌으로 인용된 문헌 [Test methods for Pressure-Sensitive Tapes, 13th Edition, August 2001, Pressure-Sensitive Tape Council, Glenview, III.]에 기술되어 있다.
필 접착력 (Peel Adhesion) (PSTC-101)
필 접착력은 특정 각도 및 제거 속도에서 측정된 시험 패널로부터 코팅된 가요성 시이트 물질을 제거하는데 요구되는 힘이다. 본 실시예에서, 이러한 힘은 코팅된 시이트의 폭 인치당 파운드 (lb/in)로 나타내었다. 접착제의 코팅을 실리콘 이형지에 도포시켰다. 접착제 코팅을 UV 조사에 의해 경화시킨 후, 이를 2-mil 두께 마이라 필름 (Mylar film)에 결합시켰다. 코팅된 마이라 필름을 가로 1" 세로 8"의 조각으로 절단하였다. 74℉ 및 50% 상대 습도하에 24시간 동안 처리한 후, 이형지를 제거하고, 조각을 깨끗한 스테인레스 강철 시험 플레이트의 수평한 표면에 결합시켰다. 그 후, 결합물을 자동 롤러를 사용하여 롤링시켰다. 특정 정지 시간 동안 결합물을 처리한 후, 12"/분의 일정한 필링 속도로 필 테스터에서 180° 각도로 결합물을 필링시켰다. 결과는 lb/in의 평균 부하로서 나타내었다.
전단 저항 (PSTC-107)
전단 저항은 접착제의 내부 강도 또는 점착성의 측정치이다. 이는 접착제 스트립이 한정된 압력으로 부착된 표면과 평행 방향으로 표준 평면으로부터 접착제 스트립을 잡아당기는데 요구되는 힘의 양에 기초한다. 일정한 부하하에 스테인레스 강철 시험 패널로부터 접착제 코팅된 시이트 물질의 표면 영역을 잡아당기는데 요구되는 시간으로 측정된다.
시험은 스테인레스 강철 패널에 도포된 접착된 피복된 스트립에서, 각 스트립의 가로 1" 세로 1" 부분이 테이프의 한쪽 말단부가 자유로우면서 패널과 견고하게 접착되는 방식으로 수행된다. 부착된 코팅된 스트립을 갖는 패널은 패널이 178°의 각을 형성하도록 랙에 고정된다. 24시간 동안 결합 처리 후, 일정 중량이 연장된 자유로운 테이프 말단에 매달리게 하였다.
루프 택 측정 (Loop Tack Measurements)(PSTC-16)
마이라 코팅된 라미네이트를 가로 5" 세로 1"의 조각으로 기계 방향에 따라 절단하여 제조된 루프 택을 루프 택 테스터를 사용하여 측정하였다. 74℉ 및 50% 상태 습도하에 밤새 처리한 후, 라미네이트의 양 말단을 함께 테이핑시킴으로써 라미네이트를 루프로 만들었다. 그 후, 루프를 루프 택 테스터 및 테스터의 기저부에 클램핑된(clamped) 스테인레스 강철 플레이트상에 탑재하였다. 시험을 개시하면, 루프는 스테인레스 강철 플레이트와 접촉되고, 이어서 제거된다. 플레이트로부터 제거하는데 요구되는 부하는 lb/in2의 루프 택으로서 기록하였다.
시험 샘플 제조
PSA 생성물에 대한 모든 테이프를 접착제 이전 코팅에 의해 제조하였다. 비경화된 접착제 필름을 켐인스트루먼츠(Cheminstruments)로부터의 HLC-101 고온 용융 코터(hot melt coater)를 사용하여 실리콘 이형지(RP-12, 켐인스트루먼츠)상에 드로다운 (drawn down)시켰다. 전형적인 세팅 온도는 상부 롤에 있어서는 130°이며, 하부 롤에 있어서는 100°이다.
그 후, 드로다운된 접착제를 인치당 두개의 600-와트 (W/인치)의 퓨전 수은 증기 무전극 UV 램프를 사용하여 공기중에서 경화시켰다. 경화된 필름을 8인치 하드 러버 롤러 (손으로 수평하게 고정시킨 5.03kg)에 2번 이중 통과시켜 2밀리 두께의 폴리에스테르 필름과 라미네이팅시켰다. 라미네이트를 트리밍시키고, 가로 1인치 세로 6인치의 스트립으로 절단하고, 시험 전에 일정한 실온에서 처리하였다.
실시예 1
실시예 1의 합성
204.75g의 크라톤(Kraton) L-2203, 상표명 에스코레즈 2520으로 엑손모빌로부터 시중에서 입수가능한 56.16g의 방향족 변형된 지방족 증점제, 및 상표명 에스코레즈 5380으로 엑손모빌로부터 시중에서 입수가능한 251.67g의 수소화된 지환족 페트롤륨 탄화수소 증점제 수지를 2L 둥근 바닥 플라스크에 충전시켰다. 플라스크를 90 내지 100℃ 오븐에 넣어 혼합물을 가열시켜 증점제를 완전히 용융시켰다. 플라스크를 오븐에서 꺼내고, 이를 100 내지 110℃로 가열시키면서 서서히 진탕시켜 폴리올과 용융된 점증제를 혼합시킨 후, 이를 100 내지 110℃에 유지시켰다. 진탕시키면서, 0.22g의 BTH (부틸화된 히드록시 톨루엔, 상표 의장 CAO-3으로 PMC 스패리티즈로부터 시중에서 입수가능한 항산화제)중에 첨가한 후, 혼합물 표면 위로 무수 공기가 계속적으로 송풍되게 하였으며, 이러한 건조 공정을 2시간 동안 지속시켜 폴리올 또는 증점제로부터 수분이 가능한 제거되게 하였다. 반응물을 혼합하고 건조시키는 동안에, 0.93g의 HEA/0.56g의 DBTDL, 디부틸 틴 디라우레이트 (상표명 답코(Dabco®) T-12로서 에어 프로덕츠로부터 시중에서 입수가능)/0.11g의 MeHQ (알드리히 케미칼스로부터 시중에서 입수가능한 파라-메톡시페놀)의 용액 및 15.63g의 MDI/28.66g의 HDODA의 용액은 각각 덮개가 덮힌채로 제조되어야 한다. HDODA (헥산디올 디아크릴레이트)는 설패이스 스페셜티즈 UCB의 시중 상품인 이작용성 반응 희석제이다. 폴리올 및 증점제를 가열시키고, 혼합시키고, 2시간 동안 건조시킨 후, 완만하게 진탕시키면서 HEA/DBTDL/MeHQ의 용액을 반응기에 첨가하고, 잘 혼합하였다. 그 후, MDI/HDODA 용액을 첨가 깔대기를 사용하여 서서히 첨가하였다. 첨가 시간은 30-40분이었다. 무수 공기를 송풍시키고 완만하게 진탕시키면서, 반응물을 110℃에서 적어도 2시간 동안 유지시켰다. NCO%가 0.2% 보다 낮아질 때 까지 NCO%를 시험함으로써 반응 정도를 체크하였다. 그 후, 필요한 첨가제를 각각 후 첨가하였다. 이들은 0.28g의 BHT, 0.11g의 MeHQ, 5.58g의 이르가큐어 184 및 2.79g의 이르가녹스 1010을 포함한다. 여기서, 시바 스페셜티 케미칼스로부터의 이르가큐어 184는 매우 유효한 비-황색 광개시제이며, 이는 화학적으로 불포화된 사전중합체의 광중합화를 개시하는데 사용된다. 시바 스페셜티 케미칼스로부터 의 이르가녹스 1010은 처리 및 장기간 열 안정화를 위한 페놀성 일차 항산화제이다. 110℃에서 30분 이상 동안 내용물을 진탕시켜 억제제/항산화제를 완전히 용해시키고, 생성물중에 균일하게 분포되게 하였다. 히터 및 진탕기를 끄고, 생성물을 용기에 붓고 합성을 종료하였다.
실시예 1의 일반적 공정
생성물은 매우 점성인 액체이며, 이의 점성은 온도에 의존적이다. 점성은 스핀들 #28이 구비된 브룩필드(Brookfiled) 점성계를 사용하여 측정하였으며, 결과는 표 1에 기재되어 있다.
표 1. 실시예 1의 온도 의존적 점도
온도 (℃) 80 90 100 110 120
점도 (cPs) 150,300 76,000 41,050 22,700 10,400
점도 데이타는 생성물이 넓은 온도 범위 80 내지 120℃에 걸쳐 피복가능하다는 것을 나타낸다.
실시예 1의 PSA 성능
2-mil 접착제 필름 샘플을 분당 75 피트 속도 (0.66J/cm2)로 경화시켰다. 접착 성능은 표 2에 기재되어 있다.
표 2. 통상적인 용매 기재 PSA (조성물 X)와 비교한 실시예 1의 PSA 성능
실시예 1 조성물 X
스테인레스 강철상에서의 180°필, 20분 정지 시간 4.2ibs/in 4.7lbs/in
스테인레스 강철상에서의 180°필, 24시간 정지 시간 5.3ibs/in 5.6lbs/:lns
폴리프로필렌상에서의 180°필, 20분 정지 시간 3.3ibs/in <1.0lb/in(지핑)
폴리프로필렌상에서의 180°필, 22시간 정지 시간 4.8ibs/in <1.0lb/in(지핑)
23℃에서의 정적 전단 (1 x 1 인치, 2Kg) >167시간 70시간
93℃에서의 정적 전단 (1 x 1 인치, 1Kg) >167시간 3시간
중합성 PVC 간지상에서의 노화 전의 스테인레스 강철상에서의 180°필, 20분 정지 시간 4.2lbs/in 4.9lbs/in
중합성 PVC 간지상에서 70℃에서 7일 동안 노화시킨 후의 스테인레스 강철상에서의 180°필, 20분 정지 시간 3.6lbs/in 4.1lb/in
필 보유율 88% 84%
실시예 1은 하기 특성을 나타낸다:
낮은 표면 에너지 기판으로의 탁월한 접착력; 극성 기판으로의 우수한 접착력; 높은 응집력; 고온 내성, 우수한 가소제 내성, 90 내지 130℃의 가온 용융 처리 온도.
실시예 2
실시예 2의 합성
204.75g의 크라톤 L-2203, 상표명 에스코레즈 2520으로 엑손모빌로부터 시중에서 입수가능한 83.82g의 방향족 변형된 지방족 증점제, 상표명 에스코레즈 5380으로 엑손모빌로부터 시중에서 입수가능한 223.29g의 수소화된 시클릭 지방족 페트롤륨 탄화수소 증점제 수지, 및 0.22g의 BHT를 2L 둥근 바닥 플라스크에 충전시켰다. 플라스크를 93℃ 오븐에 넣어 혼합물을 가열시켜 증점제를 완전히 용융시켰다. 플라스크를 오븐에서 꺼내고, 이를 100 내지 110℃로 가열시키면서 서서히 진탕시켜 폴리올, 용융된 점증제 및 BHT를 혼합시킨 후, 이를 100 내지 110℃에 유지시켰다. 진탕시키면서, 혼합물 표면 위로 무수 공기가 계속적으로 송풍되게 하였 으며, 이러한 건조 공정을 2시간 동안 지속시켜 폴리올 또는 증점제로부터 수분이 가능한 제거되게 하였다. 반응물을 혼합하고 건조시키는 동안에, 0.93g의 HEA/0.56g의 DBTDL/0.11g의 MeHQ 용액 및 15.63g의 MDI/28.66g의 HDODA의 용액은 각각 덮개가 덮힌채로 제조되어야 한다. 폴리올 및 증점제를 가열시키고, 혼합시키고, 2시간 동안 건조시킨 후, 완만하게 진탕시키면서 HEA/DBTDL/MeHQ의 용액을 반응기에 첨가하고, 잘 혼합하였다. 그 후, MDI/HDODA 용액을 첨가 깔대기를 사용하여 서서히 첨가하였다. 첨가 시간은 30-40분이었다. 무수 공기를 송풍시키고 완만하게 진탕시키면서, 반응물을 110℃에서 적어도 2시간 동안 유지시켰다. NCO%가 0.2% 보다 낮아질 때 까지 NCO%를 시험함으로써 반응 정도를 체크하였다. 그 후, 필요한 첨가제를 각각 후 첨가하였다. 이들은 0.28g의 BHT, 0.11g의 MeHQ, 5.58g의 이르가큐어 184 및 2.79g의 이르가녹스 1010을 포함한다. 110℃에서 30분 이상 동안 내용물을 진탕시켜 억제제/항산화제를 완전히 용해시키고, 생성물중에 균일하게 분포되게 하였다. 히터 및 진탕기를 끄고, 생성물을 용기에 붓고 합성을 종료하였다.
실시예 2의 일반적 공정
생성물은 매우 점성인 액체이며, 이의 점성은 온도에 의존적이다. 점성은 스핀들 #28이 구비된 브룩필드 점성계를 사용하여 측정하였으며, 결과는 표 3에 기재되어 있다.
표 3. 실시예 2의 온도 의존적 점도
온도 (℃) 80 90 100 110 120
점도 (cPs) 171,500 82,130 44,450 23,250 13,950
점도 데이타는 실시예 2가 넓은 온도 범위 80 내지 120℃에 걸쳐 피복가능하다는 것을 나타낸다.
실시예 4의 PSA 성능
2-mil 접착제 필름 샘플을 분당 75 피트 속도 (0.66J/cm2)로 경화시켰다. 접착 성능은 표 4에 기재되어 있다.
표 4. 실시예 2의 PSA 성능
스테인레스 강철상에서의 180°필, 20분 정지 시간 4.1lbs/in
스테인레스 강철상에서의 180°필, 24시간 정지 시간 5.2lbs/in
스테인레스 강철상에서의 루프 택 2.4lbs/in2
23℃에서의 정적 전단 (1 x 1 인치, 2Kg) 8000분
실시예 3
실시예 3의 합성
204.75g의 크라톤 L-2203, 상표명 에스코레즈 2520으로 엑손모빌로부터 시중에서 입수가능한 56.16g의 방향족 변형된 지방족 증점제, 상표명 에스코레즈 5380으로 엑손모빌로부터 시중에서 입수가능한 251.67g의 수소화된 시클릭 지방족 페트롤륨 탄화수소 증점제 수지, 및 0.22g의 BHT를 2L 둥근 바닥 플라스크에 충전시켰다. 플라스크를 93℃ 오븐에 넣어 혼합물을 가열시켜 증점제를 완전히 용융시켰다. 플라스크를 오븐에서 꺼내고, 이를 100 내지 110℃로 가열시키면서 서서히 진탕시켜 폴리올, 용융된 점증제 및 BHT를 혼합시킨 후, 이를 100 내지 110℃에 유지시켰다. 진탕시키면서, 혼합물 표면 위로 무수 공기가 계속적으로 송풍되게 하였으며, 이러한 건조 공정을 2시간 동안 지속시켜 폴리올 또는 증점제로부터 수분이 가능한 제거되게 하였다. 반응물을 혼합하고 건조시키는 동안에, 0.93g의 HEA/0.56g의 DBTDL 용액/0.11g의 MeHQ의 용액 및 15.63g의 MDI/28.66g의 HDODA의 용액은 각각 덮개가 덮힌채로 제조되어야 한다. 폴리올 및 증점제를 가열시키고, 혼합시키고, 2시간 동안 건조시킨 후, 완만하게 진탕시키면서 HEA/DBTDL/MeHQ의 용액을 반응기에 첨가하고, 잘 혼합하였다. 그 후, MDI/HDODA 용액을 첨가 깔대기를 사용하여 서서히 첨가하였다. 첨가 시간은 30-40분이었다. 무수 공기를 송풍시키고 완만하게 진탕시키면서, 반응물을 110℃에서 적어도 2시간 동안 유지시켰다. NCO%가 0.2% 보다 낮아질 때 까지 NCO%를 시험함으로써 반응 정도를 체크하였다. 그 후, 필요한 첨가제를 각각 후 첨가하였다. 이들은 0.28g의 BHT, 0.11g의 MeHQ, 5.57g의 이르가큐어 184를 포함한다. 110℃에서 30분 이상 동안 내용물을 진탕시켜 억제제/항산화제를 완전히 용해시키고, 생성물중에 균일하게 분포되게 하였다. 히터 및 진탕기를 끄고, 생성물을 용기에 붓고 합성을 종료하였다.
실시예 3의 일반적 공정
생성물은 매우 점성인 액체이며, 이의 점성은 온도에 의존적이다. 점성은 스핀들 #28이 구비된 브룩필드 점성계를 사용하여 측정하였으며, 결과는 표 5에 기재되어 있다.
표 5. 생성된 수지의 온도 의존적 점도
온도 (℃) 80 90 100 110 120
점도 (cPs) 264,000 131,000 68,800 35,300 19,300
실시예 4 및 5의 제조
실시예 4를 99.5부의 실시예 3 및 0.5%부의 이르가녹스 1010을 고온 용융 블 랜딩하여 제조하였다.
실시예 5는 96부의 실시예 3 및 4부의 디펜타에리트리톨 히드록시 펜타아크릴레이트 (UCB로부터의 DPHPA)를 고온 용융 블랜딩하여 제조하였다.
실시예 4 및 5의 PSA 성능
2-mil 접착제 필름 샘플을 분당 75 피트 속도 (0.66J/cm2)로 경화시켰다. 감압성 접착 성능은 표 6에 기재되어 있다.
표 6. 실시예 4 및 5의 PSA 성능
실시예 4 실시예 5
스테인레스 강철상에서의 180°필, 20분 정지 시간 3.5lbs/in 4.0lbs/in
스테인레스 강철상에서의 180°필, 24시간 정지 시간 5.1lbs/in 5.0lbs/in
23℃에서의 정적 전단 (1 x 1 인치, 2Kg) >20000min >10000min

Claims (6)

  1. 바람직하게는, 용매의 부재하에,
    (a) 분자량이 1000달톤 이상, 바람직하게는, 약 1,000 내지 10,000달톤, 더욱 바람직하게는, 약 2,000 내지 약 5,000달톤, 예를 들어, 3,000달톤인, 약 10 내지 약 80중량%, 바람직하게는, 약 25 내지 약 50중량%, 더욱 바람직하게는, 30 내지 약 40중량%, 예를 들어, 약 35중량%의 하나 이상의 폴리올;
    (b) 약 0.5 내지 약 20중량%, 바람직하게는, 약 1.0 내지 약 10중량%, 더욱 바람직하게는, 약 1.0 내지 약 5중량%, 예를 들어, 약 3중량%의 하나 이상의 폴리-이소시아네이트(들), 예를 들어, 2 내지 4개의 상이한 폴리올-이소시아네이트(들);
    (c) 약 0.1 내지 약 10중량%, 바람직하게는, 0.1 내지 약 5 중량%, 더욱 바람직하게는, 0.1 내지 약 1.0중량%, 가장 바람직하게는, 약 0.1 내지 약 0.5중량%, 예를 들어, 약 0.2중량%의 하나 이상의 히드록실 (메트)아크릴레이트(들), 예를 들어, 2 내지 6개의 상이한 히드록실 (메트)아크릴레이트(들);
    (d) 약 10 내지 약 80중량%, 바람직하게는, 약 30 내지 약 60중량%, 더욱 바람직하게는, 약 40 내지 약 60중량%, 가장 바람직하게는, 약 50 내지 약 60중량%, 예를 들어, 약 55중량%의, 상기 물질들 (예컨대, 올리고머/중합체)과 양립가능한 하나, 또는 수개의 점증제 수지, 예를 들어, 탄화수소 점증제:
    (e) 선택적으로, 약 0 내지 약 90중량%, 바람직하게는, 약 1 내지 약 30중량%, 더욱 바람직하게는, 약 2 내지 약 25중량%, 가장 바람직하게는, 약 3 내지 약 10중량%, 예를 들어, 약 5중량%의, 상기 물질들 (예컨대, 올리고머/중합체)과 양립가능한 하나, 또는 수개의 다작용성 (메트)아크릴레이트 단량체;
    (f) 선택적으로, 약 0.1 내지 약 10.0중량%, 바람직하게는, 약 0.5 내지 약 5중량%의 광개시제(들), 바람직하게는, 약 0.5 내지 약 1.5중량%, 예를 들어, 약 1.0중량%의 광개시제(들) (선택적으로, 포뮬레이션이 전자 빔에 의해 경화되는 경우, 광개시제가 사용되지 않음);
    (g) 선택적으로, 약 0 내지 약 10중량%의 기타 첨가제, 예컨대, 항산화제(들), UV-안정화제(들), 습윤화제(들), 유동화제(들)(flowing agent(s)) 및 당업자에게 널리 공지된 기타 첨가제를 중합시킴으로써 수득가능한 반응 생성물.
  2. 제 1항에 있어서, (메트)아크릴레이트가 분자당 평균 약 1.5 내지 약 2.5개, 더욱 바람직하게는, 약 2.0개의 히드록시기를 포함하는 중합체.
  3. 용매의 부재하에 단일 용기에서 제 1항의 물질을 중합시키는 단계를 포함하는 방법.
  4. 제 3항의 방법으로부터 수득가능하고/거나 제 1항 또는 제 2항의 중합체를 포함하는, 방사선 경화성 접착제, 바람직하게는, 감압성(pressure sensitive) 접착제.
  5. 제 4항에 있어서, 표면 에너지가 낮은 기판 (예컨대, 폴리프로필렌)에 대한 접착력이 본원에 기술된 테스트 방법으로 측정한 경우, 약 1.5lb/in 이상, 바람직하게는, 2.0lb/in인 접착제.
  6. 제 4항에 청구된 바와 같은 접착제로 피복된 기판.
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