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KR20230141602A - 재분리 가능한 자가 접착 프로덕트 - Google Patents

재분리 가능한 자가 접착 프로덕트 Download PDF

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KR20230141602A
KR20230141602A KR1020230041006A KR20230041006A KR20230141602A KR 20230141602 A KR20230141602 A KR 20230141602A KR 1020230041006 A KR1020230041006 A KR 1020230041006A KR 20230041006 A KR20230041006 A KR 20230041006A KR 20230141602 A KR20230141602 A KR 20230141602A
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KR
South Korea
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self
polyvinylaromatic
adhesive
ethylene
fraction
Prior art date
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Pending
Application number
KR1020230041006A
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English (en)
Inventor
요스 타쉐
임케 슈바르츠
틸로 돌라세
율리아 가베르스
얀 올레 푈스
얀 올레 ?O스
Original Assignee
테사 소시에타스 유로파에아
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 테사 소시에타스 유로파에아 filed Critical 테사 소시에타스 유로파에아
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Abstract

본 발명은 광범위한 스트레칭(extensive stretching)에 의해 재분리 가능하고 적어도 하나의 감압 접착제 층을 포함하는 자가-접착 프로덕트(self-adhesive product)에 관한 것이며, 감압 접착제는 a) 적어도 28 wt% 및 최대 58 wt%의 엘라스토머 성분 ― i. 엘라스토머 성분은 각각의 경우에 엘라스토머 성분을 기준으로 하여, 적어도 60 wt%, 바람직하게는 최대 90 wt%의, 적어도 18 wt%의 폴리비닐방향족 분율 및 GPC에 의해 결정된(시험 I), 100,000 내지 500,000 g/mol의 피크 분자량을 갖는 수소화된 폴리비닐방향족-폴리디엔 블록 코폴리머를 포함하고, ii. 폴리디엔 블록은 실질적으로 완전히 수소화되고, iii. 수소화된 폴리비닐방향족-폴리디엔 블록 코폴리머는 ABA 구조, (AB)nZ 구조(n = 2) 또는 방사형 (AB)n 구조 또는 방사형 (AB)n-Z 구조(n ≥ 3)를 가지며, 여기서 A는 폴리비닐방향족이고, B는 에틸렌 및 부틸렌 또는 에틸렌 및 프로필렌이고, Z는 커플링 물질의 유도체이고, B 블록에서 에틸렌 분율은 바람직하게는 적어도 50 wt%이고, iv. 엘라스토머 성분은 엘라스토머 성분을 기준으로 하여 최대 35 wt%의, A'B' 구조 또는 (A'B')nZ 구조(n = 1)를 갖는 적어도 하나의 종류의 수소화된 디블록 코폴리머를 포함하고, 여기서 A'는 폴리비닐방향족이고, B'는 에틸렌 및 부틸렌 또는 에틸렌 및 프로필렌이고, Z는 커플링 물질의 유도체이고, A'는 A일 수 있고/거나 B' = B일 수 있음 ―, b) 점착부여 수지 성분, c) 선택적으로 가소제 성분, d) 선택적으로 추가의 애주번트를 포함하고, 엘라스토머 성분의 분율은 감압 접착제 및 또한 임시 캐리어 물질("이형 라이너")의 적어도 하나의 플라이(ply)의 총 중량을 기준으로 한다.

Description

재분리 가능한 자가 접착 프로덕트 {REDETACHABLE SELF-ADHESIVE PRODUCTS}
본 발명은 특히, 광범위한 스트레칭에 의해 접착제로부터 다시 분리될 수 있는, 양면 접착식 자가 접착 프로덕트(double-sidedly adhering self-adhesive product)에 관한 것이다. 이들은 수소화된 폴리비닐방향족-폴리디엔 블록 코폴리머를 기반으로 하는 적어도 하나의 감압 접착제 층을 함유하고, 매우 우수한 열 전단 강도 및 수명으로 유명하다.
접착제 및 접착 테이프는 일반적으로 내구성 또는 영구적인 연결을 생성하기 위해 2개의 기재들을 조립하는데 사용된다. 재활용을 위해 이러한 영구적인 연결을 해제하는 것을 목표로 하는 경향은 이미 얼마 동안 분명하였다. 따라서, 초기에 적용-호환성 결합 특성을 제공하지만 또한 재분리 가능한 접착 해결안이 모색된다. 특히 여기서의 과제는 예컨대 본딩할 재료뿐만 아니라 본드의 견고성과 관련하여 점점 더 까다로운 적용 분야를 충족하는 본딩 성능을 실현하는 것이다. 예컨대, 자동차 분야의 접착 본드의 경우, 높은 열 전단 강도가 필요하며, 플라스틱 부가 부품에도 필요하다. 이러한 부가 부품에 대한 일반적인 물질은 PP/EPDM, PP/EPM 또는 PP/EPR이다. 이러한 물질의 본딩은 특정 과제를 제기한다.
광범위한 스트레칭에 의해 재분리 가능하고 스티렌 블록 코폴리머를 기반으로 하는 하나 이상의 층을 포함하는 자가 접착 프로덕트는 공지되어 있다.
US 4,024,312 A는 신장성 캐리어 층 및 ABA 블록 코폴리머-기반 감압 접착제 층을 기반으로 하는, 의료 적용을 위한 다층 접착 스트립을 제안한다. 캐리어의 신장성(extensibility)은 적어도 200%이고, 50% 모듈러스는 약 14 MPa 미만인 것으로 언급된다. 사용될 수 있는 ABA 블록 코폴리머는 부타디엔, 이소프렌, 에틸렌 또는 부틸렌으로 구성된 B 블록을 갖는 것들을 포함한다. 캐리어 층에 대해 명시적으로 언급된 것은 SBS 및 SIS이며, 감압 접착제 층에 대해는 SIS 뿐이다.
US 6,372,341 B1에는 신장성 캐리어 층을 위한 일련의 가능한 엘라스토머가 확인되어 있으며, LLDPE, LDPE, SIS 및 SEBS가 특히 언급되어 있다. 명시적으로 언급된 접착제는 다수의 예에서 폴리아크릴레이트를 기반으로 하고, 캐리어 층은 LLDPE 또는 LDPE을 기반으로 한다. SEBS 캐리어 및 수지-개질된 SIS 접착제를 포함하는 신장성 접착 스트립이 또한 확인된다.
DE 10 2012 223 670 A1호는 광범위한 스트레칭에 의해 재분리 가능한 접착 스트립을 청구하고 있으며, 스트립은 폴리우레탄-기반 캐리어 층, 및 비닐방향족 블록 코폴리머 기반으로 하는 포뮬레이션으로 구성된 적어도 하나의 감압 접착제 층을 갖는 다층 설계를 갖는다. 불포화 폴리디엔 엘라스토머 블록을 갖는 비닐방향족 블록 코폴리머가 바람직하고 명백하게 언급된다.
제안된 시스템은 많은 적용에 예외적으로 적합하지만, 광범위한 스트레칭에 의해 재분리될 수 있고 심지어 매우 오래 지속되는 접착 본드로부터도 다시 제거될 수 있는 자가 접착 프로덕트를 제공하고자 하는 추가의 요망이 있다. 매우 장기간 안정성을 갖는 포뮬레이션의 경우, 원칙적으로, 수소화된 폴리스티렌-폴리디엔 블록 코폴리머로 지칭되는, 폴리디엔 블록에서 수소화를 갖는 스티렌 블록 코폴리머 유형이 제공된다. 이들은 보다 특히 폴리스티렌-폴리(에틸렌/부틸렌), SEBS, 및 폴리스티렌-폴리(에틸렌/프로필렌), SEPS, 블록 코폴리머이다.
광범위한 스트레칭에 의해 재분리될 수 있는 자가 접착 프로덕트의 설계에서, 스트레칭에 필요한 힘이 너무 크지 않도록 보장되어야 하는데, 그렇지 않으면 분리 공정이 완전히 종료되기 전에 자가 접착 프로덕트의 원치 않는 찢어짐이 있을 수 있기 때문이다. 또한, 스트레칭에 필요한 높은 힘은 전형적으로 사용자에게 허용되지 않는다. 광범위한 스트레칭에 의해 재분리 가능한 자가 접착 테이프의 포뮬레이션을 위한 잠재적으로 적합한 베이스 엘라스토머의 첫 번째의, 대략적인 예비 선택은 300% 모듈러스에 의해 당업자에 의해 이루어질 수 있다. 이러한 기계적 특성은 열가소성 엘라스토머에 대한 일반적인 제조업체 사양이다. 그러나, 본원에서 폴리스티렌-폴리디엔 블록 코폴리머는 전형적으로, 수소화된 엘라스토머(약 30 wt%의 폴리스티렌 분율을 갖는 SEBS의 경우, 전형적으로 4 MPa 초과; cf. "Innovation powered by Kraton Polymers Product Guide", Kraton Performance Polymers, Inc., 2016)보다 상당히 더 낮은 300% 모듈러스를 갖는 것으로 인식되며(SIS 및 SBS의 경우 전형적으로 3.5 MPa 미만; cf. "Innovation powered by Kraton Polymers Product Guide", Kraton Performance Polymers, Inc., 2016), 따라서 수소화된 폴리스티렌-폴리디엔 블록 코폴리머가 광범위한 스트레칭에 의해 재분리 가능한 자가 접착 프로덕트에 적합한 포뮬레이션에 접근하는데 사용될 수 있다는 것은 분명하지 않다.
그럼에도 불구하고, 수소화된 폴리스티렌-폴리디엔 블록 코폴리머를 기반으로 하는, 광범위한 스트레칭에 의해 재분리 가능한 자가 접착 프로덕트에 적합한 포뮬레이션을 제안하려는 시도가 있었다(DE 100 03 318 A1, DE 102 52 088 A1, DE 102 52 089 A1, DE 10 2007 021 504 A1).
DE 100 03 318 A1호에는 두께가 700 ㎛이고, 광범위한 스트레칭에 의해 재분리될 수 있고, 특히 벽 후크(wall hook)의 고정용으로 의도된 자가 접착 스트립이 인용되어 있다. 예시적으로, 수소화된 폴리스티렌-폴리디엔 블록 코폴리머에 기반한 포뮬레이션이 또한 확인된다. 그러나, 트리블록 코폴리머 및 1 또는 2개의 점착부여 수지를 갖는 포뮬레이션의 성능 용량은 요건을 충족시키지 못하는 것으로 기재되어 있다. 2종의 수소화된 폴리스티렌-폴리디엔 블록 코폴리머를 함유하는 포뮬레이션 ― 하나는 적어도 25 wt%의 폴리스티렌 분율을 갖고, 하나는 최대 20 wt%의 폴리스티렌 분율을 가짐 ― 만이 요건을 충족시키는 포뮬레이션을 생산한다. 이는 광범위한 스트레칭에 의해 그 자체로 재분리될 수 있고, 또한 특정 주어진 적용에 대한 본딩 요건의 의미에서 적절한 성능으로 작동하는 수소화된 폴리스티렌-폴리디엔 블록 코폴리머를 기반으로 하는 포뮬라를 설계하는 것이 까다로운 작업임을 보여준다.
DE 102 52 088 A1호는 단층 및 다층 설계로, 광범위한 스트레칭에 의해 재분리 가능한 접착 스트립을 개시한다. SEBS를 기반으로 하는, 본원에서 확인된 단층 접착 스트립은 700 ㎛의 프로덕트 두께에도 불구하고 부적절한 인열 저항을 나타낸다. 다층 프로덕트 설계의 경우, 실시예는 전형적으로 1000% 초과의 최대 신장성을 갖는 SIS-기반 포뮬레이션을 이용한다. 본 명세서는 매우 낮은(Kraton G1657: 13 wt%; Septon 2063: 13 wt%) 및 매우 높은(Kraton GRP 6919: 40 wt%) 폴리스티렌 함량의 포뮬레이션을 개시한다. 명시된 포뮬레이션으로, 광범위한 스트레칭에 의해 재분리 가능한 인열-안정성의 단일-층 자가 접착 프로덕트를 수득하는 것은 가능하지 않다. 광범위한 스트레칭에 의해 재분리 가능한 인열-안정성 자가 접착 프로덕트를 수득하기 위해, 폴리스티렌-폴리디엔-기반 중간 층의 도입이 제안된다. 본원에 제안된 수소화된 폴리스티렌-폴리디엔 블록 코폴리머를 갖는 포뮬레이션은 제한된 열 전단 강도를 갖는 것으로 예상될 수 있다.
DE 102 52 089 A1호에서는 DE 100 03 318 A1호와 마찬가지로, 수소화된 폴리스티렌-폴리디엔 블록 코폴리머가 다른 엘라스토머와 특정 방식으로 조합되지 않는 한, 700 ㎛ 두께의 자가 접착 스트립이 요건(여기서는 또한 벽 후크 고정의 맥락에서)에 따라 작동하지 않음이 관찰된다. 이는 수소화된 폴리스티렌-폴리디엔 블록 코폴리머를 기반으로 하는 감압 접착제 포뮬레이션으로 광범위한 스트레칭에 의해 재분리 가능한 자가 접착 스트립을 설계하고 특정 결합 성능을 달성하는 것을 목표로 할 때 특별한 어려움을 다시 강조한다.
DE 10 2007 021 504 A1호는 700 ㎛의 프로덕트 두께로 높은 분율의 가소화 수지를 갖는 SEBS 또는 SEPS를 기반으로 하는, 광범위한 스트레칭에 의해 재분리 가능한 단층 접착 스트립을 교시한다. 이는 상이한 수소화된 폴리스티렌-폴리디엔 블록 코폴리머들의 조합을 제안한다. 그러나, 분명히, 300% 모듈러스 > 3 MPa를 갖는 수소화된 폴리스티렌-폴리디엔 블록 코폴리머는 엘라스토머 성분 내에 대부분 기준으로 사용될 수 없는 것으로 인식되었다. 따라서, 명시적으로 제공된 예시적인 포뮬레이션에서, 엘라스토머 성분은 높은 분율의 낮은 폴리스티렌 함량(< 15 wt%)을 갖는 엘라스토머로 포뮬레이션되고; 이는 민감한 기재에서도 용이한 재분리성을 초래할 수 있지만, 많은 산업적 적용에 불충분한 열 전단 강도를 수반한다.
따라서, 본 발명의 목적은 광범위한 스트레칭에 의해 재분리 가능하고 높은 장기 안정성을 가지며, 분리성에도 불구하고 PP/EPDM, PP/EPM 또는 PP/EPR와 같은 비극성 기재에서도 우수한 결합 성능을 제공하고, 동시에 강화된 열 전단 강도를 제공하는 자가 접착 프로덕트를 제공하는 것이다.
이러한 목적은 제1항 및 제2항에 기재된 유형의 적어도 하나의 감압 접착제 층을 포함하는 자가 접착 프로덕트에 의해 예기치 않게 달성된다. 종속항은 본 발명의 주제의 유리한 개발예를 제공한다. 본 발명의 추가 부분은 본 발명의 접착된 자가 접착 프로덕트를 지닌 기재, 보다 특히 구성요소이다.
따라서, 본 발명의 제1 주제는 광범위한 스트레칭에 의해 재분리 가능하고, 적어도 하나의 감압 접착제 층을 포함하는, 자가 접착 프로덕트로서,
a) 적어도 28 wt% 및 최대 58 wt%의 엘라스토머 성분 ―
i. 엘라스토머 성분은 각각의 경우에 엘라스토머 성분을 기준으로 하여, 적어도 약 60 wt%, 바람직하게는 최대 약 90 wt%의, 적어도 18 wt%의 폴리비닐방향족 분율 및 GPC에 의해 결정된(시험 I), 100,000 내지 500,000 g/mol의 피크 분자량을 갖는 수소화 폴리비닐방향족-폴리디엔 블록 코폴리머를 포함하고,
ii. 폴리디엔 블록은 실질적으로 완전히 수소화되고,
iii. 수소화된 폴리비닐방향족-폴리디엔 블록 코폴리머는 ABA 구조, (AB)nZ 구조(n = 2임) 또는 방사형 (AB)n 구조 또는 방사형 (AB)n-Z 구조(n ≥ 3임)를 가지며, 여기서 A는 폴리비닐방향족이고, B는 에틸렌 및 부틸렌 또는 에틸렌 및 프로필렌이고, Z는 커플링 물질의 유도체이고, B 블록에서 에틸렌 분율은 바람직하게는 적어도 50 wt%이고,
iv. 엘라스토머 성분은 엘라스토머 성분을 기준으로 하여, 최대 35 wt%의, A'B' 구조 또는 (A'B')nZ 구조(n = 1임)를 갖는 적어도 1종의 수소화된 디블록 코폴리머를 포함하고, 여기서 A' = 폴리비닐방향족이고, B'는 에틸렌 및 부틸렌 또는 에틸렌 및 프로필렌이고, Z는 커플링 물질의 유도체이고, A'는 A일 수 있고/거나 B'는 B일 수 있음 ―,
b) 점착부여 수지 성분,
c) 임의로 가소제 성분,
d) 임의로 추가의 애주번트를 포함하는 적어도 하나의 감압 접착제 층 ― 엘라스토머 성분의 분율은 감압 접착제의 총 중량을 기준으로 함 ―, 및 또한
적어도 하나의 플라이(ply)의 임시 캐리어 물질("이형 라이너")를 포함하는 자가 접착 프로덕트이다.
본 발명의 제1 바람직한 구현예에 따르면, 광범위한 스트레칭에 의해 재분리가능하고 적어도 하나의 감압 접착제 층을 포함하는 상기 자가 접착 프로덕트는 적어도 하나의 플라이의 임시 캐리어 물질("이형 라이너") 뿐만 아니라 적어도 하나의 플라이의 신장성 영구 캐리어 물질을 포함한다.
또한, 본 발명의 제2 주제는 광범위한 스트레칭에 의해 재분리 가능하고, 적어도 하나의 감압 접착제 층을 포함하는, 자가 접착 프로덕트로서,
a) 적어도 28 wt% 및 최대 58 wt%의 엘라스토머 성분 ―
i. 엘라스토머 성분은 각각의 경우에 엘라스토머 성분을 기준으로 하여, 적어도 약 60 wt%, 바람직하게는 최대 약 90 wt%의, 적어도 18 wt%의 폴리비닐방향족 분율 및 GPC에 의해 결정된(시험 I), 100,000 내지 500,000 g/mol의 피크 분자량을 갖는 수소화 폴리비닐방향족-폴리디엔 블록 코폴리머를 포함하고,
ii. 폴리디엔 블록은 실질적으로 완전히 수소화되고,
iii. 수소화된 폴리비닐방향족-폴리디엔 블록 코폴리머는 ABA 구조, (AB)nZ 구조(n = 2임) 또는 방사형 (AB)n 구조 또는 방사형 (AB)n-Z 구조(n ≥ 3임)를 가지며, 여기서 A는 폴리비닐방향족이고, B는 에틸렌 및 부틸렌 또는 에틸렌 및 프로필렌이고, Z는 커플링 물질의 유도체이고, B 블록에서 에틸렌 분율은 바람직하게는 적어도 50 wt%이고,
iv. 임의로 엘라스토머 성분은 엘라스토머 성분을 기준으로 하여, 최대 35 wt%의, A'B' 구조 또는 (A'B')nZ 구조(n = 1임)를 갖는 적어도 1종의 수소화된 디블록 코폴리머를 포함하고, 여기서 A' = 폴리비닐방향족이고, B'는 에틸렌 및 부틸렌 또는 에틸렌 및 프로필렌이고, Z는 커플링 물질의 유도체이고, A'는 A일 수 있고/거나 B'는 B일 수 있음 ―,
b) 점착부여 수지 성분,
c) 2 wt% 이상 및 30 wt% 이하의 가소제 성분, 및
d) 임의로 추가의 애주번트를 포함하는 적어도 하나의 감압 접착제 층 ― 엘라스토머 성분의 분율은 감압 접착제의 총 중량을 기준으로 함 ―, 및 또한
적어도 하나의 플라이의 임시 캐리어 물질("이형 라이너")을 포함하는 자가 접착 프로덕트이다.
본 발명의 추가의 바람직한 구현예에 따르면, 광범위한 스트레칭에 의해 재분리 가능하고 적어도 하나의 감압 접착제 층을 포함하는 상기 자가 접착 프로덕트는 적어도 하나의 플라이의 임시 캐리어 물질("이형 라이너") 뿐만 아니라 적어도 하나의 플라이의 신장성 영구 캐리어 물질을 포함한다.
본 발명의 맥락에서 실질적으로 완전히 수소화된 것은 적어도 90%, 바람직하게는 적어도 95% 및 더욱 바람직하게는 적어도 99%의 수소화 정도를 의미한다. 본 발명의 맥락에서 수소화된 블록 코폴리머는 폴리디엔 블록이 실질적으로 완전히 수소화된 형태인 것들이다.
본 발명에서 사용될 수 있는 커플링 물질의 예는 어떠한 제한도 부여하고자 하지 않고, ― 예를 들어 ― 문헌[Holden (G. Holden, D. R. Hansen in "Thermoplastic Elastomers", G. Holden, H. R. Kricheldorf, R. P. Quirk (Eds.), 3rd Edn. 2004, C. Hanser, Munich, p. 49f)]에서 찾을 수 있다.
감압 접착제(PSA)는 일반적인 이해와 일치하여, 비교적 약한 접촉 압력하에서도 거의 모든 기재에 대한 내구성있는 연결을 가능하게 하고 임의로 사용 후 실질적으로 잔류물 없이 기재로부터 재분리될 수 있는 접착제인 것으로 이해된다. 실온에서, PSA는 영구적인 감압 접착력을 가지므로, 충분히 낮은 점도 및 높은 터치-점착성을 가지며, 따라서 낮은 접촉 압력에서도 각각의 본딩 기재의 표면을 습윤시킨다. 접착제의 결합성은 접착제의 접착 특성으로부터 유래하고, 재분리성은 접착제의 응집 특성으로부터 유래한다.
감압 접착제
광범위한 스트레칭에 의해 재분리 가능한 본 발명의 자가 접착 프로덕트는 바람직하게는 하기 표에 명시된 성능 요건을 충족시키는 적어도 하나의 PSA 포뮬레이션 층을 포함한다.
표 1 - 바람직한 성능 프로파일
a) 엘라스토머 성분
본 발명의 맥락에서, 특히, 특성들의 유리한 조합, 특히 고온에서의 높은 전단 강도는 PSA의 개별 성분의 균형 잡힌 조화를 통해 달성될 수 있지만, 선행 기술에 널리 개시된 것에 의해서는 달성될 수 없는 것으로 나타났다.
따라서, 본 발명에서의 적합성은 적어도 28 wt% 및 최대 58 wt%, 바람직하게는 35 wt% 내지 55 wt%, 매우 바람직하게는 40 wt% 내지 52 wt%의 엘라스토머 성분을 함유하는 포뮬레이션에 의해 보유되며, 엘라스토머 성분은, 엘라스토머 성분을 기준으로 하여, 적어도 60 wt%, 바람직하게는 적어도 70 wt% 및 매우 바람직하게는 적어도 80 wt% 및 최대 90 wt%의 적어도 1종의 제1 수소화된 폴리비닐방향족-폴리디엔 블록 코폴리머를 함유한다.
본 발명에서 사용되는 적어도 하나의 제1 수소화된 폴리비닐방향족-폴리디엔 블록 코폴리머는 n = 2인 선형 ABA 구성 또는 선형 (AB)nZ 구성(n = 2임) 또는 방사형 (AB)n 구성 또는 방사형 (AB)nZ 구성(n ≥ 3임)에 대해 주목할 만하다. 블록 A를 구성하기 위한 비닐방향족은 바람직하게는 스티렌, α-메틸스티렌 및/또는 다른 스티렌 유도체를 포함한다. 따라서, 블록 A는 호모폴리머 또는 코폴리머의 형태를 취할 수 있다. 더욱 바람직하게는 블록 A는 폴리스티렌이다. 이러한 성질의 블록 코폴리머는 포뮬레이션의 백본을 형성한다. 이들은 열 전단 강도 및 또한 인열 저항에 영향을 미치는 실질적인 부분을 구성한다. 그러나, 이러한 성질의 블록 코폴리머의 몰 질량의 바람직하지 않은 선택 또는 너무 높은 분율은 박리 접착력을 감소시킬 수 있다. 최적의 방식으로 이러한 특성의 균형을 맞추기 위해, 이러한 성질의 블록 코폴리머는 적어도 약 100,000 g/mol 및 최대 약 500,000 g/mol의 피크 분자량을 가져야 하는 것으로 나타났다. 분자량이 높을수록 물질의 가공 특성에 더 어려움이 있다. 따라서, 최대 250,000 g/mol의 피크 분자량이 바람직하다. 100,000 g/mol 내지 200,000 g/mol의 피크 분자량을 갖는 선형 트리블록 코폴리머가 매우 유리하다.
요건과 양립할 수 있는 열 전단 강도를 달성하기 위해, 이러한 성질의 적어도 하나의 블록 코폴리머에서 최소 18 wt%의 폴리비닐방향족 분율이 선택된다. 그러나, 이 분율은 또한 너무 높지 않아야 하는데, 이는 분율이 너무 높으면 박리 접착력이 감소하기 때문이다. 폴리비닐방향족 분율이 35 wt% 이하인 것이 유리하다. 유리한 폴리비닐방향족 분율은 20 wt% 내지 33 wt%의 범위에 위치한다. 수소화된 폴리비닐방향족-폴리디엔 블록 코폴리머에서 폴리비닐방향족의 분율은, 예를 들어, 1H 또는 13C-NMR(핵 자기 공명 분광법, 시험 XI)에 의해 결정될 수 있다. 상업적으로 입수 가능한 수소화된 폴리비닐방향족-폴리디엔 블록 코폴리머의 경우, 폴리비닐방향족의 분율은 또한 제조업체 사양으로부터 취해질 수 있다.
본 발명의 PSA에 사용되는 수소화된 폴리비닐방향족-폴리디엔 블록 코폴리머는 바람직하게는 그의 비닐방향족 블록(A 블록)이 스티렌을 함유하고, 디엔(B 블록)의 중합 및 후속 수소화에 의해 형성되는 것이므로, 바람직하게는 에틸렌 및 부틸렌 또는 에틸렌 및 프로필렌은 B 블록을 구성한다. 사용되는 바람직한 블록 코폴리머는 폴리디엔 블록(B 블록)과 관련하여 실질적으로 완전히 수소화된 것들이다. B 블록에서 에틸렌 분율은 바람직하게는 적어도 50 wt%이다.
본 발명의 PSA의 특성의 프로파일을 추가로 개선시키기 위해, 선형 또는 방사형 구조를 갖는 수소화된 폴리비닐방향족-폴리디엔 블록 코폴리머에 추가로, 엘라스토머 성분이 수소화된 폴리비닐방향족-폴리디엔 디블록 코폴리머 A'B'(여기서, A' 및 B'는 바람직하게는 상기 정의된 바와 같은 A 및 B에 상응하고, 폴리디엔 블록은 실질적으로 완전히 수소화됨; 그러나, 이들은 또한, 예컨대, 몰 질량 및/또는 조성이 상이할 수 있음)를 포함하는 것이 유리한 것으로 입증되었다.
한 바람직한 구현예에서, 수소화된 디블록 코폴리머는 GPC(시험 I)에 의해 결정된, 100,000 g/mol 미만의 피크 분자량을 갖는 것이다. 엘라스토머 성분에서 수소화된 디블록 코폴리머의 분율은 각각의 경우 엘라스토머 성분의 총 중량을 기준으로 하여, 바람직하게는 35 wt% 이하, 바람직하게는 10 내지 25 wt%이다.
추가의 바람직한 구현예에서, 엘라스토머 성분은 추가로 GPC(시험 I)에 의해 결정된, 100,000 g/mol 초과의 피크 분자량을 갖는 적어도 하나의 수소화된 디블록 코폴리머를 포함한다.
적어도 1종의 수소화된 디블록 코폴리머는 특히 포뮬레이션이 가소제를 함유하지 않을 때 사용된다. 그러나, 가소제와 조합하여도, 적어도 1종의 수소화된 디블록 코폴리머를 사용하는 것이 의미가 있는데, 왜냐하면 수소화된 디블록 코폴리머를 통해 박리 접착력 및 유동 거동에 유리하게 영향을 미칠 수 있기 때문이다.
또한, 엘라스토머 성분은 선형 ABA 구조 및 또한 선형 (AB)nZ 구조(n = 2임) 또는 방사형 (AB)n 구조 및 또한 방사형 (AB)nZ 구조(n ≥ 3임)로 구별되는 추가의 수소화된 폴리비닐방향족-폴리디엔 블록 코폴리머를 포함할 수 있다. 이러한 블록 코폴리머는 18 wt% 미만의 폴리비닐방향족 분율 및 독립적으로 500,000 g/mol 초과 또는 100,000 g/mol 미만 또는 이들 사이의 피크 분자량을 가질 수 있다. 이는 또한 이러한 성질 중 둘 이상을 포함할 수 있다.
b) 점착부여 수지 성분
본 발명의 PSA는 점착부여 수지 성분을 추가로 포함한다. 점착부여 수지 성분의 분율은, PSA의 총 중량을 기준으로 하여, 전형적으로 28 wt% 내지 55 wt%, 바람직하게는 35 wt% 내지 50 wt%이다. 점착부여 수지 성분은 하나 이상의 점착부여 수지를 포함한다. 점착부여 수지는 이들이 B 블록이 우세한 PSA의 영역과 주로 혼화성(상용성)이 되도록 선택된다. 또한, 적어도 하나의 점착부여 수지는 95℃ 초과지만 135℃ 이하의 링-앤-볼(ring-and-ball) 방법에 의한 연화 온도를 갖는다는 점에서 주목할 만하다. 여기서 연화 온도는 하기 기재된 바와 같이 시험 VI에 따라 결정될 수 있다. 바람직하게는, 점착부여 수지 성분 중 모든 점착부여 수지는 이 범위 내의 연화 온도를 갖는다.
점착부여 수지 성분에 사용되는 점착부여 수지는 바람직하게는 디사이클로펜타디엔을 기반으로 하는 부분적으로 또는 완전히 수소화된 수지, C5, C5/C9 또는 C9 모노머 스트림을 기반으로 하는 부분적으로 또는 완전히 수소화된 탄화수소 수지, α-피넨 및/또는 β-피넨 및 δ-리모넨을 기반으로 한 폴리테르펜 수지, 및 순수한 C8 또는 C9 방향족의 수소화된 폴리머로 구성된 군으로부터 선택된 것들이며, 여기서 수지는 부분적으로 또는, 보다 특히, 완전히 수소화된다.
본 발명의 맥락에서 "부분적으로 수소화된"은 적어도 80%, 바람직하게는 적어도 85%의 수소화 정도를 지칭한다.
본 발명의 접착제는 바람직하게는 적어도 30℃, 바람직하게는 적어도 40℃의 DACP(디아세톤 알코올 운점(cloud point))를 갖는 적어도 하나의 점착부여 수지를 포함한다. DACP는 본원에서 하기 기재된 바와 같이 시험 VII에 따라 결정될 수 있다.
추가의 바람직한 구현예에서, 본 발명의 PSA는 60℃ 초과, 바람직하게는 70℃ 초과의 MMAP(혼합된 메틸사이클로헥산 아닐린 점)을 갖는 적어도 하나의 점착부여 수지를 포함한다. MMAP는 하기 기재된 바와 같이 시험 VIII에 따라 결정될 수 있다.
적어도 하나의 상기 기재된 점착부여 수지 뿐만 아니라, 점착부여 수지 성분은 또한 연화 온도 및/또는 DACP 및/또는 MMAP 운점의 측면에서 명시된 정의를 충족하지 않는 하나의 추가의 또는 둘 이상의 추가의 점착부여 수지를 포함할 수 있다. 따라서, 또한 점착부여 수지 성분의 조성을 기준으로 하여, 최대 10 wt% 또는 심지어 최대 20 wt%의 분율의, 95℃ 미만, 예컨대, 약 90℃ 또는 약 85℃의 연화 온도를 갖는 점착부여 수지를 사용하는 것이 가능하다. 따라서, 점착부여 수지 성분의 조성을 기준으로 하여, 최대 10 wt% 또는 심지어 최대 20 중량%의 분율의, 135℃ 초과, 예를 들어, 약 140℃의 연화 온도를 갖는 점착부여 수지를 사용하는 것이 또한 가능하다.
점착부여 수지 성분의 조성을 기준으로 하여, 최대 20 wt% 또는 심지어 최대 40 wt%의 분율의, 60℃ 미만 또는 심지어 45℃ 미만의 MMAP 운점 및/또는 30℃ 미만 또는 심지어 15℃ 미만의 DACP 운점을 갖는 점착부여 수지를 사용하는 것이 또한 가능하다. 이러한 점착부여 수지의 예는 특히 최대 100 mg KOH/g의 OH가를 갖는 테르펜-페놀 수지, 및 부분적으로 수소화되거나, 완전히 수소화되거나, 또는 불균등화될 수 있는 로진 에스테르이다.
c) 가소제 성분
엘라스토머 성분 및 점착부여 수지 성분 뿐만 아니라, 본 발명의 PSA는 가소제 성분을 추가로 포함할 수 있다. PSA에 디블록 코폴리머가 없을 때마다 가소제 성분이 존재한다. 그러나, 디블록 코폴리머와 조합하여 가소제 성분을 이용하는 것도 또한 가능하다.
PSA의 총 중량을 기준으로 하여, 가소제 성분의 분율은 본원에서 바람직하게는 30 wt% 이하, 바람직하게는 2 내지 20 wt%, 더욱 바람직하게는 4 내지 15 wt%이다. 놀랍게도, 일부 경우에 60 내지 95 wt%의 가소제 함량을 가정하는 종래 기술의 교시와 달리, 언급된 양의 낮은 분율의 가소제 성분이라도 충분히 높은 결합 강도를 갖는 PSA를 제공하기에 충분한 것으로 나타났다. 또한, 놀랍게도 마찬가지로, 포뮬레이션 설계 및 원료 선택이 둘 모두 본 발명에 따른다면, 언급된 양의 비교적 높은 가소제 성분 분율이 여전히 매우 우수한 열 전단 강도를 초래하는 것으로 나타났다. 가소제 성분은 하나 이상의 가소제를 포함할 수 있다.
가소제는 바람직하게는 에틸렌/프로필렌 코폴리머, 에틸렌/부틸렌 코폴리머, 부틸렌/이소부틸렌 (코)폴리머, 부틸렌 호모폴리머 및 이소부틸렌 호모폴리머로 구성된 군으로부터 선택된다.
추가의 바람직한 구현예에서, 가소제는 GPC(시험 I)에 의해 결정된, 적어도 100,000 g/mol 및 최대 1,000,000 g/mol의 중량-평균 분자량을 갖는다. 이러한 경우에, 가소제는 바람직하게는 선형 또는 방사형 구조를 갖는 에틸렌/프로필렌 코폴리머 또는 에틸렌/부틸렌 코폴리머이다.
대안적으로 바람직한 구현예에서, 가소제는 GPC(시험 I)에 의해 결정된, 적어도 3000 g/mol 및 최대 20,000 g/mol의 중량-평균 몰 질량을 갖는다. 이 경우, 가소제는 바람직하게는 부틸렌/이소부틸렌 (코)폴리머이다.
놀랍게도, 로진을 기반으로 하는 가소화 수지, 보다 특히 로진 또는 부분적으로 또는 완전히 수소화된 로진의 메틸 에스테르가 또한 적합하다.
d) 추가의 애주번트
본 발명의 PSA의 특성 프로파일을 추가로 조정하기 위해, 이는 추가의 애주번트와 혼합될 수 있다. 이들은 바람직하게는 일차 산화방지제, 이를테면, 입체 장애 페놀, 이차 산화방지제, 이를테면 포스파이트 또는 티오에테르, 공정 안정화제, 이를테면, C-라디칼 스캐빈저, 광 안정화제, 이를테면, UV 흡수제 또는 입체 장애 아민, 가공 보조제, 및 추가의 엘라스토머, 이를테면, 불포화 폴리디엔, 천연 또는 합성 생성된 폴리이소프렌 또는 폴리부타디엔과 같은 순수한 탄화수소를 기반으로 하는 것들, 포화 에틸렌-프로필렌 코폴리머, α-올레핀 코폴리머, 폴리이소부틸렌, 부틸 고무, 에틸렌-프로필렌 고무와 같은 실질적인 화학적 포화를 갖는 엘라스토머, 및 할로겐-함유, 아크릴레이트-함유 또는 비닐 에테르-함유 폴리올레핀과 같은 작용성화된 탄화수소로 구성된 군으로부터 선택된 애주번트이다. 또한, 유기 또는 무기 충전제, 및 또한 염료 및 착색 안료를 사용하는 것이 가능하다.
자가 접착 프로덕트
적어도 하나의 PSA 층 뿐만 아니라, 본 발명의 자가 접착 테이프는 적어도 하나의 플라이의 임시 캐리어 물질을 포함한다. 이러한 임시 캐리어 물질은 PSA 층이 분리될 수 있는 필름-유사 물질이고, 자가 접착 테이프의 나머지 부분이 후속하여 본딩을 위한 기재와, 또는 자가 접착 테이프의 나머지 부분과 어셈블리를 형성하도록 의도되는 다른 물질과 접촉되도록 한다.
임시 캐리어 물질은 이형지 또는 이형 필름(이형 라이너로도 지칭됨)이고, 여하튼 이는 PSA 층에 고정적으로 연결되지 않고 특히 접착식으로 제공되어, PSA 층이 그것에서 분리될 수 있도록 하는 물질이다. 따라서, 이는 예컨대, 테이프의 생산 또는 저장 또는 다이-커팅에 의한 이의 추가 가공에 도움을 준다. 마지막으로, 감압 접착 스트립은 라이너로 한 면 또는 양면에 라이닝될 수 있다. 특히 감압 접착 스트립에 한 면에만 라이너가 제공되는 경우, 이는 양면에 접착방지 코팅을 갖는 임시 캐리어이다.
적어도 하나의 상기 언급된 PSA를 사용하여, 본 발명의 자가 접착 프로덕트는 하기의 형태로 설계될 수 있다:
- 임시 캐리어 물질과 함께 본 발명의 PSA의 단일 층으로 구성된, "전사 테이프"로 알려진 단일-층의 양면 자가 접착 테이프;
- 각각의 층이 임시 캐리어 물질과 함께 본 발명의 PSA로 구성된 다층 양면 자가 접착 테이프;
- 임시 캐리어 물질과 함께, 접착제 층에 또는 접착제의 2개 층 사이에 배열된 중간 캐리어("영구 캐리어 물질" 또는 "영구 캐리어")를 갖는 양면 자가 접착적으로 제공된 접착 테이프.
따라서, 또한 본 발명의 주제는 임시 캐리어 물질 및 본 발명의 적용된 적어도 하나의 PSA 층을 갖는 영구 캐리어를 갖는 자가 접착 프로덕트이다. 마찬가지로, 본 발명의 주제는 임시 캐리어 물질, 및 양면에 본 발명의 적용된 PSA 층을 갖는 영구 캐리어를 갖는 자가 접착 프로덕트이며, 여기서 2개의 층은 동일하거나 상이한 PSA로 구성될 수 있다. 또한, 본 발명의 주제는 한 면에 본 발명의 적용된 PSA 층 및 다른 면에 본 발명의 것이 아닌 추가로 적용된 접착제를 갖는 임시 캐리어 물질, 및 영구 캐리어를 갖는 자가 접착 테이프이다. 후자의 접착제는 감압성 또는 비-감압성 및/또는 열-밀봉성일 수 있다.
따라서, 여기서 양면 프로덕트는 대칭 또는 비대칭 프로덕트 구조를 가질 수 있다.
임시 캐리어 물질과 함께 본 발명의 단일 층의 PSA로 구성된 단일 층, 양면 자가 접착 테이프가 바람직하다.
또한, 영구 캐리어가 폴리머 필름의 단일 층으로만 구성된 자가 접착 프로덕트의 구현예가 바람직하다.
영구 캐리어는 바람직하게는 필름이다. 감압 접착 스트립의 중간, 보다 특히 단일 PSA 층의 중간에 신장성 영구 캐리어를 갖는 구조물이 특히 본 발명에 의해 포함되며, 여기서 중간 캐리어의 신장성은 광범위한 스트레칭에 의한 접착 스트립의 분리를 보장하는데 충분해야 한다. 예컨대, 고신장성 필름은 영구 캐리어로서 작용할 수 있다. 유리하게 사용될 수 있는 신장성 영구 캐리어의 예는 WO 2011/124782 A1, DE 10 2012 223 670 A1, WO 2009/114683 A1, WO 2010/077541 A1, WO 2010/078396 A1로부터의 투명한 구현예이다. 그러나, 영구 캐리어가 투명할 필요는 없다. 그것은 또한 특히 흑색, 회색, 백색 또는 유색일 수 있다.
영구 캐리어 필름은 추가로 일축 또는 이축 배향을 겪을 수 있는 필름-형성 또는 압출성 폴리머를 사용하여 제조된다.
한 가지 바람직한 형태에서, 폴리올레핀이 사용된다. 바람직한 폴리올레핀은 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌 및/또는 헥실렌으로부터 제조되며, 여기서 각각의 경우에 순수한 모노머는 중합될 수 있거나 언급된 모노머의 혼합물이 공중합된다. 중합 공정 및 모노머의 선택을 통해, 예컨대, 연화 온도 및/또는 인열 저항과 같은 폴리머 필름의 물리적 및 기계적 특성을 제어하는 것이 가능하다.
폴리우레탄은 신장성 영구 캐리어 층을 위한 출발 물질로서 우수하게 사용될 수 있다. 폴리우레탄은 화학적 및/또는 물리적으로 가교된 중축합물이며, 이는 전형적으로 폴리올 및 이소시아네이트로부터 합성된다. 개별 성분의 성질 및 이들이 사용되는 비율에 따라, 본 발명의 목적을 위해 유리하게 사용될 수 있는 신장성 물질이 수득될 수 있다. 이러한 목적을 위해 포뮬레이터가 이용할 수 있는 원료는 예를 들어, EP 0 894 841 B1 및 EP 1 308 492 B1에 기재되어 있다. 당업자는 본 발명의 영구 캐리어 층이 구성될 수 있는 추가의 원료를 알고 있다. 폴리에스테르 폴리우레탄, 폴리에테르 폴리우레탄 및 폴리카프로락톤 폴리우레탄은 본원에서 영구 캐리어용 베이스 물질로서 본 발명의 의미에서 유리하게 사용될 수 있는 폴리우레탄의 예로서 제공될 수 있다.
또한, 신장성을 생성하기 위해 영구 캐리어 층에 에틸렌-비닐 아세테이트(EVA) 코폴리머-기반 물질을 사용하는 것이 유리하다.
신장성 영구 캐리어 층을 위한 물질로서 특히 유리하게 사용될 수 있는 것은 블록 코폴리머이다. 이들에서, 개별 폴리머 블록은 서로 공유적으로 연결된다. 블록 연결은 선형 형태로, 또는 달리 별-형상 형태로 또는 그래프트 코폴리머 변이형으로서 있을 수 있다. 유리하게 사용 가능한 블록 코폴리머의 예는 2개의 말단 블록이 적어도 40℃, 바람직하게는 적어도 70℃의 연화 온도를 갖고, 이의 중간 블록이 최대 0℃, 바람직하게는 최대 -30℃의 연화 온도를 갖는 선형 트리블록 코폴리머이다. 테트라블록 코폴리머와 같은 고급 블록 코폴리머가 마찬가지로 사용될 수 있다. 각 경우에 적어도 40℃, 바람직하게는 적어도 70℃의 연화 온도를 갖고, 최대 0℃, 바람직하게는 최대 -30℃의 연화 온도를 갖는 적어도 하나의 폴리머 블록을 통해 폴리머 사슬에서 서로 분리된, 동일하거나 상이한 성질의 적어도 2개의 폴리머 블록이 블록 코폴리머에 존재하는 것이 중요하다. 폴리머 블록의 예는, 폴리에테르, 이를테면, 예컨대, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜 또는 폴리테트라하이드로푸란, 폴리디엔, 이를테면, 예컨대, 폴리부타디엔 또는 폴리이소프렌, 수소화된 폴리디엔, 이를테면, 예컨대, 폴리에틸렌-부틸렌 또는 폴리에틸렌-프로필렌, 폴리에스테르, 이를테면, 예컨대, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부탄디올 아디페이트 또는 폴리헥산디올 아디페이트, 폴리카보네이트, 폴리카프로락톤, 비닐방향족 모노머의 폴리머 블록, 이를테면, 예컨대, 폴리스티렌 또는 폴리-[α]-메틸스티렌, 폴리알킬 비닐 에테르, 폴리비닐 아세테이트, [α],[β]-불포화 에스테르의 폴리머 블록, 이를테면, 특히, 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트이다. 당업자는 상응하는 연화 온도를 알고 있다. 대안적으로, 당업자는 예컨대, 문헌{"Polymer Handbook" [J. Brandrup, E. H. Immergut, E. A. Grulke (Eds.), "Polymer Handbook", 4th Edn. 1999, Wiley, New York]}에서 찾아본다. 폴리머 블록은 코폴리머로 구성될 수 있다.
추가로 바람직하게는 캐리어는 포움 캐리어(foam carrier), 더욱 바람직하게는 PE 또는 PU 포움을 포함하는 포움 캐리어이다. 이 경우, 포움은 임의의 공지된 형태의 포움 셀을 가질 수 있으며, 즉, 개방-셀 또는 폐쇄-셀일 수 있다. 포우밍(foaming)은 화학적 또는 물리적 포우밍 수단에 의해, 가스 또는 특히 공기의 도입("포말화(frothing)")에 의해, 또는 중공 비드의 도입에 의해 야기될 수 있으며, 이러한 열거는 결정적이지 않다 - 대신에 단지 예로 이해되어야 한다. 특정 예는 중공 유리 비드, 중공 세라믹 비드, 중공 금속 볼 및 팽창성, 팽창성 및 사전-팽창성 마이크로벌룬이다. 상이한 언급된 및 추가의 포우밍 방법의 조합이 마찬가지로 가능하다.
영구 캐리어를 제조하기 위해, 본원에서 또한 필름-형성 특성을 개선하고, 존재하고 바람직한 경우, 결정질 세그먼트가 형성되는 경향을 감소시키고/거나, 기계적 특성을 특히 개선시키거나 달리 가능하게는 손상시키는 첨가제 및 추가 성분을 첨가하는 것이 적절할 수 있다.
영구 캐리어는 멀티-플라이 구성을 가질 수 있다.
또한, 영구 캐리어는 접착제로부터 영구 캐리어로 또는 그 반대로 성분의 침투를 방지하는 차단 층과 같은 외부 층을 가질 수 있다. 이러한 외부 층은 또한 수증기 및/또는 산소의 확산 전이를 방지하기 위해 배리어 특성을 가질 수 있다.
영구 캐리어 상의 PSA의 더 나은 고정을 위해, 영구 캐리어는 코로나, 플라즈마 또는 화염과 같은 공지된 수단에 의해 전처리될 수 있다. 프라이머의 사용이 또한 가능하다. 그러나, 이상적으로는, 임의의 전처리가 필요하지 않다.
영구 캐리어의 뒷면은 접착방지 물리적 처리 또는 코팅을 거칠 수 있다.
영구 캐리어 층의 두께는 전형적으로 10 내지 200 ㎛, 바람직하게는 20 내지 100 ㎛의 범위이다.
50% 신율에서의 변형률("스트립핑력(stripping force)", 시험 IX)은 과도한 힘의 적용 없이 용이한 분리를 가능하게 하기 위해, 20 N/cm 미만, 바람직하게는 10 N/cm 미만이어야 한다.
특히 유리한 자가 접착 프로덕트는
- 바람직하게는 폴리우레탄을 포함하는 단일 층 영구 캐리어(중간 캐리어)로 구성되고, 이 캐리어는 적어도 100%, 바람직하게는 적어도 300%의 파단 신율, 및 임의로 50% 초과의 회복력(시험 X)을 가지며, 여기서,
- 본 발명의 접착제를 포함하는 접착제의 층이 캐리어의 두 면 각각에 적용되고, 접착제는 바람직하게는 수소화된 비닐방향족 블록 코폴리머 및 점착부여 수지를 기반으로 하며, 더욱 바람직하게는 접착제들의 조성은 동일하다.
추가의 특히 유리한 자가 접착 프로덕트는
- 바람직하게는 폴리올레핀을 함유하는 단일 층 영구 캐리어(중간 캐리어)로 구성되고, 이 캐리어는 적어도 100%, 바람직하게는 적어도 300%의 파단 신율, 및 임의로 50% 미만의 회복력(시험 X)을 가지며, 여기서,
- 바람직하게는 수소화된 비닐방향족 블록 코폴리머 및 점착부여 수지를 기반으로 하는 감압 접착제의 층이 캐리어의 두 면 각각에 적용되고, 더욱 바람직하게는 접착제들의 조성은 동일하다.
일반적인 표현 "자가 접착 프로덕트" 및 "자가 접착 테이프"는 본 발명의 의미에서, 모두 시트형 구조물, 이를테면, 2차원적으로 연장된 필름 또는 필름 부분, 연장된 길이 및 제한된 폭을 갖는 테이프, 테이프 부분 등 및 또한, 마지막으로 다이-컷(die-cut) 또는 라벨(label)을 포함한다.
따라서, 자가 접착 프로덕트는 종방향 범위 및 측방향 범위를 갖는다. 두 범위에 수직으로 연장되는 접착 테이프는 또한 두께를 가지며, 측방향 범위 및 종방향 범위는 두께보다 몇배 더 클 수 있다. 두께는 길이 및 폭으로 정의되는 바와 같은 자가 접착 프로덕트의 전체 표면 범위에 걸쳐 가능한 한 동일하고, 바람직하게는 실질적으로 동일하다.
본 발명의 자가 접착 프로덕트의 전형적인 변환된 형태는, 예컨대, 다이-컷 형태로 수득된 유형의 접착 테이프 롤 및 또한 자가 접착 스트립이다.
바람직하게는 모든 층은 실질적으로 입방체(cuboid)의 형태를 갖는다. 추가로 바람직하게는 모든 층은 전체 영역에 걸쳐 서로 접합된다.
임의로, 분리 작업이 수행될 수 있는 비-접착성 핑거 탭 영역이 제공될 수 있다.
자가 접착 프로덕트는 바람직하게는 20 ㎛ 내지 2000 ㎛, 더욱 바람직하게는 30 내지 1500 ㎛, 특히 바람직하게는 50 내지 1000 ㎛ 또는 100 ㎛, 150 ㎛, 200 ㎛, 250 ㎛ 또는 500 ㎛의 두께를 갖는다(임시 캐리어 물질을 포함하지 않음).
자가 접착 프로덕트의 바람직한 구현예에서, 영구 캐리어는 20 내지 100 ㎛, 바람직하게는 30 ㎛ 내지 60 ㎛의 두께를 갖고, 영구 캐리어 상의 동일한 PSA 층은 각각 20 내지 100 ㎛, 바람직하게는 30 ㎛ 내지 60 ㎛의 두께를 갖는다.
자가 접착 테이프의 또 다른 바람직한 구현예는 영구 캐리어를 포함하지 않고, 임시 캐리어 물질 상에 단일 층으로서 PSA를 갖는다. PSA 층은 100 ㎛ 내지 2000 ㎛, 보다 특히 200 ㎛ 내지 1500 ㎛ 또는 400 ㎛ 내지 1200 ㎛의 두께를 갖는다.
광범위한 스트레칭에 의해 재분리 가능한, 본 발명의 자가 접착 프로덕트는 바람직하게는, 이를 바람직하게는 실질적으로 본드면에서, 즉 약 0°의 박리 각도로 광범위 스트레칭함으로써 제거될 수 있어, 잔류물 또는 파괴 없이 재분리될 수 있다.
그러나, 45° 또는 90°와 같은 다른 박리 각도에서도 제거가 가능하다.
생산 공정
본 발명의 자가 접착 프로덕트를 위한 PSA는 임시 캐리어 물질의 한 면 또는 영구 캐리어의 한 면에 적용된다. PSA는 당업자에게 공지된 공정, 예컨대, 나이프 공정, 노즐 나이프 공정, 롤링-로드 노즐 공정, 압출 다이 공정, 캐스팅 다이 공정 및 캐스팅 공정에 의해 캐리어에 적용될 수 있다. 마찬가지로, 본 발명에 따른 롤 적용 공정, 프린팅 공정, 스크린-프린팅 공정, 하프톤 롤 공정, 잉크젯 공정 및 분무 공정과 같은 적용 공정이 있다. 하나의 바람직한 코팅 변형예는 용매-기반이다. 이러한 공정을 위해, 하나 이상의 PSA의 구성성분이 적합한 용매 또는 용매 혼합물에 용해된 후, 용액으로부터 코팅되고, 코팅된 물질이 건조된다. 또한, 조합하여 사용될 수 있는 적합한 용매는, 특히, 케톤(예컨대, 아세톤, 2-부타논, 이소부틸 케톤) 또는 에스테르(예컨대, 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 프로필 아세테이트, 이소프로필 아세테이트)과 함께 지방족(예컨대, 펜탄, 헥산, 헵탄, 옥탄 및 이들의 구조 이성질체), 지환족(예컨대, 사이클로헥산 및 메틸사이클로헥산) 및 방향족 탄화수소(예컨대, 톨루엔, 자일렌)이다. 유리한 절차는 톨루엔과 에틸 아세테이트의 혼합물을 사용한다. 메틸사이클로헥산과 에스테르, 이를테면, 에틸 아세테이트 또는, 특히, 부틸 아세테이트의 혼합물이 매우 유리하다. 또한, 사이클로헥산과 에스테르, 특히 부틸 아세테이트의 혼합물이 유리하다.
추가의 바람직한 생산 변형예는 핫멜트 공정이며, 여기서 PSA는 컴파운딩 유닛(compounding unit)에 의해 혼합되고, 특히 직후에("인라인"), 압출 및/또는 다이 및/또는 캘린더에 의해 캐리어 물질에 적용된다. 그러나, 이를 적용하기 위한 공정은 직접 코팅을 포함할 필요는 없다. PSA는 또한 다른 방식으로 먼저 코팅되고 제2 단계에서 캐리어 상에 라미네이션될 수 있다. 원하는 경우, 추가의 물질 층 또는 플라이는 후속하여 인라인 또는 오프라인으로 코팅 또는 라미네이션되어, 다층/멀티-플라이 프로덕트 구조가 또한 생성되도록 할 수 있다. 이러한 추가의 층은, 예컨대, 기계적 특성과 같은 특정 추가 특성을 접착 테이프에 도입할 수 있다. 이들은 또한 접착제와 캐리어 사이의 고정을 촉진하거나 개별 구성요소의 한 층에서 다른 층으로의 이동을 억제할 수 있다.
중간 캐리어 층을 갖는 프로덕트 구조의 경우, PSA 층은 영구 캐리어 물질 상의 직접 코팅을 통해, 또는 라미네이션, 보다 특히 핫 라미네이션에 의해 실현될 수 있다.
용도
본 발명의 자가 접착 프로덕트는 높은 열 전단 강도 및 또한 본딩된 어셈블리의 분리성에 대한 요건이 있는 장기-안정한 영구 본딩에 매우 적합하다. 영구 본드의 경우 분리성 요건은 재작업의 목적(본드가 물품을 생산하는 공정에서 교정되어야 하는 경우)을 위한 것일 수 있고, 수리의 목적(본딩된 어셈블리의 결함 있는 구성요소가 교체되어야 하는 경우)을 위한 것일 수 있거나 또는 재활용의 목적(본딩된 어셈블리의 일정 기간 사용 후, 분리된 구성 물질과 함께 폐기되어야 하는 경우)을 위한 것일 수 있다. 본원에 기재된 PSA를 갖는 자가 접착 조성물은 또한, 특히 PP/EPDM, PP/EPM 및 PP/EPR과 같은 저에너지 표면과 관련하여 유리한 것으로 입증되었다. 따라서, 본 발명의 추가 주제는 에틸렌 (코)폴리머, 프로필렌 (코)폴리머, EPR, EPM 및/또는 EPDM 또는 그렇지 않으면 다른 플라스틱을 포함하는 기재를 본딩하기 위한 본 발명의 접착 테이프 또는 본 발명의 PSA의 용도이다. 특히, 본 발명의 PSA 또는 본 발명의 접착 테이프는 에틸렌 (코)폴리머, 프로필렌 (코)폴리머, EPR, EPM 및/또는 EPDM을 포함하는 애드-온 부품 또는 그렇지 않으면 자동차/차량 내부 또는 자동차/차량 상의 폴리카보네이트 또는 ABS와 같은 다른 플라스틱을 본딩하기 위해 사용된다. 본 발명의 PSA의 수명은 또한 유리, 세라믹 및 금속과 같은 다른 물질이 본딩되는 것을 가능하게 한다.
따라서, 본 발명의 추가 주제는, 특히, 다른 플라스틱 및 금속과 같은 다른 기재의 본딩을 위한 본 발명의 접착 테이프 또는 본 발명의 PSA의 용도이다.
장기 안정성은, 본 발명에 따라, 강화된 열, UV 및 내후성 안정성을 갖는 것으로 알려진 수소화된 폴리비닐방향족-폴리디엔 블록 코폴리머를 사용함으로써 달성된다(F.C. Jagisch and J. M. Tancrede in D. Satas, "Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology", 3rd edn., 1999, D. Satas & Associates, Warwick, p. 367, table 16-5).
본 발명은 하기 실시예에 의해 더욱 상세히 설명되며, 실시예는 결코 본 발명의 개념에 임의의 제한을 부과하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
시험 방법
달리 명시적으로 언급되지 않는 한, 측정은 23 ± 1℃ 및 50 ± 5% 상대 습도의 시험 조건에서 수행된다.
시험 I - 몰 질량(GPC)
(a) 개별 블록 코폴리머 모드의 피크 몰 질량
폴리머는 몰 질량 분포의 관점에서 폴리모달(polymodal) 시스템이다. 상이한 폴리머의 혼합물은, 각각의 폴리머가 그 자신의 몰 질량 분포를 도입하는 멀티모달 시스템으로 해석될 수 있다. 상이한 몰 질량 분포를 갖는 구조를 갖는 블록 코폴리머의 혼합물은 마찬가지로 멀티모달 시스템으로 해석될 수 있다. 이후, 각각의 블록 코폴리머는 그 자신의 몰 질량 분포를 가져온다. 단순화를 위해, 이들은 본원에서 블록 코폴리머 모드로 지칭된다.
GPC는 상이한 폴리머의 혼합물에서 개별 폴리머 모드의 몰 질량을 결정하기 위한 도량형 방법(metrological method)으로서 적절하다. 리빙 음이온 중합에 의해 제조된, 본 발명의 의미에서 사용될 수 있는 블록 코폴리머의 경우, 몰 질량 분포는 전형적으로 폴리머 모드(트리블록 코폴리머, 디블록 코폴리머 또는 다중블록 코폴리머에 할당될 수 있음)가 엘루그램(elugram)에서 서로 충분한 분해능을 나타날 수 있도록 충분히 좁다. 이후, 엘루그램으로부터 개별 폴리머 모드에 대한 피크 몰 질량을 판독하는 것이 가능하다.
피크 몰 질량(Peak MM)은 겔 투과 크로마토그래피(GPC)에 의해 결정된다. 사용된 용리제는 THF이다. 측정은 23℃에서 이루어진다. 사용된 예비-컬럼은 PSS-SDV, 5 μ, 103 Å, ID 8.0 mm x 50 mm이다. 분리를 위해, 사용된 컬럼은 PSS-SDV, 5 μ, 103 Å 및 또한 104 Å 및 106 Å(각각 ID는 8.0 mm x 300 mm임)이다. 샘플 농도는 4 g/l이고, 유량은 분당 1.0 ml이다. 보정은 마인츠 소재의 PSS Polymer Standard Service GmbH로부터 상업적으로 이용 가능한 ReadyCal 키트 폴리(스티렌)하이를 사용하여 수행된다. (μ = ㎛; 1 Å = 10-10 m).
(b) 특히 가소제의 중량 평균 몰 질량
중량-평균 분자량 MW는 겔 투과 크로마토그래피(GPC)에 의해 결정된다. 사용된 용리제는 THF이다. 측정은 23℃에서 이루어진다. 사용된 예비-컬럼은 PSS-SDV, 5 μ, 103 Å, ID 8.0 mm x 50 mm이다. 분리를 위해, 사용된 컬럼은 PSS-SDV, 5 μ, 103 Å 및 또한 104 Å 및 106 Å(각각 ID는 8.0 mm x 300 mm임)이다. 샘플 농도는 4 g/l이고, 유량은 분당 1.0 ml이다. 보정은 마인츠 소재의 PSS Polymer Standard Service GmbH로부터 상업적으로 이용 가능한 ReadyCal 키트 폴리(스티렌) 하이를 사용하여 수행된다.
시험 II - 박리 접착력, 강 또는 ABS
박리 접착력의 결정(AFERA 5001에 따름)은 다음과 같이 수행된다. 사용된 규정된 접착 기재는 두께가 2 mm인 연마된 강판이다. 달리 지시되지 않는 한, 조사 중인 본딩 가능한 시트형 엘리먼트(36 ㎛의 에칭된 폴리에스테르 필름 상의 50 ㎛ 감압 접착제 층)를 20 mm의 폭 및 약 25 cm의 길이로 트리밍하고, 핸들링 섹션이 제공된 직후, 4 kg 강철 롤러 및 10 m/분의 전진 속도를 사용하여 선택된 각각의 접착 기재 상에 5회 압착한다. 그 직후, 본딩 가능한 시트형 엘리먼트를 인장 시험기(Zwick로부터)를 사용하여 180°의 각도로 접착 기재로부터 속도 v = 300 mm/분으로 당겨내고, 이에 필요한 힘을 실온에서 측정한다. 측정된 값(N/cm)은 3개의 개별 측정으로부터 평균 값으로 수득된다.
상기 지시된 강판 대신에, 특정 조사는 ABS로 제조된 플라스틱 플레이트에 대한 박리 접착력을 결정한다.
시험 III - 박리 접착력, PP/EPR
박리 접착력의 결정(AFERA 5001에 따름)은 다음과 같이 수행된다. 사용된 규정된 접착 기재는 두께가 2 mm인 PP/EPR 플레이트이다. 조사 중인 본딩 가능한 시트형 엘리먼트(36 ㎛의 에칭된 폴리에스테르 필름 상의 50 ㎛ 감압 접착제 층)를 20 mm의 폭 및 약 25 cm의 길이로 트리밍하고, 핸들링 섹션이 제공된 직후, 4 kg 강철 롤러 및 10 m/분의 전진 속도를 사용하여 선택된 각각의 접착 기재 상에 5회 압착한다. 그 직후, 본딩 가능한 시트형 엘리먼트를 인장 시험기(Zwick로부터)를 사용하여 180°의 각도로 접착 기재로부터 속도 v = 300 mm/분으로 당겨내고, 이에 필요한 힘을 실온에서 측정한다. 측정된 값(N/cm)은 3개의 개별 측정으로부터 평균 값으로 수득된다.
이 경우에 시험 기재는 PP/EPR 플레이트이다. PP/EPR 플레이트를 위한 베이스 물질은 LyondellBasell로부터의 Hifax TRC 135X/4 Black이다.
시험 IV - SAFT
이 시험은 온도 부하 하에서 접착 포뮬레이션의 전단 강도를 빠르게 시험하는데 사용된다. 이를 위해, 조사용 시험 시편을 온도-제어 가능한 강판에 부착하고 추(200 g)를 로딩하고 전단 거리를 기록한다.
샘플 제조:
달리 지시되지 않는 한, 조사용 시험 시편(50 ㎛ 전사 테이프)을 접착 면들 중 하나에 의해 50 ㎛ 두께의 알루미늄 호일에 부착시킨다. 이렇게 제조된 시험 시편을 10 mm * 50 mm의 크기로 절단한다.
트리밍된 접착 테이프 샘플을 다른 접착 면으로 아세톤으로 세정된 연마된 시험 플레이트(물질 1.4301, DIN EN 10088-2, 표면 2R, 표면 거칠기 Ra = 30 내지 60 nm, 치수 50 mm * 13 mm * 1.5 mm)에 본딩시키며, 높이 * 폭 = 13 mm * 10 mm의 측면에서 샘플의 본드 영역 및 시험 플레이트가 상단 가장자리에서 2 mm 돌출되도록 본딩이 이루어진다. 이어서, 고정을 위해 2 kg의 강철 롤러를 10 m/분의 속도로 6회 롤링한다. 샘플은 거리 센서에 대한 접촉점으로 작용하는 안정한 접착 스트립으로 상부에서 동일 높이로 강화된다. 이어서, 시험 시편의 더 긴 돌출 단부가 수직으로 아래쪽을 가리키도록 샘플을 플레이트에 매달아 놓는다.
측정:
측정을 위한 샘플을 200 g의 중량으로 하단부에 로딩한다. 본딩된 샘플을 갖는 시험 플레이트를 25℃에서 9 K/분의 속도로 시작하여 200℃의 최종 온도까지 가열한다.
거리 센서는 온도 및 시간의 함수로서 샘플의 슬립 거리를 관찰하는데 사용된다. 최대 슬립 거리는 1000 ㎛(1 mm)로 설정되며; 초과되는 경우, 시험을 중단하고 실패 온도를 기록한다. 시험 조건: 실온 23 +/- 3℃, 상대 습도 50 +/- 5%. 결과는 2개의 개별 측정으로부터의 평균 값(℃)으로 보고된다.
시험 V - 인열 저항
인열 저항 시험을 위해, 접착 테이프 시편을 하기와 같이 제조하였다. 50 ㎛의 감압 접착제 코팅을 30 ㎛ 두께의 폴리에스테르 폴리우레탄 필름의 양면에 라미네이션하고, 이를 위해 이의 보호 필름을 제거하였다. 이러한 라미네이트를 3-층 구조로 조사하였다. 비교적 높은 층 두께를 갖는 전사 테이프 시편을 단일-층 접착 스트립 시편의 형태로 시험하였다. 조사 중인 접착 테이프로부터 각각 폭 10 mm 및 길이 40 mm의 스트립 10개를 펀칭하였다. 이러한 스트립은 에탄올로 컨디셔닝된 폴리카보네이트 플레이트에 30 mm의 길이에 걸쳐 부착되어, 10 mm 길이의 핑거 탭이 돌출된다. 제2 폴리카보네이트 플레이트는, 특히 2개의 폴리카보네이트 플레이트가 서로 같은 높이로 놓이는 방식으로, 본딩된 스트립의 제2 면에 적용된다. 어셈블리를 4 kg 롤러를 사용하여 10회에 걸쳐 롤링한다(앞뒤로 5회). 24 시간의 박리 접착 시간 후, 핑거 탭을 사용하여 180°의 각도로 스트립을 본드선으로부터 수동으로 스트립핑하였다.
얼마나 많은 시편이 잔류물 없이 다시 분리될 수 있는 지에 대한 평가가 이루어진다. 인열 저항은 찢어진 접착 스트립에 대한 백분율로 보고된다. 0%는 10개의 접착 스트립 중 광범위한 스트레칭에 의해 수행된 분리 시도 동안 어느 것도 찢어지지 않은 경우에 해당한다. 80%는 10개의 접착 스트립 중 8개의 접착 스트립이 광범위한 스트레칭에 의해 수행된 분리 시도 동안 찢어진 경우에 해당한다.
시험 VI - (점착부여) 수지 연화 온도
개별 물질의 경우: (점착부여) 수지 연화 온도(연화점(softening point; soft. point))는 링 & 볼(ring & ball)로 알려져 있고 ASTM E28에 따라 표준화된 관련 방법에 따라 수행된다.
시험 VII - DACP
5.0 g의 시험 물질(조사 중인 점착부여 수지 시편)을 건조된 시험관에 칭량하고, 5.0 g의 자일렌(이성질체 혼합물, CAS [1330-20-7], ≥ 98.5%, Sigma-Aldrich #320579 또는 유사품))를 첨가한다. 시험 물질을 130℃에서 용해시킨 후, 용액을 80℃로 냉각시킨다. 탈출된 임의의 자일렌은 추가의 자일렌으로 보충되어, 5.0 g의 크실렌이 다시 존재한다. 이후, 5.0 g의 디아세톤 알코올(4-하이드록시-4-메틸-2-펜타논, CAS [123-42-2], 99%, Aldrich #H41544 또는 유사품)을 첨가한다. 시험 물질이 완전히 용해될 때까지 시험관을 진탕한다. 이를 위해 용액을 100℃로 가열한다. 이후, 수지 용액을 함유하는 시험관을 Novomatics Chemotronic Cool 운점 측정 기기에 도입하고 내부에서 110℃로 가열한다. 냉각은 1.0 K/분의 냉각 속도로 수행된다. 운점은 광학적으로 검출된다. 이를 위해, 용액의 탁도가 70%인 온도를 기록한다. 결과는 ℃로 보고된다. DACP가 낮을수록, 시험 물질의 극성은 더 높다.
시험 VIII - MMAP
5.0 g의 시험 물질(조사 중인 점착부여 수지 표본)을 건조된 시험관에 칭량하고, 10 mL의 무수 아닐린(CAS [62-53-3], ≥ 99.5%, Sigma-Aldrich #51788 또는 유사품) 및 5 mL의 무수 메틸사이클로헥산(CAS [108-87-2], ≥ 99%, Sigma-Aldrich #300306 또는 유사품)을 첨가한다. 시험 물질이 완전히 용해될 때까지 시험관을 진탕한다. 이를 위해 용액을 100℃로 가열한다. 이후, 수지 용액을 함유하는 시험관을 Novomatics Chemotronic Cool 운점 측정 기기에 도입하고 110℃로 가열한다. 냉각은 1.0 K/분의 냉각 속도로 수행된다. 운점은 광학적으로 검출된다. 이를 위해, 용액의 탁도가 70%인 온도를 기록한다. 결과는 ℃로 보고된다. MMAP가 낮을수록, 시험 물질의 방향성은 더 높다.
시험 IX - 스트립핑력
분리력(스트립핑력 또는 스트립핑 응력)은 50 mm 길이 × 20 mm 폭의 치수를 갖고 상단에 비-접착성 그립 탭 영역을 갖는 접착 필름을 사용하여 확인된다. 접착 필름은 각각의 경우에 50 뉴턴의 프레싱 압력을 사용하여 50 mm × 30 mm의 치수를 갖는 2개의 합동 강판 사이에 본딩된다. 이들의 하단부에서 강판은 각각 S-형상 후크를 수용하기 위한 천공된 구멍을 갖는다. 강철 후크의 하단은 추가 강판을 운반하며, 이를 통해 인장 시험기의 하부 클램핑 조(clamping jaw)에서의 측정을 위해 시험 장치가 고정될 수 있다. 본드를 +40℃에서 24시간 동안 저장한다. 실온으로 재컨디셔닝한 후, 접착 필름 스트립을 2개의 강판의 에지 영역과 접촉하지 않고 결합 평면에 평행하게 분당 1000 mm의 인장 속도로 분리한다. 이 절차 동안, 필요한 분리력이 뉴턴(N)으로 측정된다. 보고된 결과는 10 mm 내지 40 mm의 결합 길이에 걸쳐 접착 스트립이 강 기재로부터 분리된 영역에서 측정된 스트립핑 응력 값(mm2 당 N)의 평균값이다.
시험 X - 신장성, 회복력
회복력의 측정을 위해, 자가 접착 스트립을 100% 신장하고, 이 신장에서 30초 동안 유지한 후, 해제한다. 1분의 대기 시간 후, 길이를 다시 측정한다.
이후, 회복력은 다음과 같이 계산된다: RS = ((L100 - Lend)/L0 )·100, 여기서 RS = 회복력(%).
L100: 100% 신장 후 접착 스트립의 길이
L0: 신장 전 접착 스트립의 길이
Lend: 1분 동안 이완 후 접착 스트립의 길이.
여기서 회복력은 탄력성에 상응한다.
파단 신율, 인장 강도 및 50% 신율에서의 응력은 사이즈 S3 덤벨 시편 및 분당 300 mm의 분리 속도를 사용하여 DIN 53504에 따라 측정된다. 시험 조건은 23℃ 및 50% 상대 습도이다.
시험 XI - 폴리비닐방향족 분율
수소화된 폴리비닐방향족-폴리디엔 블록 코폴리머에서 폴리비닐방향족 블록의 분율은 달리 공지되지 않는 한 13C-NMR을 사용하여 결정된다. 13C-NMR은, 하기에서 예로서, 수소화된 폴리스티렌-폴리디엔 블록 코폴리머(SEPS)에서 폴리스티렌 분율의 결정을 사용하여 설명된다. 13C 스펙트럼으로부터, 평균 값은 2개의 적분, 즉 약 144 내지 146 ppm의 스티렌-C 신호 및 이에 상응하는 약 125 내지 127 ppm의 스티렌-CH로부터 형성된다. 이 평균 값은 SEBS의 경우 부틸렌 적분(수소화된 1,2-폴리부타디엔 반복 단위), 즉 약 10 ppm의 CH3 신호, 및 에틸렌 적분(수소화된 1,4-폴리부타디엔 반복 단위)(이는 약 20 내지 50 ppm의 총-올레핀 적분으로부터 계산에 의해 수득될 수 있음)과 관련된다. 이후, 생성된 분율(mol%)은 wt%로 전환된다.
I. 사용된 원료
표 2: 사용된 화학물질
SEPS: 스티렌-에틸렌/프로필렌-스티렌 블록 코폴리머
SEP: 스티렌-에틸렌/프로필렌 블록 코폴리머
SEBS: 스티렌-에틸렌/부틸렌-스티렌 블록 코폴리머
PS 분율: 폴리스티렌 분율
피크 MW: 피크 분자량
피크 MW*: 트리블록 코폴리머의 피크 분자량
피크 MW**: 방사형 블록 코폴리머의 피크 분자량
HC 수지: 탄화수소 수지
soft. point: 연화점
MW: 중량 평균 분자량
사용된 영구 캐리어는 Covestro AG로부터의 Platilon U04 형태의, 650%의 파단 신율을 갖는 30 ㎛ 폴리에스테르 폴리우레탄 필름이다.
II. 실험
일련의 시험 접착 테이프 시편을 제조하였다.
공정 P1(용매 공정):
여기서 PSA의 구성성분을 특수 비점 스피릿/톨루엔/아세톤에 30%로 용해시키고, 실리콘 이형이 제공된 PET 필름 또는 에칭된 PET 필름 상에 원하는 코트 두께로 코팅 바로 코팅하였으며, 이후 용매를 100℃에서 15분 동안 증발시키고 이러한 방식으로 접착제 층을 건조시켰다.
공정 P2(핫멜트 공정):
감압 접착제 포뮬레이션의 무용매 생산은 유입 영역 및 2개의 공정 부분을 포함하는 유성 롤러 압출기(PRE)에 의해 수행되었다. 런-인 링(run-in ring)은 공정 방향으로 증가하는 직경을 가졌다. 상이한 스핀들 피팅이 적합했지만, 제1 공정 부분에서 최대 피팅 수의 적어도 ¾인 피팅이 바람직하였다. 엘라스토머 성분을 PRE의 유입 시에 계량하였다. 수지 성분을 용융시키고 PRE의 제1 공정 부분에 첨가하였다. 균일한 혼합물을 제조하기 위한 특히 적합한 수단은 수지의 일부를 유입 영역에 첨가하고 나머지를 제1 공정 부분의 하류에 첨가하는 수지 스플릿(resin split)이었다. 본원에서, 측면 공급 또는 런-인 링을 통해 두 분획을 액체 형태로 첨가하는 것이 특히 적합하며, 여기서 제1 분획은 수지의 총량의 약 30 wt%이고, 달리 언급되지 않는 한, 공정은 이러한 방식으로 구현되었다. 또 다른 적합한 옵션은 PRE의 유입 시에 또는 유입 영역에서 측면 공급을 통해 고체 형태의 제1 수지 분획을 첨가하는 것이다.
고온의 PSA 화합물을 2-롤 캘린더에 도입함으로써 코팅을 수행하였다.
표 2는 핫멜트 공정의 파라미터를 보여준다.
이후, 표에 열거된 특성을 시험하였다.
실시예("I": 본 발명에 따름; "C": 비교예)
(i) 다층의 캐리어-함유 프로덕트 구조
%의 수치는 각각의 wt%임
*) 30 ㎛ 폴리에스테르 폴리우레탄 필름 상의 2 x 50 ㎛
**) 36 ㎛ 폴리에스테르 필름 상의 50 ㎛
%의 수치는 각각의 wt%임
*) 30 ㎛ 폴리에스테르 폴리우레탄 필름 상의 2 x 50 ㎛
**) 36 ㎛ 폴리에스테르 필름 상의 50 ㎛
%의 수치는 각각의 wt%임
*) 30 ㎛ 폴리에스테르 폴리우레탄 필름 상의 2 x 50 ㎛
**) 36 ㎛ 폴리에스테르 필름 상의 50 ㎛
%의 수치는 각각의 wt%임
*) 30 ㎛ 폴리에스테르 폴리우레탄 필름 상의 2 x 50 ㎛
**) 36 ㎛ 폴리에스테르 필름 상의 50 ㎛
%의 수치는 각각의 wt%임
*) 30 ㎛ 폴리에스테르 폴리우레탄 필름 상의 2 x 50 ㎛
**) 36 ㎛ 폴리에스테르 필름 상의 50 ㎛
%의 수치는 각각의 wt%임
*) 30 ㎛ 폴리에스테르 폴리우레탄 필름 상의 2 x 50 ㎛
**) 36 ㎛ 폴리에스테르 필름 상의 50 ㎛
(ii) 단층 프로덕트 구조
%의 수치는 각각의 wt%임
*) 75 ㎛ 폴리에스테르 필름 상

Claims (18)

  1. 광범위한 스트레칭에 의해 재분리 가능하고, 적어도 하나의 감압 접착제 층을 포함하는, 자가 접착 프로덕트(self-adhesive product)로서,
    a) 적어도 28 wt% 및 최대 58 wt%의 엘라스토머 성분 ―
    i. 상기 엘라스토머 성분은 각각의 경우에 상기 엘라스토머 성분을 기준으로 하여, 적어도 60 wt%, 바람직하게는 최대 90 wt%의, 적어도 18 wt%의 폴리비닐방향족 분율 및 GPC에 의해 결정된(시험 I), 100,000 내지 500,000 g/mol의 피크 몰 질량을 갖는 수소화된 폴리비닐방향족-폴리디엔 블록 코폴리머를 포함하고,
    ii. 상기 폴리디엔 블록은 실질적으로 완전히 수소화되고,
    iii. 상기 수소화된 폴리비닐방향족-폴리디엔 블록 코폴리머는 ABA 구조, (AB)nZ 구조(n = 2임) 또는 방사형 (AB)n 구조 또는 방사형 (AB)n-Z 구조(n ≥ 3임)를 가지며, 여기서 A는 폴리비닐방향족이고, B는 에틸렌 및 부틸렌 또는 에틸렌 및 프로필렌이고, Z는 커플링 물질의 유도체이고, B 블록에서 에틸렌 분율은 바람직하게는 적어도 50 wt%이고,
    iv. 상기 엘라스토머 성분은 상기 엘라스토머 성분을 기준으로 하여, 최대 35 wt%의, A'B' 구조 또는 (A'B')nZ 구조(n = 1임)를 갖는 적어도 1종의 수소화된 디블록 코폴리머를 포함하고, 여기서 A' = 폴리비닐방향족이고, B'는 에틸렌 및 부틸렌 또는 에틸렌 및 프로필렌이고, Z는 커플링 물질의 유도체이고, A'는 A일 수 있고/거나 B'는 B일 수 있음 ―,
    b) 점착부여 수지 성분,
    c) 임의로 가소제 성분,
    d) 임의로 추가의 애주번트
    를 포함하는 적어도 하나의 감압 접착제 층 ― 상기 엘라스토머 성분의 분율은 상기 감압 접착제의 총 중량을 기준으로 함 ―, 및 또한
    적어도 하나의 플라이(ply)의 임시 캐리어 물질("이형 라이너")을 포함하는, 자가 접착 프로덕트.
  2. 광범위한 스트레칭에 의해 재분리 가능하고, 적어도 하나의 감압 접착제 층을 포함하는, 자가 접착 프로덕트로서,
    a) 적어도 28 wt% 및 최대 58 wt%의 엘라스토머 성분 ―
    i. 상기 엘라스토머 성분은 각각의 경우에 엘라스토머 성분을 기준으로 하여, 적어도 60 wt%, 바람직하게는 최대 90 wt%의, 적어도 18 wt%의 폴리비닐방향족 분율 및 GPC에 의해 결정된(시험 I), 100,000 내지 500,000 g/mol의 피크 몰 질량을 갖는 수소화된 폴리비닐방향족-폴리디엔 블록 코폴리머를 포함하고,
    ii. 상기 폴리디엔 블록은 실질적으로 완전히 수소화되고,
    iii. 상기 수소화된 폴리비닐방향족-폴리디엔 블록 코폴리머는 ABA 구조, (AB)nZ 구조(n = 2임) 또는 방사형 (AB)n 구조 또는 방사형 (AB)n-Z 구조(n ≥ 3임)를 가지며, 여기서 A는 폴리비닐방향족이고, B는 에틸렌 및 부틸렌 또는 에틸렌 및 프로필렌이고, Z는 커플링 물질의 유도체이고, B 블록에서 에틸렌 분율은 바람직하게는 적어도 50 wt%이고,
    iv. 임의로 상기 엘라스토머 성분은 상기 엘라스토머 성분을 기준으로 하여, 최대 35 wt%의, A'B' 구조 또는 (A'B')nZ 구조(n = 1임)를 갖는 적어도 1종의 수소화된 디블록 코폴리머를 포함하고, 여기서 A' = 폴리비닐방향족이고, B'는 에틸렌 및 부틸렌 또는 에틸렌 및 프로필렌이고, Z는 커플링 물질의 유도체이고, A'는 A일 수 있고/거나 B'는 B일 수 있음 ―,
    b) 점착부여 수지 성분,
    c) 2 wt% 이상 및 30 wt% 이하의 가소제 성분, 및
    d) 임의로 추가의 애주번트를 포함하는 적어도 하나의 감압 접착제 층 ― 상기 엘라스토머 성분의 분율은 상기 감압 접착제의 총 중량을 기준으로 함 ―, 및 또한
    적어도 하나의 플라이의 임시 캐리어 물질("이형 라이너")을 포함하는, 자가 접착 프로덕트.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 자가 접착 프로덕트가 적어도 하나의 플라이의 임시 캐리어 물질("이형 라이너") 뿐만 아니라 적어도 하나의 플라이의 신장성 영구 캐리어 물질을 포함함을 특징으로 하는, 광범위한 스트레칭에 의해 재분리 가능한 자가 접착 프로덕트.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 감압 접착제 층의 엘라스토머 성분의 분율이, 각각의 경우에 상기 감압 접착제의 총 중량을 기준으로 하여, 35 wt% 내지 55 wt%, 바람직하게는 40 wt% 내지 52 wt%임을 특징으로 하는, 광범위한 스트레칭에 의해 재분리 가능한 자가 접착 프로덕트.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리비닐방향족-폴리디엔 블록 코폴리머가 18 wt% 내지 35 wt%, 바람직하게는 20 wt% 내지 33 wt%의 폴리비닐방향족 분율을 가짐을 특징으로 하는, 광범위한 스트레칭에 의해 재분리 가능한 자가 접착 프로덕트.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 선형 또는 방사형 구조를 갖는 수소화된 폴리비닐방향족-폴리디엔 블록 코폴리머에 추가로, 엘라스토머 성분이 폴리비닐방향족-폴리디엔 디블록 코폴리머 A'B'를 포함하고, 추가로 바람직하게는, A' = A이고, B' = B이고, 상기 폴리디엔 블록은 실질적으로 완전히 수소화됨을 특징으로 하는, 광범위한 스트레칭에 의해 재분리 가능한 자가 접착 프로덕트.
  7. 제6항에 있어서, 엘라스토머 성분이 GPC에 의해 결정된, < 100,000 g/mol의 피크 분자량을 갖는 적어도 하나의 디블록 코폴리머를 포함하고, 이의 분율이 상기 엘라스토머 성분을 기준으로 하여, 최대 35 wt%, 바람직하게는 10 wt% 내지 25 wt%임을 특징으로 하는, 광범위한 스트레칭에 의해 재분리 가능한 자가 접착 프로덕트.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 점착부여 수지 성분의 분율이 각 경우에 감압 접착제의 총 중량을 기준으로 하여, 28 내지 55 wt%, 바람직하게는 35 wt% 내지 50 wt%임을 특징으로 하는, 광범위한 스트레칭에 의해 재분리 가능한 자가 접착 프로덕트.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 점착부여 수지 성분이 디사이클로펜타디엔을 기반으로 하는 부분적으로 또는 완전히 수소화된 수지, C5, C5/C9 또는 C9 모노머 스트림을 기반으로 하는 부분적으로 또는 완전히 수소화된 탄화수소 수지, α-피넨 및/또는 β-피넨 및 δ-리모넨을 기반으로 하는 폴리테르펜 수지, 또는 순수한 C8 또는 C9 방향족의 수소화된 폴리머를 포함하고, 상기 수지는 부분적으로 또는 완전히 수소화됨을 특징으로 하는, 광범위한 스트레칭에 의해 재분리 가능한 자가 접착 프로덕트.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 감압 접착제에서 가소제의 분율이 각 경우에 상기 감압 접착제의 총 중량을 기준으로 하여, 30 wt% 이하, 바람직하게는 2 내지 20 wt%, 더욱 바람직하게는 4 내지 15 wt%임을 특징으로 하는, 광범위한 스트레칭에 의해 재분리 가능한 자가 접착 프로덕트.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 가소제가 적어도 100,000 g/mol 및 최대 1,000,000 g/mol의 중량-평균 몰 질량을 갖고, 선형 또는 방사형 구조를 갖는 에틸렌/프로필렌 코폴리머 또는 에틸렌/부틸렌 코폴리머 및 부틸렌/이소부틸렌 (코)폴리머로 구성된 군으로부터 선택됨을 특징으로 하는, 광범위한 스트레칭에 의해 재분리 가능한 자가 접착 프로덕트.
  12. 제11항에 있어서, 가소제가 적어도 100,000 g/mol 및 최대 1,000,000 g/mol의 중량-평균 몰 질량을 갖고, 선형 또는 방사형 구조를 갖는 에틸렌/프로필렌 코폴리머 또는 에틸렌/부틸렌 코폴리머임을 특징으로 하는, 광범위한 스트레칭에 의해 재분리 가능한 자가 접착 프로덕트.
  13. 제11항에 있어서, 가소제가 적어도 3000 g/mol 및 최대 20,000 g/mol의 중량-평균 몰 질량을 갖고, 부틸렌/이소부틸렌 (코)폴리머임을 특징으로 하는, 광범위한 스트레칭에 의해 재분리 가능한 자가 접착 프로덕트.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 사용된 신장성 영구 캐리어 물질이 바람직하게는, 폴리올레핀, 이를테면, 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌 및/또는 헥실렌, 폴리우레탄, 폴리에스테르 폴리우레탄, 폴리에테르 폴리우레탄, 폴리카프로락톤 폴리우레탄 또는 고무-기반 물질을 포함하는 광범위한 필름을 포함함을 특징으로 하는, 광범위한 스트레칭에 의해 재분리 가능한 자가 접착 프로덕트.
  15. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 자가 접착 프로덕트가
    - 임시 캐리어 물질과 함께 단일 층의 감압 접착제로 구성된, 단일 층의 양면 자가 접착 테이프, 또는
    - 층들이 각각 임시 캐리어 물질과 함께 감압 접착제로 구성되는, 다층의 양면 자가 접착 테이프, 또는
    - 각각의 경우에 임시 캐리어 물질과 함께, 감압 접착제의 층에 또는 감압 접착제의 두 층 사이에 배열된 영구 캐리어를 갖는, 다층의 양면 자가 접착 테이프임을 특징으로 하는, 광범위한 스트레칭에 의해 재분리 가능한 자가 접착 프로덕트.
  16. 제15항에 있어서, 자가 접착 프로덕트가
    - 바람직하게는 폴리올레핀을 함유하는 단일 층 영구 캐리어(중간 캐리어)로 구성되고, 상기 캐리어는 적어도 100%, 바람직하게는 적어도 300%의 파단 신율, 및 임의로 50% 미만의 회복력(시험 X)을 가지며, 여기서,
    - 감압 접착제 층이 상기 캐리어의 두 면 각각에 적용되고, 상기 접착제는 바람직하게는 수소화된 비닐방향족 블록 코폴리머 및 점착부여 수지를 기반으로 하고, 더욱 바람직하게는 상기 접착제들의 조성은 동일함을 특징으로 하는, 광범위한 스트레칭에 의해 재분리 가능한 자가 접착 프로덕트.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 자가 접착 프로덕트가
    - 바람직하게는 폴리우레탄을 포함하는 단일 층 영구 캐리어로 구성되고, 상기 캐리어는 적어도 100%, 바람직하게는 적어도 300%의 파단 신율, 및 임의로 50% 초과의 회복력(시험 X)을 가지며, 여기서,
    ― 감압 접착제 층이 상기 캐리어의 두 면 각각에 적용되고, 바람직하게는 상기 접착제들의 조성은 동일함을 특징으로 하는, 광범위한 스트레칭에 의해 재분리 가능한 자가 접착 프로덕트.
  18. 에틸렌 (코)폴리머, 프로필렌 (코)폴리머, EPR, EPM 및/또는 EPDM을 포함하고 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 따른 적용된 자가 접착 프로덕트를 지닌 기재, 보다 특히 구성요소.
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