열경화성 접착제 테이프, 제품 및 방법 document_id A220623053747

많은 다른 유형의 접착제 테이프들이 다양한 방식으로 많은 다른 유형의 기재들을 함께 부착하기 위하여 사용되어 왔다. 예를 들어 미국 특허 5,086,088호에는, 아크릴 에스테르와 극성 공중합성 모노머를 함유하는 광-중합성 예비중합체 또는 모노머 시럽(syrup), 광-중합성 기를 함유하지 않는 에폭시 수지 또는 에폭시 수지 혼합물, 에폭시 수지용 열-활성화가능한 경화제, 광개시제, 및 광가교제를 포함하는 열경화성 감압 접착제가 개시되어 있다. 또한, 미국 특허 6,348,118호 역시 감압 접착제 시트 물질을 성분과 유리 사이에 배치시켜 접착제 시트 물질이 성분과 유리에 부착될 수 있도록 하는 것을 포함하는, 성분을 유리에 결합하는 방법을 개시한다. 개시된 접착제 시트 물질은 하기를 포함하는 출발 물질의 광-중합 반응 생성물을 포함한다: (a) 알킬 알콜의 아크릴 산 에스테르 하나 이상 및 하나 이상의 공중합성 모노머를 포함하는 모노머 혼합물 또는 부분적으로 예비중합된 시럽; (b) 에폭시 수지 또는 에폭시 수지 혼합물; (c) 에폭시 수지 또는 에폭시 수지 혼합물용 열-활성화가능한 경화제; (d) 광개시제; 및 (e) 안료. 본 발명은 이와 같은 접착제 기술의 개선점을 제공한다. 본 발명의 일 측면으로써, 열경화성 감압 접착제 테이프가 제공된다. 상기 테이프는 합께 결합된 2개의 접착제층을 포함하는데, 이들 각각은 고유의 두께를 가지며 출발 물질의 광-중합 반응 생성물인 열경화성 감압 접착제를 포함한다. 각 접착제층의 출발 물질은 하나 이상의 광-중합성(예, 자외선에 의해) 아크릴 성분 및 열경화성(예, 열 경화성) 에폭시 성분을 포함한다. 상기 아크릴 성분은 예컨대 알킬 알콜(예, 비-3급 알콜)의 하나 이상의 아크릴 산 에스테르 또는 메타크릴 산 에스테르를 포함하는 부분적으로 중합된 조성물(예, 예비중합된 시럽) 및/또는 모노머 혼합물을 포함할 수 있다. 아크릴 성분은 공중합성 모노머(예, 적당한 극성의 공중합성 모노머) 및 광개시제 역시 포함할 수 있다. 상기 에폭시 성분은 예컨대 경화성 에폭시 수지 또는 에폭시 수지의 혼합물을 포함할 수 있다. 경화성 에폭시 수지는 열 경화성 에폭시 수지일 수 있거나, 또는 상기 에폭시 수지의 혼합물은 열 경화성 에폭시 수지를 포함할 수 있다. 접착제층들 중 하나 또는 양자 모두를 위한 출발 물질은 열 경화성 에폭시 수지를 포함할 수 있다. 열 경화성 에폭시 수지가 사용되는 경우, 열-활성화가능한 경화제가 도포성 출발 물질에 포함될 수 있다. 에폭시 성분은 광-중합성 기를 소정량 함유하거나 또는 함유하지 않을 수 있다. 2개의 접착제층을 위한 출발 물질은 동일하거나 서로 다른 아크릴 성분 및/또는 에폭시 성분을 가질 수 있다. 2개의 접착제층에 사용되는 열경화성 감압 접착제는 흑색 착색 안료의 존재 없이 완전히 경화되었을 때에는 흑색이 아니다. 접착제층들중 하나(즉, 제1 접착제층)에 사용되는 열경화성 감압 접착제(즉, 제1 접착제)는 흑색 착색 안료(예, 카본 블랙)를 포함하며, 이 제1 접착제용 출발 물질은 충분한 양의 흑색 착색 안료를 포함함으로써 제1 접착제가 실질적으로 경화된 후 제1 접착제가 흑색의 색을 가지도록 한다. 다른 접착제층(즉, 제2 접착제층)에 사용되는 열경화성 감압 접착제(즉, 제2 접착제)의 출발 물질은 어떠한 흑색 착색 안료(예, 카본 블랙)도 포함하지 않거나, 또는 적어도, 제2 접착제가 실질적으로 경화된 후 제2 접착제가 흑색의 색을 가지도록 할 수도 있는 양의 흑색 착색 안료를 포함하지는 않는다. 여기에서 사용된 실질적으로 경화되었다는 것은 접착제가 완전히 경화되거나, 또는 적어도 생성된 접착제층이 2개의 원하는 기재를 구조적으로 함께 결합시키는 데에 사용되기에 적합할 정도로 충분히 경화되는 것을 말한다. 본 발명의 테이프는 제2 접착제층의 한쪽 주 표면에 결합된 제1 접착제층을 가진다. 임의로, 또 다른 또는 제3의 접착제층이 제2 접착제층의 반대편 주 표면에 결합될 수 있는데, 여기서 상기 다른 접착제층은 실질적으로 광-중합된 것이며 흑색의 색을 가지기에 충분한 흑색 착색 안료를 가진다는 점에서 제1 접착제층과 동일하거나 유사하다. 제1 접착제층은, 제1 접착제가 실질적으로 경화된 후 제1 접착제가 흑색의 색을 가지도록 하기에 충분한 양의 흑색 착색 안료를 출발 물질이 함유할 때 조차도, 출발 물질, 적어도 아크릴 성분의 실질적인 광-중합(예, 자외선 광에 의한)을 가능케 하기에 충분히 얇은 출발 물질의 층으로부터 제조된다. 여기에서 사용된 실질적인 광-중합은 실용적인 면에서의 완전한 중합, 또는 적어도 생성된 광-중합된 층이 원하는 열경화성 감압 접착제 테이프에 사용될 수 있도록 하는 데에 필요한 정도의 중합을 말한다. 본 발명에 있어서, 흑색이라는 용어는 암회색(dark grey)에서 흑색(black)까지의 색 범위를 말한다. 여기에서 사용된 색인 흑색은 32 이하, 또는 바람직하게는 30 이하의 L* 전반사 배제 수치(L* specular excluded number)를 가지는 것으로도 볼 수 있다. 제2 접착제층은, 제2 접착제가 경화된 후 제2 접착제가 흑색의 색을 가지도록 하기에 충분한 흑색 착색 안료를 출발 물질이 함유할 경우에 출발 물질, 적어도 아크릴 성분의 실질적인 광-중합(예, 자외선 광에 의한)을 방지하기에(즉, 완전히 방지하거나, 또는 적어도 생성된 광-중합된 층이 원하는 열경화성 감압 접착제 테이프에 효과적으로 사용되는 것을 정지시킬만큼 충분히 방지하기에) 충분히 두꺼운 두께를 가지는 출발 물질의 층으로부터 제조된다. 본 발명의 또 다른 측면으로써, 하나 이상의 기재에 부착된 상기 접착제 테이프를 포함하는 제품이 제공된다. 테이프는 제1 접착제층에 의해 한정된 한 면 및 제2 접착제층에 의해 한정된 다른 면과 함께, 테이프의 적어도 한 면 또는 다른 면, 또는 양면을 보호하도록 배치된 이형 라이너(release liner)를 가질 수 있다. 불투명 또는 반투명 기재(예, 미러 버튼(mirror button) 또는 힌지 플레이트(hinge plate))가 테이프의 제2 접착제층에 부착될 수 있다. 테이프는 불투명 또는 반투명 기재(예, 미러 버튼 또는 힌지 플레이트) 형상의 주변부(periphery)를 가질 수 있거나, 또는 많은 수의 기재가 테이프 제2 접착제층 상 분리된 위치에 부착될 수 있다. 테이프의 제1 접착제층은 예컨대 윈도우(예, 예컨대 자동차, 선박, 항공기, 우주선과 같은 운송수단의 앞유리)과 같은 투명한 기재에 부착될 수 있다. 여기에서 사용된 투명한 기재는 광학적으로 투명하거나 또는 적어도 부분적으로 가시광에 투명한 기재를 말하는 것으로서, 다시 말하면 기재가 충분히 투명해서 관찰자가 기재를 통하여 제1 접착제층이 흑색이라는 것을 볼 수 있다는 것을 말한다(예, 이를 통하여 약 15％ 이상, 또는 약 30％ 이상의 가시광이 투과되기에 충분하도록 투명한 것). 제1 접착제층의 두께는 약 3밀(mil) 내지 약 12밀의 범위, 약 4밀 내지 약 8밀의 범위, 또는 약 5밀 이상 약 6밀까지의 범위일 수 있다. 제2 접착제층의 두께는 약 15밀 내지 약 30밀의 범위일 수 있으며, 약 20밀 내지 약 25밀의 범위일 수도 있다. 제1 접착제의 출발 물질의 흑색 착색 안료 함량은 출발 물질 중량의 약 0.125％ 이상이어야 하며, 약 5％ 또는 그 이상 까지 일 수 있다. 제1 접착제의 출발 물질의 흑색 착색 안료 함량은 바람직하게는 출발 물질 중량의 약 .25％ 이상에서 약 .75％ 또는 그 이상까지의 범위일 수 있다. 제2 접착제 출발 물질의 흑색 착색 안료 함량은 출발 물질 중량의 0.0％로부터 약 0.1％까지의 범위일 수 있다. 일반적으로, 사용되는 안료 입자 크기가 증가할수록 안료의 중량 퍼센트(wt％) 농도는 증가될 수 있는 것으로 여겨진다. 본 발명의 추가적인 측면으로써, 열경화성 감압 접착제 테이프의 제조 방법이 제공된다. 방법은 하기를 포함한다: 광-중합성 제1 출발 물질의 제1 출발 물질 층을 형성시키는 것; 광-중합성 제2 출발 물질의 제2 출발 물질 층을 형성시키는 것; 제1 출발 물질 층을 광-중합시켜(예, 자외선 광에 의해) 제1 두께를 가지며 제1 열경화성 감압 접착제를 포함하는 제1 접착제층을 생성시키는 것; 제2 출발 물질 층을 광-중합시켜(예, 자외선 광에 의해) 제2 두께를 가지며 제2 열경화성 감압 접착제를 포함하는 제2 접착제층을 생성시키는 것; 및 제1 접착제층을 제2 접착제층의 주 표면에 결합시키는 것. 제1 출발 물질은 광-중합성 아크릴 성분(예, 상기와 같은), 열경화성 에폭시 성분(예, 상기와 같은), 및 흑색 착색 안료(예, 카본 블랙)를 포함한다. 제2 출발 물질은 광-중합성 아크릴 성분(예, 상기와 같은) 및 열경화성 에폭시 성분(예, 상기와 같은)을 포함한다. 제1 출발 물질과 제2 출발 물질은 동일하거나 서로 다른 아크릴 성분 및/또는 에폭시 성분을 가질 수 있다. 출발 물질들 중 어느 하나 또는 양 출발 물질 모두는 열 경화성일 수 있다. 제1 접착제는 흑색 착색 안료의 존재 없이 경화(예, 열 경화에 의해)될 때에는 흑색이 아니다. 제1 출발 물질은 제1접착제가 실질적으로 경화된 후 제1 접착제가 흑색의 색을 가지도록 하기에 충분한 양의 흑색 착색 안료를 포함한다. 제2 접착제가 충분한 흑색 착색 안료를 포함하지 않고 경화되는 경우 제2 접착제는 흑색이 아니다. 제2 출발 물질은 어떠한 흑색 착색 안료(예, 카본 블랙)도 포함하지 않거나, 또는 적어도, 제2 접착제가 실질적으로 경화된 후 제2 접착제가 흑색의 색을 가지도록 할 수도 있는 양의 흑색 착색 안료를 함유하지는 않는다. 여기에서 사용된 실질적으로 경화되었다는 것은 접착제가 완전히 경화되거나, 또는 적어도 생성된 접착제층이 2개의 원하는 기재를 구조적으로 함께 결합시키는 데에 사용되기에 적합할 정도로 충분히 경화되는 것을 말한다. 제1 출발 물질 층은 제1 접착제가 실질적으로 경화된 후 제1 접착제가 흑색의 색을 가지도록 하기에 충분한 양의 흑색 착색 안료를 제1 출발 물질이 함유할 때 조차도, 제1 출발 물질, 적어도 아크릴 성분의 실질적인 광-중합(예, 자외선 광에 의한)을 가능케 하기에 충분할 정도로 얇다. 여기에서 사용된 실질적인 광-중합은 실용적인 면에서의 완전한 중합, 또는 적어도 생성된 광-중합된 층이 원하는 열경화성 감압 접착제 테이프에 사용될 수 있도록 하는 데에 필요한 정도의 중합을 말한다. 제2 출발 물질 층은 제2 접착제가 경화된 후 제2 접착제가 흑색의 색을 가지도록 하기에 충분한 흑색 착색 안료를 제2 출발 물질이 함유할 경우에 제2 출발 물질, 적어도 아크릴 성분의 실질적인 광-중합(예, 자외선 광에 의한)을 방지하기에(즉, 완전히 방지하거나, 또는 적어도 생성된 광-중합된 층이 원하는 열경화성 감압 접착제 테이프에 효과적으로 사용되는 것을 정지시킬만큼 충분히 방지하기에) 충분히 두꺼운 두께를 가진다. 상기 방법은, 제1 접착제층 및 제2 접착제층 중 적어도 하나 또는 모두를 보호하기 위하여, 이형 라이너를 배치하는 것을 더 포함할 수 있다. 상기 방법은 함께 부착될 수 있도록, 제1 접착제층과 제2 접착제층을 적층하는 것 역시 더 포함할 수 있다. 또한, 각 출발 물질 층은 그의 상응하는 광-중합 동안 2개의 투명한, 바람직하게는 광학적으로 투명한 라이너 사이에 배치될 수 있다. 본 발명의 추가적인 측면으로써, 조립체의 제조 방법이 제공되는데, 상기 방법은 상기한 바와 같이 테이프를 제조하는 것과 제2 접착제층에 불투명 또는 반투명 기재를 부착하는 것을 포함한다. 제2 접착제층에 부착되는 기재는 예컨대 미러 버튼 또는 힌지 플레이트일 수 있다. 이와 같은 조립체에 있어서, 테이프는 불투명 또는 반투명 기재(예, 미러 버튼 또는 힌지 플레이트) 형상의 주변부를 가질 수 있거나, 또는 많은 수의 기재가 테이프 제2 접착제층 상 분리된 위치에 부착될 수 있다. 테이프의 제1 접착제층은 예컨대 윈도우(예, 예컨대 자동차, 선박, 항공기, 우주선과 같은 운송수단의 앞유리)과 같은 투명한 기재에 부착될 수 있다. 여기에서 사용되는 투명한 기재는 광학적으로 투명하거나 또는 적어도 부분적으로 가시광에 투명한 기재를 말하는 것으로서, 다시 말하면 기재가 충분히 투명해서 관찰자가 기재를 통하여 제1 접착제층이 흑색이라는 것을 볼 수 있다는 것을 말한다(예, 이를 통하여 약 15％ 이상, 또는 약 30％ 이상의 가시광이 투과되기에 충분하도록 투명한 것).