JP2000509089A - ポリマを放射線架橋する方法及び放射線架橋性組成物 - Google Patents

ポリマを放射線架橋する方法及び放射線架橋性組成物

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Abstract

(57)【要約】 本発明は、一般的には、ポリマを放射線架橋する方法に関する。アントラキノン、置換アントラキノン、アセトフェノン(多官能性タイプ又は共重合性タイプ)、ベンゾフェノン(多官能性タイプ又は共重合性タイプ)、置換トリアジンなどの放射線活性化可能な架橋剤と共に配合されたエラストマ及び熱可塑性ポリマを架橋するために、単色放射線源(例えば、エキシマランプ又はエキシマレーザ)が使用できる。本発明はまた、放射線架橋性組成物、特に、重合性及び非重合性の放射線活性化可能な架橋剤を組合せた組成物に関する。

Description

【発明の詳細な説明】 ポリマを放射線架橋する方法及び放射線架橋性組成物関連出願に対する相互参照 本願は、1996年4月19日出願の米国特許出願第08/635,276号の一部継続出願で あり、引用により米国特許出願第08/635,276号の全内容が本明細書中に含まれる ものとする。発明の背景 発明の分野 本発明は、一般的には、ポリマを放射線架橋する方法に関し、より詳細には、 エキシマレーザ又はエキシマランプなどの単色光源を用いてポリマを放射線架橋 する方法に関する。本発明は更に、放射線架橋性組成物に関し、より詳細には、 放射線活性化可能な架橋性基を有するポリマと非重合性の放射線活性化可能な架 橋剤とを含んでなる組成物に関する。 関連技術の説明 架橋ポリマ(すなわち、ポリマ網目)は、架橋されていない線状又は分枝状のポ リマと比べて、かなり異なった機械的及び物理的性質を有する。例えば、架橋ポ リマは、耐溶剤性、大きな凝集強度、ゴム弾性など、独特でしかも非常に望まし い性質を呈する可能性がある。 架橋反応は、ポリマの形成時にその場で行うこともできる。しかしながら、ポ リマを更に処理することが必要な場合が多いので、より典型的には、線状又は分 枝状のポリマを出発原料とし、これを最終処理ステップで架橋させる。硬化ステ ップ又は架橋ステップでは、典型的には、湿分、熱エネルギー、又は放射線によ る活性化 が行われる。放射線による活性化は、多岐にわたる用途に応用されてきたが、そ の際、放射線源としては特に紫外線が使用された。 紫外線ランプは、光処理可能な接着剤やコーティングなどに照射するための紫 外線源として従来から使用されている。ほとんどの場合、ランプには水銀元素球 が含まれているが、ランプの特定のスペクトル領域又は出力を減衰させるために 1つ以上の添加剤を使用することもある。この場合、ランプから放射される光の スペクトルは、水銀元素のスペクトル又は添加剤で改質された水銀元素のスペク トルである。これらのランプにより生成されるスペクトルには、240〜2000nm の比較的幅広い領域全体にわたって存在する放射線が含まれる。放射線が幅広い 領域全体にわたって分布するため、出力スペクトルの任意の特定の狭いセグメン トに対するランプの出力は、それほど大きくはならない。しかしながら、特定の 用途に対しては、出力放射線のほとんどの部分が狭い領域内に存在することが望 まれる場合がある。このほか、従来の紫外線源による幅広いスペクトル分布では 、長時間露光が必要なこともあり、更に、ポリマの光化学分解、望ましからぬ副 反応、及びポリマ表面の過剰硬化に伴う表面特性の劣化が起こることもある。 近年、特定の希ガス又は希ガス/ハロゲン混合物が高エネルギーに暴露された ときに起こるエキシマ形成に基づいて単色又は狭いバンドの出力を与えることの できる新しい紫外線源が利用できるようになった。これらの光源から放出される 光の波長は使用するガスに依存する。例えば、キセノンガスを含有するエキシマ 光源は172nmの波長で発光し、塩化キセノンエキシマ光源は狭いバンド幅の308 mnの発光を呈し、塩化クリプトンエキシマ光源は222mnの紫外線を発生する 。こうしたデバイスの作動機構及びこうしたデバイスの構成についての説明は、 Kitamura et al.,Applied Surface Science,79/80(1994),507-513;独国特許出 願DE4,302,555A1号(Turner et al.);及びKogelschatz et al.,ABB Review,3 (1991),21-28にまとめられている。 エキシマランプは、ポリマ表面の改質及びミクロ構造化、並びに金属表面、誘 電体表面、及び半導体表面上への種々のコーティングの光蒸着に使用されている 。 これらの用途の具体例については、Kogelschatz,Applied Surface Science,54(1 992),410-423及びZhang et al.,Journal of Adhesion Science and Technology, 8(10)(1994),1179-1210に記載がある。 欧州特許出願EP604738A1号(Nohr et al.)には、第1のシートの表面上にカ チオン硬化性接着剤組成物をコーティングするステップと、エキシマランプから 放出される約260nm〜約360nmの範囲内の狭い波長のバンドを有する紫外線に 接着剤組成物を暴露するステップと、第1のシートの接着剤を有する表面に第2 のシートの表面を接触させるステップとを含むラミネートの作製方法が記載され ている。この接着剤組成物には、約94重量%〜約60重量%の環状脂肪族ジエポキ シドと、約1重量%〜約10重量%のカチオン光開始剤と、約5重量%〜約30重量 %の塩化ビニル-酢酸ビニル-ビニルアルコールターポリマとが含まれている(接 着剤組成物の重量を基準とする)。 国際特許出願WO94/14853号(Blum et al.)には、180〜400nmの領域のエキ シマレーザ紫外線源から放出される単色光を用いて、一体化された光重合性基を 有するコンタクト接着剤を架橋する方法が記載されている。コンタクト接着剤は 、オレフィン系不飽和モノマと、光重合性基を有する少なくとも1つのコモノマ とから調製される。アセトフェノン、ベンゾフェノン、ベンジル誘導体、ベンゾ イン誘導体、ジアルコキシアセトフェノン、ヒドロキシアルキルフェノン、α- アクリルオキシムエステル、α-ハロゲンケトン、チオキサントン、フルオロノ ン誘導体、アントラキノン誘導体、鉄-アレン錯体、ジベンゾスベロン、ミヒラ ーケトンなどの光重合性基がコンタクト接着剤に組み込まれる。 このような架橋剤は、ポリマ主鎖に近接しているため、またポリマ主鎖中に組 込まれているため、硬化ポリマの最終用途に対して適切な濃度で共重合させた場 合、効果的な架橋を形成する。例えば、米国特許第4,737,559号(Kellen et al.) を参照のこと。この米国特許では、芳香族ケトンモノマ(特にパラ-アクリルオキ シベンゾフェノン)を他のアクリレートモノマ及びメタクリレートモノマと併用 して感圧接着剤を形成する。芳香族ケトンモノマをポリマ主鎖中に共重合させた 後で架橋するとコポリマ中に該モノマが組込まれるので、最初にコポリマ中に共 重合させない芳香族ケトン化合物を添加した場合と比べて、架橋の効率が大きく 増大する。効率が増大するので、有効な程度まで架橋するためにわずかの量の芳 香族ケトンモノマが必要となるにすぎない。 しかしながら、放射線活性化可能な架橋性基を有する接着剤及び他のポリマ材 料を、光重合性基を含有するモノマから調製する場合、いくつかの固有の制約が 存在する。例えば、配合業者が、共重合された架橋剤を含有するポリマの架橋度 を増大又は低下させようとする場合に問題を生じる恐れがある。架橋剤のレベル は、これらのポリマの形成時に予め決められており、従って、直接的な変更又は 調節を行うことができない。また、光重合条件は、放射線活性化可能な架橋性基 を活性化する可能性もあるので、ポリマの調製時に早期の望ましからぬ架橋が起 こってしまう恐れがある。高レベルの架橋が望まれる場合には、早期の架橋は特 に問題となる可能性がある。 放射線活性化可能な架橋性基を含有するポリマの架橋は、他の成分、例えば、 流動性調節剤、可塑剤、粘着付与樹脂などのオリゴマ材料又はポリマ材料を後か ら添加することによって変化させることもできる。これらの成分を添加すると、 組込まれた架橋性基の濃度が希釈され、ラジカル活性な部位が、同じか又は異な るポリマ鎖上の他の部位と結合し、架橋を形成する能力が低下する。更に、希釈 により、単位体積あたりの架橋の数が減少し、架橋されたポリマ系の性能が損な われる恐れがある。更にまた、添加された成分が、架橋剤を活性化するために必 要な光を吸収することによって、活性化された架橋剤と反応することによって、 及び/又は組込まれていない低分子量フラグメントを組成物中に導入することに よって、組込まれた架橋剤の性能が減少する可能性もある。これらの場合のいず れにおいても、添加された成分は、ポリマ中に組込まれた架橋性基の架橋効率を 低下させる。 このほか、非重合性架橋剤は、共重合性の架橋性化合物よりもいくつかの利点 を有する。非重合性の架橋性化合物は、典型的には共重合性のものよりも揮発性 が大きくかつわずかに効率は低いが、重合前、重合中、又は重合後のいずれにお いても様々なポリマ系に所望のレベルで添加することができる。非重合性架橋剤 としては、例えば、アントラキノン、置換アントラキノン、多官能性アセトフェ ノン、多官能性ベンゾフェノン、及びトリアジンが挙げられる。 米国特許第4,391,678号及び同第4,330,590号(いずれもVesleyに付与されてい る)には、アクリル系モノマ及び場合に応じてエチレン系不飽和の共重合性モノ マと混合される迅速硬化性の非重合性トリアジン光架橋剤のクラスが記載されて いる。トリアジンを含有した重合性混合物にUV光を照射すると、架橋されたポ リアクリレートが形成される。トリアジンはポリアクリレートに対する有効な架 橋剤ではあるが、重合中及び/又は架橋中に腐蝕性ガスを発生する可能性がある 。 米国特許第5,407,971号(Everaerts et al.)には、弾性ポリマに対する架橋剤 として放射線活性化可能な多官能性アセトフェノン及びベンゾフェノンの使用に ついての記載がある。従来のアセトフェノン、ベンゾフェノン、及びトリアジン と比較した場合、これらの放射線活性化可能な多官能性のアセトフェノン架橋剤 及びベンゾフェノン架橋剤は、揮発性が低く、相容性が高く、酸素による影響が 小さく、しかもこれらを用いると毒性又は腐蝕性の副生物の発生や最終生成物の 変色が回避される。 WO96/05249には、硬化させると架橋された粘弾性材料を形成可能なシロップ が開示されている。開示されている組成物は、放射線感受性の水素引抜性基を有 する少量のエチレン系不飽和モノマを含んでなる遊離基重合性エチレン系不飽和 モノマの混合物に基づくものである。この場合、この混合物をエネルギーに暴露 すると、モノマ混合物は部分的に重合してコーティング可能なシロップを形成す る。この後、放射線感受性の水素引抜性基を有するエチレン系不飽和モノマ又は ポリエチレン系不飽和モノマをシロップに添加することができる。更に、このシ ロップに再びエネルギーを暴露すると、最終的に架橋された粘弾性材料が得られ る。発明の概要 第1の態様において、本発明は、一般的には、ポリマを放射線架橋する方法に 関する。単色放射線源(例えば、エキシマランプ又はエキシマレーザ)を使用し て、アントラキノン、置換アントラキノン、アセトフェノン(多官能性タイプ又 は共重合性タイプ)、ベンゾフェノン(多官能性タイプ又は共重合性タイプ)、置 換トリアジンなどの放射線活性化可能な架橋剤と共に配合されたエラストマ及び 熱可塑性ポリマを架橋できることを見出した。この結果、高圧、中圧、又は低圧 の水銀ランプを使用する方法などの従来の硬化方法と比べて、より効果的に架橋 されたポリマが得られる。ここで、本発明に関連した「放射線活性化可能な架橋 剤又は架橋性基」という用語は、放射線に暴露した場合、特に、高圧、中圧、又 は低圧の水銀ランプあるいはエキシマランプ又はエキシマレーザなどから放出さ れる光のような特定の光に暴露した場合、架橋剤又は架橋性基が活性化されるこ と、すなわち、反応性になることを意味する。 従って、本発明の第1の態様の1具体例において、 (a)(i)引抜可能な水素原子を有する放射線架橋性ポリマ(これ以降は放射線架 橋性ポリマとも略記する)と、(ii)非重合性の放射線活性化可能な架橋剤とを含 んでなる放射線架橋性組成物を提供するステップと、 (b)架橋剤を活性化しかつポリマを架橋するのに十分な波長を有する単色放射 線源を提供するステップと、 (c)ポリマを架橋するのに十分な時間をかけて単色放射線源から放出された放 射線に放射線架橋性組成物を暴露するステップと、 を含むポリマの架橋方法が提供される。 放射線架橋性ポリマは、ポリオレフィン、ポリスチレン、ビニルプラスチック 、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリ(ビニルエステル)、ポリアミド 、ポリカーボネート、ポリケトン、及びこれらのポリマを誘導しうる少なくとも 1つのモノマと共重合性コモノマとの重合生成物を含むコポリマから成る群より 選 ばれたポリマのような熱可塑性ポリマであってもよい。このほか、放射線架橋性 ポリマは、ポリウレタン、ポリジオルガノシロキサン、A-B-A型ブロックコポ リマ、合成ゴム、天然ゴム、エチレン-ビニルモノマポリマ、ポリ(ビニルエーテ ル)、ポリ(ビニルエステル)、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、及びこ れらのポリマを誘導しうる少なくとも1つのモノマと共重合性コモノマとの重合 生成物を含むコポリマから成る群より選ばれたポリマのようなエラストマであっ てもよい。いずれの場合において、放射線架橋性ポリマ(架橋剤は除く)が、単色 放射線源から放出された放射線を実質的に吸収しないことが好ましい。 単色放射線源はエキシマレーザであってもエキシマランプであってもよいが、 後者の方が好ましい。単色放射線源は、好ましくは、約270〜370nm、より好ま しくは約300〜360nm、更に好ましくは約300〜340nmの波長を有する放射線を 放出する。最も好ましい単色放射線源は、約308nmの波長を有する放射線を放 出するXeClエキシマランプである。 本発明の第1の態様のもう1つの具体例において、放射線活性化可能な架橋剤 は、重合性タイプ(すなわち、架橋剤が、重合されてポリマを形成するモノマと 共重合するタイプ)、非重合性タイプ(すなわち、架橋剤が、ポリマの形成後にポ リマに混合されるタイプ、又は重合前にモノマと混合されるがモノマと反応しな いタイプ)、あるいはこれらの両方のタイプの組合せであってもよく、単色放射 線源はエキシマランプである。 本発明の第1の態様の更に他の具体例において、放射線架橋性組成物が感圧接 着剤であってもよい。従って、本発明はまた、(a)可撓性感圧接着テープ用のバ ッキングとして好適な可撓性ウェブを提供するステップと、(b)(i)引抜可能な水 素原子を有する放射線架橋性ポリマと、(ii)放射線活性化可能な架橋剤とを含ん でなる放射線架橋性感圧接着剤組成物を提供するステップと、(c)放射線架橋性 感圧接着剤組成物を可撓性ウェブの少なくとも1つの表面の少なくとも一部分に 塗布するステップと、(d)架橋剤を活性化しかつポリマを架橋するために十分な 波長を有する単色放射線を放出できるエキシマランプを提供するステップと、 (e)ポリマを架橋しかつ感圧接着テープを形成するのに十分な時間をかけてエキ シマランプから放出された放射線に放射線架橋性感圧接着剤組成物を暴露するス テップと、を含む感圧接着テープの製造方法を提供する。 第2の態様において、本発明は、活性化されたときに水素を引抜くことのでき る放射線活性化可能な架橋性基を有する放射線架橋性ポリマと、活性化されたと きに水素原子を引抜くことのできる非重合性の放射線活性化可能な架橋剤とを含 んでなる放射線架橋性組成物に関する。非重合性の放射線活性化可能な架橋剤は 、好ましくは、アントラキノン、置換アントラキノン、多官能性アセトフェノン 、及び多官能性ベンゾフェノンから成る群より選ばれる。原理的には非重合性の 放射線活性化可能な架橋剤としてトリアジンを使用できるが、本発明の第2の態 様と関連させて使用しない方が好ましい。なぜなら、トリアジンは、活性化され るとHClなどの腐蝕性ガスを発生する可能性があり、更に、UV線に誘発され る重合中に望ましからぬ早期の活性化が起こり易いからである。好ましくは、ポ リマはポリ(メタ)アクリレートである。更に好ましいポリマは、懸濁重合により 調製されたビーズの形態のポリマ、特に、懸濁重合されたビーズの形態のポリ( メタ)アクリレートである。本発明の第2の態様の組成物は、エキシマランプ又 はエキシマレーザなどの単色放射線源と併用するために特に適しているが、これ らの放射線架橋性組成物はまた、他の可視光源又は紫外線源、例えば、中圧水銀 ランプなどの広いスペクトル域の紫外線源によって硬化させることもできる。好ましい実施態様の詳細な説明 第1の態様において、本発明は、一般的には、放射線架橋性ポリマに関し、よ り詳細には、単色放射線源を用いてポリマを放射線架橋する方法に関する。単色 放射線源は、狭いスペクトル領域にわたる放射線、例えば、半値幅が約50nm以 下、好ましくは約5〜15nmの放射線を放出する放射線源である。本発明の第1 の態様において任意の単色放射線源を使用することができるが、放射線源はエキ シマレーザ又はエキシマランプであることが好ましい。エキシマランプ(すな わち、インコヒーレントパルス光源)が特に好ましく、エキシマレーザ(コヒーレ ントパルス光源)よりも更に好ましい。なぜなら、エキシマランプの方が利点が 多いからである。エキシマランプはエキシマレーザよりも効率が良いため、運転 費を削減することができる。ランプ系はより小型で、より取扱が容易になる傾向 がある。レーザよりもランプの方が放出される放射線の波長を変えるのが容易で ある。更に、エキシマランプはレーザよりも、より大きな物理的領域にわたって 均一な放射線をより効率的に放出する。 エキシマ光源は、典型的には、放射線の最大強度が得られる波長により識別又 は規定されるが、本明細書中においてもこの決まりに従う。単色放射線の波長は 、ポリマを架橋するために有用でなければならず、一般的には約270〜370nm、 好ましくは約300〜360nm、より好ましくは約300〜340nmである。約308nm の波長を有する単色放射線が特に有用であることを見出した。放出される放射線 の波長はエキシマ光源によって決まる。種々の希ガス-ハロゲン混合物が周知で 、エキシマ光源として使用することができるが、塩化キセノン(XeCl)に基づ く光源は、約308nmに最大強度の放射線をもつため、最も好ましい。この光の 強度は、一般的には約5〜20,000mW/cm2、より好ましくは約10〜10,000mW/ cm2、最も好ましくは約50〜2,000mW/cm2である。 エキシマ放射線源は、独国のHanauにあるHeraeus Nobleightから市販されてお り、国際特許出願WO94/14853号及び独国特許出願DE4,302,555A1号などの種 々の特許、並びにKitamura et al.,Applied Surface Science,79/80(1994),507- 513;Kogelschatz et al.,ABBReview,3(1991),21-28;Kogelschatz,Applied Su rface Science ,54(1992),410-423;及びZhang et al.,Journal of Adhesion Sci ence and Technology ,8(10)(1994),1179-1210などのいくつかの参考文献に記載 されている。 単色放射線源は、1つ以上の放射線架橋性ポリマと1つ以上の放射線活性化可 能な架橋剤とを含む放射線架橋性組成物と組合せて、より好ましくは本質的にこ れらから成る放射線架橋性組成物と組合せて使用される。ポリマ(放射線活性化 可能な架橋剤は除く)は、引抜可能な水素原子を含有し、実質的に、単色放射線 源から放出された放射線を吸収しない。「実質的に放射線を吸収しない」とは、 少量の放射線がポリマにより吸収される可能性はあるが、吸収された放射線は架 橋に利用されず、系の効率が低下するので、放射線は吸収されないことが好まし いことを意味する。また、このことは、万一、ポリマが単色放射線を吸収した場 合でも、ポリマの性能を損なう可能性のある光化学的に誘発される望ましからぬ 反応はいずれも防止されること意味する。 引抜可能な水素原子は、架橋剤/ポリマ組成物を単色放射線源に暴露して所望 のレベルまでポリマを架橋させるために十分な量でポリマの主鎖中及び/又は側 鎖中に存在していてもよい。一般的には、水素原子は、第三級炭素原子、アリル 基及びベンジル基、酸素原子又は窒素原子のα位の炭素原子上の水素(例えば、 有機のエーテル及び第三級アミン)、並びにメルカプト末端基又はメルカプトペ ンダント基がもつ水素から最も容易に引き抜かれる。 本発明の第1の態様に使用できる引抜可能な水素原子を含有したポリマの中に は、熱可塑性ポリマ及び弾性ポリマ(「エラストマ」)が含まれる。熱可塑性ポリ マとは、特徴的な温度範囲にわたり加熱及び冷却によって容易に融解及び固化さ せることができ、しかもその変換プロセスの間に化学的変化を示さない高分子材 料である。引抜可能な水素原子を含有した有用な熱可塑性ポリマとしては、例え ば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、ポリブチレン、エチ レン-ビニルアルコールなどのポリオレフィン;ポリスチレン;ポリ塩化ビニル 、ポリ塩化ビニリデン、塩素化ポリ塩化ビニルなどのビニルプラスチック;ポリ (メチルメタクリレート)などの高いガラス転移温度を有するポリアクリレート及 びポリメタクリレート:ポリ(酢酸ビニル)などの高いガラス転移温度を有するポ リ(ビニルエステル);ポリアミド;ポリカーボネート;ポリイミド;ポリエーテ ルエーテルケトンなどのポリケトン;及びこれらのポリマを誘導しうる少なくと も1つのモノマと共重合性コモノマ(これらのポリマを誘導しうるモノマであっ てもよい)との重合に基づくコポリマのうちで引抜可能な水素原子を含有するコ ポリマが挙げられる。 しかしながら、本発明の第1の態様に使用するための更に好ましいエラストマ は、ASTMD1456-86(「ゴム弾性の標準的試験方法-所定の応力時の伸び」)に よる測定において、弱い応力により実質的な変形を起こしてからその応力を除い たときにほぼ初期の寸法及び形に迅速に戻る高分子材料であると定義されるエラ ストマである。本発明に有用である引抜可能な水素原子を含有するエラストマと しては、例えば、ポリウレタン;ポリジオルガノシロキサン(例えば、ポリジメ チルシロキサン);スチレン-イソプレン-スチレンブロックコポリマ(SIS)、スチ レン-ブタジエン-スチレンブロックコポリマ(SBS)などのA-B-A型ブロックコ ポリマ;エチレン-プロピレン-ジエンモノマゴム(EPDM)、スチレン-ブタジ エンゴム(SBR)、ポリイソブチレン、合成ポリイソプレン、ポリブタジエン、ア クリロニトリル-ブタジエンコポリマ、ポリクロロプレンなどの種々の合成ゴム ;天然ゴム;エチレン-酢酸ビニルなどのエチレンビニルモノマポリマ;ポリ(α -オレフイン);ポリ(ビニルエーテル);ポリ(ビニルエステル);ポリ(メチルメ タクリレート)などのポリメタクリレート及びポリアクリレート;及びこれらの エラストマを形成しうる少なくとも1つのモノマと共重合性コモノマ(これらの ポリマを誘導しうるモノマであってもよい)との重合に基づくコポリマのうちで 引抜可能な水素原子を含有するコポリマが挙げられる。本発明の第1の態様に使 用するための好ましいエラストマは、ポリアクリレート、天然ゴム、ポリブタジ エン、ポリイソプレン、SBSブロックコポリマ、及びSISコポリマである。 本発明の放射線硬化性組成物中の熱可塑性又は弾性の放射線架橋性ポリマとし て最も好ましいものは、アクリレートモノマ又はメタクリレートモノマの重合生 成物として得られるポリ(メタ)アクリレートであるが、これらのモノマは、しば しば、エチレン系不飽和の遊離基重合性モノマと共重合される。 本発明の放射線架橋性ポリマの調製に有用なアクリレートモノマ及びメタクリ レートモノマとしては、式H2C=CR1COO-Y〔式中、R1は-H又はCH3であ り、Yは、約1個〜約24個の炭素原子を有する一価の直鎖アルキル、分枝アルキ ル、又は環状 アルキル基を表す〕を有する組成物が挙げられる。このようなアクリレートモノ マ及びメタクリレートモノマとしては、例えば、メチルアクリレート、メチルメ タクリレート、イソオクチルアクリレート、2-エチルヘキシルアクリレート、イ ソノニルアクリレート、イソデシルアクリレート、4-メチル-2-ペンチルアクリ レート、2-メチルブチルアクリレート、イソアミルアクリレート、sec-ブチルア クリレート、n-ブチルアクリレート、tert-ブチルアクリレート、イソボルニル アクリレート、ブチルメタクリレート、エチルアクリレート、ドデシルアクリレ ート、オクタデシルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、及びこれらの 混合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。 アクリレートモノマ及びメタクリレートモノマと容易に共重合可能であるエチ レン系不飽和の遊離基反応性モノマもまた、好ましいポリアクリレートの調製に 使用することができる。このようなモノマとしては、アクリル酸、メタクリル酸 、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、スルホエチルメタクリレー ト、N-ビニルピロリドン、N-ビニルカプロラクタム、アクリルアミド、t-ブチ ルアクリルアミド、ジメチルアミノエチルアクリルアミド、N-オクチルアクリ ルアミド、アクリロニトリル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、スチレン、こ れらの混合物などから成る群より選ばれたモノマが挙げられるが、これらに限定 されるものではない。好ましいモノマとしては、アクリル酸、メタクリル酸、N -ビニルピロリドン、スチレン、酢酸ビニル、及びこれらの混合物が挙げられる 。 上記の熱可塑性ポリマ及びエラストマのいくつかは、それらの誘導に使用され るモノマが他の熱可塑性ポリマ及びエラストマの誘導に使用されるモノマと共重 合される場合、本発明の第1の態様でより効果的に使用可能である。(熱可塑性 ポリマ用のモノマを、エラストマ用のモノマと共重合させてもよい。) 放射線架橋性ポリマのほかに、本発明の第1の態様に使用される組成物には、 共重合性タイプ又は非重合性タイプの放射線活性化可能な架橋剤が含まれるが、 後者のタイプが好ましい。一般的には、本発明の第1の態様に有用である放射 線活性化可能な架橋剤は、約270〜370nm、好ましくは約300〜360nm、より好 ましくは約300〜340nmの波長を有する光を吸収した後で水素引抜剤となる物質 である。 共重合性の放射線活性化可能な架橋剤は、一般的には、ポリマの重合時に放射 線架橋性ポリマの主鎖中にランダムに導入される。そのため、共重合性架橋剤は 、好ましくは、ポリマの誘導に使用されるモノマとの相容性及び混和性をもたな ければならない(すなわち、混合しても全体的に相分離を起こしてはならない)。 共重合性架橋剤は、非重合性架橋剤よりも効率よく架橋を促進し、架橋剤の揮発 に伴う問題を最小限に抑える傾向がある。 有用な共重合性架橋剤としては、共重合性アントラキノン、共重合性アセトフ エノン、共重合性ベンゾフェノン、共重合性トリアジン、及びこれらの混合物が 挙げられる。本発明に有用な共重合性架橋剤は、米国特許第4,737,559号(Kellen et al.)、同第5,073,611号(Boettcher et al.)、同第5,128,386号(Auchter et al.)、同第5,202,483号(Bott et al.)、同第5,248,805号(Boettcher et al.)、 同第5,264,533号(Boettcher et al.)、同第5,294,688号(Auchter et al.)、及び 同第5,389,699号(Boettcher et al.)に見出すことができる。好ましい共重合性 架橋剤は、米国特許第4,737,559号(Kellen et al.)に開示されているアクリレー ト官能性芳香族ケトン、特に、4-アクリルオキシベンゾフェノンである。 非重合性の放射線活性化可能な架橋剤は、ポリマの重合の後で放射線架橋性ポ リマと混合又は反応させるか、あるいは重合の前にポリマ用のモノマと混合され るが、ただし、この場合はモノマと反応しない。このクラスに属するものは、多 官能性架橋剤及びグラフト可能な架橋剤である。非重合性架橋剤の利用に伴う利 点は、重合の後でポリマに添加されるので多方面に利用できることである。更に 、非重合性タイプは、ポリマの誘導に使用されるモノマとの混和性、相容性、及 び反応性は必要でない。 好ましい非重合性架橋剤は、アントラキノン、置換アントラキノン、多官能性 アセトフェノン、多官能性ベンゾフェノン、置換トリアジン、及びこれらの混合 物である。有用なアントラキノンタイプの非重合性架橋剤の例としては、特に、 アントラキノン、t-ブチルアントラキノン、及び2-エチルアントラキノンが挙げ られる。非重合性の放射線活性化可能な架橋剤として特に好ましいものは、次式 : 〔式中、 Xは、CH3-、フェニル、又は置換フェニルを表し、 Wは、-O-、-NH-、又はS-を表し、 Zは、脂肪族基、芳香族基、アラルキル基、ヘテロ芳香族基、及び環状脂肪族 基から成る群より選ばれる有機スペーサを表すが、これらの基は、エステル、ア ミド、ケトン、及びウレタンを含有せず、しかも式(I)中のカルボニル基に分子 内近接可能でない水素原子を有するエーテル、チオール、アリル基、及びベンジ ル基を含有しないものとし、 nは、2以上の整数、好ましくは2〜6の整数を表す。〕 を有する多官能性のアセトフェノン及びベンゾフェノンである。 12、及びNは2である。 好ましい多官能性ベンゾフェノンの例としては、特に、1,5-ビス(4-ベンゾイ ルフェノキシ)ペンタン、1,9-ビス(4-ベンゾイルフェノキシ)ノナン、及び1,11- ビス(4-ベンゾイルフェノキシ)ウンデカンが挙げられる。 また、有用な非重合性置換トリアジン架橋剤は、米国特許第4,329,384号(Vesl ey et al.)、同第4,330,590号(Vesley)、及び同第4,379,201号(Vesley)に記載さ れている。置換トリアジン架橋剤の例としては、特に、2,4-ビストリクロロメチ ル-6-(4-メトキシフェニル)-s-トリアジン及び2,4-ビストリクロロメチル-6-(3, 4-ジメトキシフェニル)-s-トリアジンが挙げられる。 上述の放射線架橋性組成物において、共重合性及び非重合性の放射線活性化可 能な架橋剤の組合せを使用することもできるが、これは本発明の第2の態様を提 供する。上述したように、共重合性架橋剤は多くの放射線硬化性組成物に有効で あるが、有用性が低下する場合もある。例えば、特定のレベルの重合性の放射線 活性化可能な架橋剤を含有するポリマを形成するために使用される開始条件は、 組込まれた架橋剤中に存在する光活性基をも活性化する可能性がある。重合中に 架橋剤が活性化された場合の好ましくない結果の1つは、早期ゲル化である。共 重合性架橋剤のレベルを低下させると、不要なゲル化を減少又は除去できるが、 所定の架橋プロセス中にポリマに後続の放射線照射を行った場合、架橋度も低下 する恐れがある。 重合中の早期ゲル化を防止しかつ硬化生成物中の十分な架橋度を保持するよう にバランスをとるために、活性化された場合に水素を引き抜くことのできる非重 合性の放射線活性化可能な架橋剤を、活性化された場合に水素を引き抜くことの できる放射線活性化可能な架橋基を有する放射線架橋性ポリマと併用することが できる。特に、このタイプの非重合性の放射線活性化可能な架橋剤を、活性化さ れた場合に同様に水素を引き抜くことのできる放射線活性化可能な架橋基を含む 放射線架橋性ポリマに添加することにより、広範な架橋レベルが得られることを 見出した。 共重合性及び非重合性の架橋剤の組合せはまた、特定のオリゴマ添加剤又はポ リマ添加剤で希釈された放射線硬化性ポリマを硬化させるためにも有用である。 このような添加剤は、希釈系中の光活性種の濃度を低下させることによりまた架 橋剤を活性化するために必要なエネルギーを吸収することにより架橋反応を抑制 するなどの様々な機構によって、組込まれた架橋剤の効率を低下させることがで きる。引抜可能な水素を有する添加剤は、連鎖移動機構又は連鎖停止機構により 架橋反応を抑制又は停止することができ、その結果として架橋度を低下させるこ とができる。 このような希釈系では、十分な量の非重合性架橋剤を添加してポリマ添加剤又 はオリゴマ添加剤の悪影響を克服することにより、組込まれた架橋剤を有利に補 強することができる。非重合性架橋剤を添加すると希釈系を硬化させるための架 橋剤の濃度を増加させることができるのみならず、放射線架橋性ポリマ中に組込 まれた架橋剤とは異なる吸収特性又は光活性化特性を有する架橋剤を添加するよ うに処方する柔軟性が得られる。後者の利点は、オリゴマ添加剤又はポリマ添加 剤が、組込まれた架橋剤の光活性化を抑制する波長のUV線を吸収する場合に特 に有用である。 ポリ(メタ)アクリレートは、本発明の第2の態様において、引抜可能な水素を 含有する放射線架橋性ポリマとして使用するうえで好ましい。ポリ(メタ)アクリ レートは、乳化重合、懸濁重合、溶剤重合、溶液重合、又はバルク重合などの様 々な重合方法により調製することができる。これらの重合方法については、Prin ciples of Polymerization,3rd ed.(G.Odian,Wiley-Interscience:New York,19 81,pp.286-296)に記載がある。懸濁重合を用いて調製されたポリ(メタ)アクリレ ートは、本発明の第2の態様に使用するうえで特に好ましく、これらは、米国特 許第4,833,179号(Young et al.)、同第4,952,650号(Young et al.)、及び同第5, 292,844号(Young et al.)に記載の方法に従って調製することができる。懸濁重 合体は、一般的には、球形又は真珠形のビーズの形態をとり、その直径は、典型 的には少なくとも1μmであるが、1000μmまでの直径をもつこともできる。 一般的には、これらの重合方法には、最初にモノマ予備混合物を調製するステ ップが含まれる。予備混合物には、典型的には、アクリレートモノマ及び/又は メタクリレートモノマ、場合に応じてエチレン系不飽和の遊離基重合性モノマ、 連鎖移動剤、及び遊離基開始剤が含まれる。使用する場合、共重合性の放射線活 性化可能な架橋剤もまた予備混合物中に添加される。次に、予備混合物は、沈殿 防止剤を含む水相と混合される。疎水性シリカ、ポリスチリルメタクリレートマ クロモノマ、及び/又は反応性亜鉛塩などのなどの改質剤部分は、重合前、重合 中、又は重合後に懸濁混合物に添加することができる。同様に、懸濁重合体の放 射線照射の前の任意の時点で、活性化された場合に水素を引き抜くことのできる 非重合性の放射線活性化可能な架橋剤もまた、これらの方法により調製された放 射線架橋性ポリマに添加することができる。 放射線活性化可能な架橋性基を有する放射線架橋性ポリマを、非重合性の放射 線活性化可能な架橋剤といかに効果的に混合するかの例として、粘着付与樹脂で 希釈されたポリ(メタ)アクリレート接着剤ポリマを架橋する場合が挙げられる。 ポリ(メタ)アクリレート接着剤に利用される典型的な粘着付与樹脂は天然素材か ら誘導された低分子量有機化合物であり、ロジン酸、特定のフェノール改質テル ペン、及びαピネンに基づくものである。しかし、これらの樹脂接着剤は、接着 剤のバルクの強度又は凝集強度を犠牲にすることが多い。 粘着性が付与されたポリ(メタ)アクリレート接着剤を架橋するために紫外線を 使用する場合、オリゴマ添加剤及びポリマ添加剤と関連した上述の悪影響のうち のいくつかを呈する可能性がある(すなわち、組込まれた架橋剤を活性化するた めに必要なエネルギーの吸収、望ましからぬ連鎖移動反応又は連鎖停止反応など )。これらの問題を解決するために、放射線活性化可能な架橋性基を有するポリ( メタ)アクリレートを非重合性の放射線活性化可能な架橋剤と効果的に混合して 放射線架橋性組成物を形成できることを見出した。このような組合せを行うこと により、等量の非重合性の放射線活性化可能な架橋剤を単独使用した場合よりも 、接着剤の性能が向上する可能性がある。 非重合性の放射線活性化可能な架橋剤と放射線活性化可能な架橋性基を有する 放射線架橋性ポリマとを併用する本発明の第2の態様において、放射線活性化可 能な架橋性基は、好ましくは、重合性基を有する放射線活性化可能な架橋剤から 誘導される。本発明に使用するための好ましい重合性の放射線活性化可能な架橋 剤としては、重合性アセトフェノン、重合性ベンゾフェノン、重合性アントラキ ノン、及びこれらの混合物が挙げられる。本発明に有用な更なる重合性架橋剤は 、米国特許第4,737,559号(Kellen et al.)、同第5,073,611号(Boettcher et al. )同第5,128,386号(Auchter et al.)、同第5,202,483号(Bott et al.)、同第5,24 8,805 号(Boettcher et al.)、同第5,264,533号(Boettcher et al.)、同第5,294,688号 (Auchter et al.)、及び同第5,389,699号(Boettcher et al.)に見出すことがで きる。好ましい重合性架橋剤は、米国特許第4,737,559号(Kellen et al.)に開示 されている(メタ)アクリレート官能性芳香族ケトン、特に4-アクリルオキシベン ゾフェノンである。後者のタイプの重合性架橋剤は、活性化されたときに水素原 子を引き抜くことのできる放射線活性化可能な架橋性基を有するポリ(メタ)アク リレートポリマを調製する場合に特に好ましい。 本発明の第2の態様に使用するための好ましい非重合性架橋剤は、非重合性置 換アントラキノンも含めた非重合性アントラキノン、非重合性の多官能性アセト フェノン、非重合性の多官能性ベンゾフェノン、及びこれらの混合物から成る群 より選ばれた架橋剤である。有用なアントラキノンタイプの非重合性架橋剤とし ては、アントラキノン、t-ブチルアントラキノン、及び2-エチルアントラキノン である。有用な非重合性の多官能性アセトフェノン及びベンゾフェノンとしては 、例えば、上述の式(I)の化合物がある。 放射線活性化可能な架橋剤は、放射線架橋性ポリマ中に組込まれたものである か又は非重合性タイプのものであるかにかかわらず(本発明のいずれの態様に対 しても)、典型的には、所望の最終特性を提供するために十分に大きな量である ことを意味する有効量で、単独又は併用のいずれかで利用される。例えば、接着 剤を製造する場合について言えば、架橋剤の有効量とは、適切な凝集強度が得ら れるようにポリマを架橋するために十分な量であり、ポリマが過硬化するほど多 くの量ではない。使用される架橋剤の実際の量は、用途、ポリマのタイプ、架橋 剤のタイプ、ポリマからの水素の引抜き易さ、形成されるラジカルの反応性、組 成物に放射線を暴露する強度及び時間、ポリマの分子量、並びに材料の所望の最 終特性によって変わるであろう。これらのガイドライン内で、架橋剤の全量は、 ポリマの全重量を基準に、好ましくは約0.01〜25重量%、より好ましくは約0.1 〜10重量%、最も好ましくは約0.1〜1.0重量%である。 必要に応じて本発明のいずれかの態様に利用できる他の有用な材料としては、 光 吸収及び架橋を妨害しない熱発泡性ポリマ微小球、ガラス微小球、充填剤、顔料 、発泡剤、安定剤、難燃剤、及び粘度調節剤が挙げられる。 架橋ポリマは、本発明に従って容易に製造可能である。共重合性の放射線活性 化可能な架橋剤の場合、架橋剤はポリマを生成する他のモノマとブレンド又は混 合されるが、この架橋剤は、これらのモノマとの混和性、相容性、及び反応性を 有するものである。次に、モノマは、当該技術分野で周知のアニオン法、カチオ ン法、遊離基法などの任意の従来法により重合される。非重合性の放射線活性化 可能な架橋剤の場合、架橋剤は、溶剤中へ溶解することによって、ポリマと一緒 に押出すことによって、又は非重合性架橋剤とポリマとを混合するための他の標 準的な配合法によって予備成形ポリマと混合される。このほか、ポリマ形成前に 非重合性架橋剤をモノマと混合してもよいが、この場合、架橋剤はモノマと反応 しない。 いずれの場合においても、架橋剤をポリマと混合した後、架橋剤/ポリマ組成 物に直接放射線照射を行うか、又は溶剤コーティング、押出コーティング(例え ば、ホットメルト押出コーティンク)、無溶剤コーティング、若しくは水系コー ティングなど、当該技術分野で周知の方法により支持体に塗布することができる 。組成物は、好適な可撓性又は硬質の支持体又は表面の少なくとも1つの主要面 の少なくとも一部分に塗布することができる。有用な支持体又はウェブとしては 、紙;ポリ(プロピレン)、ポリ(エチレン)、ポリ(塩化ビニル)、ポリ(テトラフ ルオロエチレン)、ポリエステル[例えば、ポリ(エチレンテレフタレート)]など のプラスチックフィルム;DuPontのKaptonTMなどのポリイミドフィルム;酢酸セ ルロース;並びにエチルセルロースが挙げられる。支持体はまた、綿、ナイロン 、ガラス、又はセラミック材料などの合成素材又は天然素材の糸から形成された 織布であってもよいし、あるいは天然若しくは合成の繊維又はこれらのブレンド のエアレイドウェブなどの不織布から作製されたものであってもよい。このほか 、金属、金属化ポリマフィルム、又はセラミックシート材料から好適な支持体を 形成することもできる。好適な硬質支持体としては、ガラス、木材、金属、処理 済み金属(例えば、自動車や船舶の表面を形成する もの)、高分子物質、及び繊維強化プラスチックなどの複合材料が挙げられる。 組成物が支持体に塗布された後、所望のレベルまでポリマを架橋するために必要 な時間にわたり前述の波長の放射線源(好ましくは単色放射線源)に暴露する。 エキシマレーザ及びエキシマランプはいずれも単色放射線源を提供することが できるが、より広い物理的領域をより効率的に照射することなど、いくつかの理 由により後者の方が好ましい。エキシマランプには単一のランプ又は一連のラン プが含まれていてもよいが、好ましくは、全領域にわたり均一な放射線照射を行 えるように目標の支持体よりもいくらか大きい領域を照射するように配置される 。エキシマレーザを使用する場合、より広い物理的領域にわたり放射線を分配す るようにレンズ系を用いると有効なこともある。 本明細書中に記載された放射線架橋性組成物は、接着剤(特に、感圧接着剤、 並びにテープ、シート、ラベルなどの感圧接着剤のコーティングされた製品)、 塗料、シーラント、フォトレジスト、ハードコートなどとして様々な用途に有用 である。 試験手順 実施例中で調製された組成物を評価するために以下の試験手順を使用した。組 成物は接着剤として有用であった。 室温剪断強度 剪断強度は、接着剤の凝集性すなわち内部強度の尺度である。これは、一定の 圧力を加えて接着剤ストリップを接合させた標準平面に平行な方向に、該平面か ら接着剤ストリップ(テープ)を引き剥がすのに必要な力の大きさに基づくもので ある。これは、一定の標準荷重を加えた状態で、ステンレス鋼試験パネルから標 準面積の接着剤被覆シート材料を引き剥がすのに要する時間を分単位で測定した ものである。この試験は、ASTMD3645M-88:「感圧接着テープの保持力」 に記載の手順に従う。 試験は、ガラス板に対する剥離接着力試験において先に記載されているように 清 浄化及び作製が行われたステンレス鋼パネルに接合された接着剤被覆シート材料 のストリップに対して室温(約22℃)で行った。各ストリップの0.127dm×0.127dm 部分を、テープの一方の端部が自由端となるようにパネルにしっかりと接触させ た。接着剤被覆ストリップが接合されたパネルを、ラック中に保持した。その際 、パネルと、接着剤被覆ストリップの延在する自由端とが、178°の角度をなす ようにした。また、接着剤被覆ストリップの自由端から重りを垂下させて1000グ ラムの力を加え、自由端を牽引した。180°より2°小さい角度を使用して剥離力 を打ちすことにより、剪断力だけを確実に測定し、試験対象の接着剤の保持力を より正確に決定できるように試みた。各接着剤被覆ストリップが試験パネルから 分離するまでの経過時間を、剪断強度として記録した。10,000分後に試験を中断 したが、これは優れた剪断強度の尺度となる。報告された結果は、2つのサンプ ルの平均である。 高温剪断強度 高温剪断強度についても室温剪断強度のところで記載したように測定を行った が、ただし、最初に70℃で15分問のエージングを行い、その後で70℃において試 験を行った。報告された結果は、2つのサンプルの平均である。 ゲル化率 既知量の架橋ポリマを、該ポリマを溶解できる過剰の溶剤に入れ、24時間にわ たって溶解させ、濾過した。回収された固体を乾燥させ、その量を記録した。ゲ ル化率は次のように求めた。 結果は2つの数の平均であり、最も近い整数として報告されている。 実施例 以下の実施例により本発明を更に説明するが、これらに限定されるものではな い。実施例中で以下の略号を使用する。 ABP 4-アクリルオキシベンゾフェノン C5EBP 1,5-ビス(4-ベンゾイルフェノキシ)ペンタン C9B3 1,9-ビス(4-ベンゾイルフェノキシ)ノナン C11EBP 1,11-ビス(4-ベンゾイルフェノキシ)ウンデカン TBA t-ブチルアントラキノン TRIAZINE 2,4ビストリクロロメチル-6(4-メトキシフェニル)- s-トリアジン 実施例1 - C5EBPの調製 4-ヒドロキシベンゾフェノン(3000g;15.15モル)、NaOH(608g:15.15モル) 、及びエチレングリコール(5500g)を、冷却器及び機械的攪拌機を備えた12リッ トルフラスコ中に入れた。4-ヒドロキシベンゾフェノン及びNaOHが溶解する まで、反応混合物を85℃で攪拌した。次に、反応混合物を135℃に設定し、2000g (8.6モル)の1,5-ジブロモペンタンを添加した。過剰のNaOH(80g,2.05モル) を少しずつ添加してpHをアルカリ性に保った。1.5時間加熱した後、反応は実 質的に完了した。水2500gを添加して混合物を冷却し、沈殿生成物をエチレング リコール/水混合物より濾別した。次に、この褐色の固体沈殿物をエチルアセテ ート3608gと混合して生成物の精製を行った。このエチルアセテートの精製工程 を繰り返し、更に空気乾燥を行ったところ、2982gの精製C5BPが得られた。 実施例2 - C11EBPの調製 1,5-ジブロモペンタンの代わりに等モル量の1,11-ジブロモウンデカンを用い て実施例1に従ってC11EBPの調製を行った。 実施例3〜8 酢酸エチル中において90重量%のイソオクチルアクリレート、10重量%のアク リル酸、及び0.1重量%の四臭化炭素(CBr4)連鎖移動剤を用い、米国特許Re.2 4,906号(Ulrich)(引用により本明細書中に含まれるものとする)の方法に従って 一連のアクリレート感圧接着剤を調製した。得られた接着剤のそれぞれのインヘ レント粘度は27℃において酢酸エチル中で0.64dl/gであった。 表1に指定されているタイプ及び量(amt)の非重合性の放射線活性化可能な架 橋剤を、各接着剤の40重量%酢酸エチル溶液中に溶解した。(実施例3〜5に対し て報告されている架橋剤の量は、ポリマの重量を基準にした重量%を表している 。実施例6〜8に対して報告されている量は、実施例3〜5と比較した場合と同じモ ルパーセントを実際に使用したことに基づいて計算した重量%である。)次に、 これらの混合物を厚さ38μmのアジリジン下地処理ポリ(エチレンテレフタレー ト)フィルム上にナイフ塗布し、65℃で15分間乾燥させ、厚さ25μmのコーティ ングを得た。ベルトから約2.5cm上の高さにあるコンベヤベルトシステムに取り 付けられた308nmXeClエキシマランプ(独国のHanauにあるHeraeus Nobleig htから市販されているエキシマランプモデル308)の出力下において硬化チャンバ を介して毎分約1.6メートルの速度で塗膜を通過させた。表1は、各実施例が受 けた全エネルギー量を表している。(ここではエキシマエネルギー量はいずれも 、UVB(280〜320nm)領域で測定した。)硬化されたサンプルは、22℃に保た れた一定温度及び相対湿度50%の条件下に24時間保存した。各実施例に対するゲ ル化率は、溶剤として酢酸エチルを用いて、先に記載したように測定した。室温 剪断強度も同様に、先に記載したように測定した。これらの実施例のそれぞれに 対するゲル化率及び剪断強度のデータは、表1に見出すことができる。 これらの実施例は、放射線活性化可能な架橋剤の量が増加するにつれて、又は 放射線量が増加するにつれて、剪断強度の性能が向上することを示している。架 橋剤の量が比較的少ない場合でさえも、放射線量を増加させることにより良好な 剪断強度が得られる。適度の量の架橋剤を用いると、優れた剪断強度が迅速に得 られる。10,000分未満の剪断強度を示した実施例3及び6は、凝集破壊を起こし た(すなわち、接着剤の残留物が試験パネルとシート材料の両方の上に残存した) 。 実施例9〜11 次の実施例では、以下の表2に示されているようなC5EBP非重合性架橋剤 の様々な量及び接着剤の様々な厚さで実施例3〜8のアクリレート感圧接着剤を架 橋するためにXeClエキシマレーザを使用することについて提示する。混合物 を厚さ38μmの可撓性のアジリジン下地処理ポリ(エチレンテレフタレート)ウェ ブ上にナイフ塗布し、65℃で15分間乾燥させ、308nmに最大強度を有しかつリーズXeClエキシマレーザを用いて硬化させた。石英光学素子を用いてビー ムを光学的に広げ、1つのパルス当たりの平均エネルギーが約100mJ/cm2と なるように高さ0.03dm×幅1.52dmの領域をカバーした。照射されるサンプル を、垂直方向に配置されたxy-移動ステージのプラットホームに取り付け、入射 励起パルスと垂直になる状態でサンプルを種々の速度で通過させた。主に支持体 の速度を変化させることにより放射線量を調節した。表2は、各実施例が受ける 全エネルギー量を示している。各実施例に対するゲル化率は、溶剤として酢酸エ チルを用いて先に記載したように測定し、結果を以下の表2に報告した。 表2から分かるように、単色放射線源としてのエキシマレーザを用いて、種々 の量の非重合性架橋剤が組込まれた組成物を架橋することができる。 実施例12〜15 94.5部のイソオクチルアクリレートと5.5部のアクリル酸とを含み、27℃にお いて酢酸エチル中で2.05dl/gのインヘレント粘度を有する乳化重合されたア クリル感圧接着剤を、米国特許Re.24,906号(Ulrich)に従って調製した。この接 着剤を乾燥させ、次いで、表3に記載の量及びタイプの非重合性架橋剤と共に、 70/30トルエン/イソプロパノール溶剤中に溶解させた。次に、これらの配合物 を、厚さ38μmの可撓性のアジリジン下地処理ポリ(エチレンテレフタレート)フ ィルム上にナイフ塗布し、65℃で15分間乾燥させて乾燥膜厚を15μmにした。そ の後、塗布サンプルを、表3に報告された全エネルギー量で実施例3〜8のXeC lエキシマランプシステムを用いて硬化させた。表3にはまた、上述の方法によ り得られたゲル化率(酢酸エチル中)及び室温剪断強度のデータが報告されている 。 10,000分未満の剪断強度を示した実施例は、少なくともいくらかの凝集破壊を 起こした。架橋剤が一定量のときは、エキシマ放射線照射量が増大するにつれて ゲル化率及び室温剪断強度が増大する。 実施例16〜19 実施例16〜19は、放射線架橋性ポリアクリレート感圧接着剤において、共重合 性架橋剤(ABP)を単独使用した場合及び非重合性架橋剤(C5EBP)と併用し た場合に得られる利点を示している。これらの実施例では、90部のイソオクチル アクリレートと、10部のアクリル酸と、0.15%のIrgacure 651(Ciba-Geigyから 市販されている光開始剤)と、0.025%のCB4連鎖移動剤とから、部分的に重合 された予備接着剤組成物を調製した(後の2つの成分は、イソオクチルアクリレ ートとアクリル酸との合計量を基準にしたときのパーセントである)。部分的に 重合された予備接着剤組成物が塗布可能な粘度となるまで、低照度の紫外線を混 合物に照射した。部分的に重合された予備接着剤組成物に、0.35%Irgacure 651 光開始剤、追加の0.025%CBr4、0.1%ABP(実施例16〜19)、及びC5EB P(実施例17及び19)を合わせて完全に混合した。 シリコーン剥離層がコーティングされた厚さ0.005mmのUV透過性ポリエス テルフィルムの2枚のシートの間に、厚さ2.5mmとなるように組成物をナイフ 塗布した。塗布されたサンドイッチ構成体を、合計が750mJ/cm2のエネルギ ーとなる2つの照射ゾーンに通した。ゾーン1は、エネルギーが約187mJ/cm2 で、光の強度が0.4ミリワット/cm2であった。ゾーン2は、エネルギーが約5 63mJ/cm2で、光の強度が2.0ミリワット/cm2であった。照射中、塗布され たサンドイッチ構成体に空気を吹き付けることにより、重合熱を除去した。2つ のゾーンを通過させた後、サンドイッチ構成体からポリエステルシートを取り除 き、重合された組成物をホットメルト塗布機/押出機中に入れ、溶融した組成物 を、51μm(実施例16及び17)又は127μm(実施例18及び19)のいずれかの厚さで シリコーン剥離ライナ上に塗布し、次いで、厚さ38μmの可撓性のアジリジン下 地処理ポリ(エチレンテレフタレート)フィルム上にラミネートした。次に、実施 例3〜8に記載のシステムを用いて表5に示されている全エネルギー量を与え、塗 布サンプルを硬化させた。ゲル化率(酢酸エチル中)及び剪断強度(室温及び高温 の両方)を、これらの実施例に対して上述したように測定し、結果を表4に報告 した。 これらの実施例は、本発明を実施する際に共重合性架橋剤が使用できることを 示している。更に、共重合性架橋剤が組込まれたエラストマ接着剤組成物に非重 合性架橋剤を添加した場合、実施例19及び21をそれぞれ実施例18及び20と比較す ることから分かるように架橋度が向上した。これらの実施例はまた、材料の表面 を過硬化させることなくエラストマ材料の比較的厚いフィルムを硬化させるため に、エキシマ光源と放射線活性化可能な架橋剤が効果的に併用できることを示し ている。 実施例20〜22 実施例12〜15に関連して記載した手順に従って、実施例20〜22の乳化重合され たアクリル感圧接着剤の調製及び試験を行ったが、ただし、接着剤の乾燥膜厚が 25μmとなるように塗布した。実施例20に対して報告されている架橋剤の量は、 ポリマの重量に基づいて重量%で表されている。実施例21及び22に対して報告さ れている量は、実施例20と比較したときに等モルパーセントを実際に使用したこ とに基づいて計算された重量%である。表5は、各実施例が受けた全エネルギー 量、ゲル化率、及び室温剪断強度を示している。 室温剪断強度の値は、10,000分になる前に両方が破壊した場合は2つのサンプ ルの平均として報告し、10,000分になる前に一方だけが破壊した場合は2つ の独立したサンプルとして報告する。10,000分未満の剪断強度を有するサンプル はいずれも、少なくともいくらかの凝集破壊を起こした。これらの実施例は、本 発明の方法が放射線架橋性ポリマを架橋する有効な手段であることを示している 。これらの実施例は、室温剪断強度が10,000分を超えても耐性を示したか、又は 少なくともいくらかの凝集破壊を呈したので、ポリマの表面は過硬化されなかっ た。 実施例23〜40 実施例23〜40では、所定の範囲内の放射線活性化可能な架橋剤と併用された種 々のエラストマ(ポリブタジエン、ポリイソプレン、及び三ブロックコポリマ)を 架橋するためにエキシマランプを使用することについて説明する。重量平均分子 量119,000を有するポリブチレン及び重量平均分子量263,000を有するポリイソプ レンを、開始剤としてsec-ブチルリチウムを用いてシクロヘキサン中で標準的な アニオン重合法によにり調製した。KratonTM1107は、Shell Co.から市販されて いるスチレン-イソプレン-スチレン三ブロックコポリマである。次に、エラスト マをトルエンに溶解し、表6に示されている量及びタイプの非重合性架橋剤と混 合した。これらの固形分20重量%の配合物を厚さ38μmの可撓性の下地処理ポリ (エチレンテレフタレート)フィルム上に塗布し、65℃で15分間乾燥させ、表6に 記録されている乾燥塗布厚を得た。次に、実施例3〜8に記載のXeClエキシマ ランプを用いて塗布サンプルを架橋した。各サンプルが受けた合計放射線量は80 0mJ/cm2であった。表6は、上述の方法により得られた各サンプルに対する ゲル化率(トルエン中)を示している。 以上の実施例は、種々のエラストマと様々な量の種々の架橋剤とを含んでなる 放射線架橋性組成物を架橋するために本発明の方法が適用できること、並びにこ れらの組成物を所定の厚さに塗布できることを示している。 実施例41並びに比較例C-1及びC-2 これらの実施例では、単色放射線源を用いて無置換のアントラキノン、アセト フェノン、及びベンゾフェノンを架橋剤として使用した場合を比較する。表7に 指定されたタイプ及び量の架橋剤と組合せて溶剤系アクリル感圧接着剤を調製し 、厚さ35μmのアジリジン下地処理ポリ(エチレンテレフタレート)フィルム上に 乾燥膜厚が約25μmとなるようにナイフ塗布し、実施例3〜8に関連した記載した 手順に従ってXeClエキシマランプシステムを用いて硬化させた。上述したよ うに室温剪断強度を測定し、結果を以下の表7に報告した。 10,000分未満の剪断強度を呈したサンプルは、凝集破壊を起こした。アセトフ ェノン及びベンゾフェノンは周知の放射線活性化可能な架橋剤であるが、それら を本発明の方法と組合せて使用すると、小さい引張強度の値から分かるように最 小の架橋を生じる。一方、アントラキノンは非常に有効な架橋剤である。 実施例42 実施例42では、熱可塑性組成物であるポリ(酢酸ビニル)を架橋するために単色 放射線源を使用することについて示す。平均分子量500,000を有するポリ(酢酸ビ ニル)はAldrich Chemical Companyから入手したもので、これをクロロホルムに 溶解して固形分25%の溶液にした。次に、この溶液を厚さ38μmのアジリジン下 地処理ポリ(エチレンテレフタレート)フィルム上にナイフ塗布し、65℃ で15分間乾燥させ、厚さ25μmの塗膜を得たが、フィルムとの接着は良くなかっ た。次に、塗布されたサンプルを、実施例3〜8で記載した308nm XeClエキ シマランプの出力下において静的条件で15分間かけて硬化させた。サンプルが受 けた全放射線量は889mJ/cm2であった。 クロロホルムを溶剤として用い、上述の試験手順に従ってゲル化率を測定した 。ゲル化率は、対照(すなわち、放射線に暴露せず)及び実施例42に対してそれぞ れ0%及び16%であった。この実施例は、本発明の方法が熱可塑性ポリマの架橋 に有効であることを示している。 比較例C-3及びC-4 比較例C-3及びC-4では、実施例20〜22の組成物と類似の組成物を処理するた めに従来の水銀ランプ紫外線源を使用する場合について示す。表8に示されてい るタイプ及び量の非重合性架橋剤を用いて、実施例20〜22に関連して記載した手 順に従って、乳化重合されたアクリル感圧接着剤を調製した。次に、「H」バル ブを最大出力でかつ22.9メートル/分(75フィート/分)のコンベヤ速度でFusion Systems UVプロセッサにより、塗布サンプルを硬化させた。各サンプルが受 けた全エネルギー量が表10に記録されているが(UVA(320〜390nm)領域で測 定した)、それと一緒に、上述の方法で測定されたゲル化率及び室温剪断強度が 記されている。凝集破壊を起こした非照射実施例(放射線量=0mJ/cm2)を除 けば、すべての剪断破壊は、接着破壊の性質を呈した(すなわち、接着剤サンプ ルは試験パネルから清浄に分離された)。 単色放射線源を用いて処理されたサンプルと比較した場合、類似のゲル化率を 有するこれらの比較例は、剪断強度の顕著な低下及び剪断破壊モードの変化を呈 した。剪断強度の低下は、これらの比較例を作製するために使用された従来の広 域スペクトル出力の水銀バルブに固有の望ましからぬ発光によるものと考えられ る。 実施例43及び比較例C-5 50部の天然ゴム(CV-60 Standard Malaysian Rubber(SMR)天然ゴム)、50 重量部のスチレン-ブタジエンゴム(Ameripol/Synpolから市販されているSBR1 011A)、50重量部の脂肪族炭化水素粘着付与樹脂(Exxon Chemical Co.から市販さ れているEscorez 1304)、1重量部のIrganox 1010(Ciba-Geigy Corp.から市販さ れている多官能性ヒンダードフェノール酸化防止剤)、及び0.1部のC9EBP架 橋剤をトルエン中で混合することにより、25重量%の溶剤型天然ゴム系接着剤を 調製した。 C9EBP架橋剤は、実施例1に記載のC5EBPと同じように調製したが、 ただし、1,5-ジブロモペンタンを等モル量の1,9-ジブロモノナンと置き換えた。 次に、実施例43では、塗布されたサンプルを、実施例3〜8に記載のXeClエキ シマランプシステムを用いて架橋し、一方、比較例C-5では、塗布されたサンプ ルを、2つのランプを標準に設定したPPG高強度UVプロセッサ(ペンシルヴ ェニア州PittsburghのPPGInc.)により、18.3メートル/分(毎分60フィート) のコンベヤ速度で硬化させた。(比較例C-5に対するエネルギー量はUVB領域 で測定し、一方、実施例43に対するエネルギー量はml領域で測定した。)表9 は、各サンプルが受けた全エネルギー量、並びに上述の方法で測定されたゲル化 率(トルエン中)及び接着剤の室温剪断強度の値を示している。 これらの実施例は、この天然ゴム系感圧接着剤組成物を処理する際にエキシマ ランプを使用することの利点を示している。対等なゲル化率において、エキシマ 処理材料は、水銀バルブに暴露されたサンプルと対比させた場合、優れた接着特 性を示した。 実施例44〜50及び比較例C-6〜C-12 これらの実施例では、放射線架橋性ポリマ中で共重合される架橋剤(ABP)と 、粘着性が付与された懸濁重合型ポリアクリレート感圧接着剤配合物中の非重合 性架橋剤(C5EBP)との併用の利点を示す。ポリアクリレート懸濁感圧接着剤 A1〜A4は、米国特許第4,833,179号(Young et al.)に従い、次の方法により調 製した。 冷却器、温度計、窒素吸入口、モータ駆動攪拌器、及び温度調節機能付き加熱 マントルを備えた2リットルスプリット反応フラスコに、最初に、以下の表10に 記載の分散媒体の成分を仕込み、次いで58℃まで加熱した。攪拌及び窒素パージ ングを行いながら、分散媒体をこの温度に1時間保持し、酸素を除去した。この 時点で、以下の表10に記載の油相の予備混合物を激しく攪拌(700rpm)しながら反 応器に添加し、良好な懸濁液を得た。重合中は常に窒素のパージングを行いなが ら反応させた。反応により発熱を生じた後、更に2時間にわたり75℃で反応を継 続し、次いで、このバッチを室温まで冷却した。 1 Nalco Chemical Co.から市販されているコロイドシリカ。2 イソオクチルチオグリコレート。3 E.I.du Pont de Nemours Companyから市販されている熱開始剤2,2'-アゾビス (2-メチルブタンニトリル)。4 27℃における酢酸エチル中のインヘレント粘度。 次に、反応混合物を乾燥させて懸濁媒体を除去し、乾燥された懸濁ポリアクリ レートを30%の濃度で酢酸エチルに溶解させた。この後、230部のポリアクリレ ート溶液を30部のForalTM85(Hercules Inc.から市販されているロジンエステル 粘着付与樹脂)とブレンドし、更に、実施例43〜49に対しては、表11に指定され ている量のC5EBP非重合性架橋剤と混合した。粘着性が付与されたポリアク リレートブレンドを、厚さ38μmのアジリジン下地処理ポリ(エチレンテレフタ レート)フィルム上に乾燥膜厚が約25μmとなるように塗布し、2つのランプを 標準に設定したPPG高強度UVプロセッサ(ペンシルヴェニア州Pittsburghの PPGInc.)により、18.3メートル/分(毎分60フィート)のコンベヤ速度で硬化 させた。各サンプルが受けた全エネルギー量は275mJ/cm2であった。硬化さ せた各サンプルの室温及び高温の剪断強度は、先に記載したように測定したが、 ただし、高温剪断強度の測定は、500グラムの重りを垂下させて行った。 *10,000分未満の強度を有する実施例は、凝集破壊を起こした。 実施例の対:C-6と44、C-7と45、C-8と46、C-9と47、C-10と48、C-11と 49、及びC-12と50は、重合性及び非重合性の架橋剤を併用して、粘着性の付与 された懸濁重合型ポリアクリレート感圧接着剤配合物を架橋する場合、剪断強度 の増加が見られることを示している。各実施例の対において、非重合性架橋剤だ けを含有する配合物は、等量(モル基準で)の架橋剤の組合せた対応する実施例よ りも低い剪断強度を呈した。更に、共重合性架橋剤の不存在下で非重合性架橋剤 の量を増加させると(比較例C-6からC-12へ)、剪断強度はほとんど増大せず、 それどころか低下する可能性もあることは注目すべきである。これとは対照的に 、ポリマ中に比較的少量の非重合性の放射線活性化可能な架橋基を導入すると、 剪断強度が増大する。 実施例51〜59及び比較例C-13〜C-15 酢酸エチル中において90重量%のイソオクチルアクリレート、10重量%のアク リル酸、0.1重量%の四臭化炭素(CBr4)連鎖移動剤、及び以下の表12に記載の 量の共重合性架橋剤(ABP)を用い、米国特許Re.24,906号(Ulrich)の方法に従 って一連のアクリレート感圧接着剤(C-13〜C-15)を調製した。 以下の表12に指定されている量の非重合性の放射線活性化可能な架橋剤C5E BPを各接着剤の40重量%酢酸エチル溶液中に溶解させ、これを対応する比較例 に添加することにより、実施例51〜59を調製した。次に、これらのすべての実施 例を、接着剤溶液100部あたり30部のForalTM85(Hercules Inc.から市販されてい るロジンエステル粘着付与樹脂)とブレンドし、厚さ38μmのアジリジン下地処 理ポリ(エチレンテレフタレート)フィルム上にナイフ塗布し、65℃で15分間乾燥 させることにより、厚さが約25μmの塗膜を得た。次に、「H」バルブを最大出 力でかつ30.5メートル/分(100フィート/分)のコンベヤ速度でFusion Systems UVプロセッサにより、塗布サンプルを硬化させた。各サンプルを3つの異なる レベルのUV線に暴露したが、各サンプルが受けた全エネルギー量(UVA(320 〜390nm)領域で測定した)は、上述の方法で測定された室温剪断強度と共に表1 2中に記載されている。 上記の表から、放射線活性化可能な架橋性基を有する放射線架橋性ポリマを含 んでなる組成物に、比較的少量の非重合性の放射線活性化可能な架橋剤を添加す ると、架橋された系の剪断強度を実質的に増大させることができることが分かる 。従って、放射線活性化可能な架橋性基を有する放射線架橋性ポリマを含んでな る組成物に、種々の量の非重合性の放射線活性化可能な架橋剤を添加することに より、多種多様な架橋密度及び架橋特性を有する架橋ポリマを容易にかつ有利に 調 製することができる。 請求の範囲で規定された本発明の精神又は範囲のいずれからも逸脱することな く、上記の開示内容に対する適度な修正及び変更が可能である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヤング,チュン・アイ アメリカ合衆国55113ミネソタ州ローズビ ル、マウンズ・ビュー・アベニュー599番

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.ポリマを架橋する方法であって、 (a)(i)引抜可能な水素原子を含有する放射線架橋性ポリマと、(ii)非重合性の 放射線活性化可能な架橋剤とを含んでなる放射線架橋性組成物を提供するステッ プと、 (b)該架橋剤を活性化しかつ該ポリマを架橋するのに十分な波長を有する単色 放射線源を提供するステップと、 (c)該ポリマを架橋するのに十分な時間をかけて、該単色放射線源から放出さ れた放射線に該放射線架橋性組成物を暴露するステップと、 を含む方法。 2.前記放射線架橋性ポリマが熱可塑性ポリマである請求項1記載の方法。 3.前記熱可塑性ポリマが、ポリオレフィン、ポリスチレン、ビニルプラスチ ック、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリ(ビニルエステル)、ポリア ミド、ポリカーボネート、ポリケトン、及びこれらのポリマを誘導しうる少なく とも1つのモノマと共重合性コモノマとの重合生成物を含むコポリマから成る群 より選ばれる請求項2記載の方法。 4.前記放射線架橋性ポリマがエラストマである請求項1記載の方法。 5.前記エラストマが、ポリウレタン、ポリジオルガノシロキサン、A-B-A 型ブロックコポリマ、合成ゴム、天然ゴム、エチレン-ビニルモノマポリマ、ポ リ(ビニルエーテル)、ポリ(ビニルエステル)、ポリアクリレート、ポリメタ クリレート、及びこれらのエラストマを誘導しうる少なくとも1つのモノマと共 重合性コモノマとの重合生成物を含むコポリマから成る群より選ばれる請求項4 記載の方法。 6.前記放射線活性化可能な架橋剤を除く前記放射線架橋性ポリマが、前記単 色放射線源から放出される放射線を実質的に吸収しない請求項1記載の方法。 7.前記非重合性の放射線活性化可能な架橋剤が、アントラキノン、置換アン トラキノン、多官能性アセトフェノン、多官能性ベンゾフェノン、置換トリアジ ン、及びこれらの混合物から成る群より選ばれる請求項1記載の方法。 8.前記単色放射線源がエキシマレーザである請求項1記載の方法。 9.前記単色放射線源がエキシマランプである請求項1記載の方法。 10.前記エキシマランプが、約308nmの波長を有する放射線を放出するXe Clランプである請求項9記載の方法。 11.前記単色放射線源が、約300〜360nmの波長を有する放射線を放出する 請求項1記載の方法。 12.架橋後の前記放射線架橋性組成物が感圧接着剤である請求項1記載の方 法。 13.エラストマを架橋する方法であって、 (a)(i)引抜可能な水素原子を含有する放射線架橋性エラストマと、(ii)アント ラキノン、置換アントラキノン、アセトフェノン(多官能性タイプ又は共重合性 タイプ)、ベンゾフェノン(多官能性タイプ又は共重合性タイプ)、置換トリアジ ン、及びこれらのブレンドから成る群より選ばれる放射線活性化可能な架橋剤と を含んでなる放射線架橋性組成物を提供するステップと、 (b)該架橋剤を活性化しかつ該エラストマを架橋するために、約308nmの波長 を有する単色放射線を放出するXeClエキシマランプを提供するステップであ って、該エラストマが該XeClエキシマランプから放出される放射線を実質的 に吸収しないXeClエキシマランプを提供するステップと、 (c)該エラストマを架橋するのに十分な時間をかけて、該XeClエキシマラ ンプから放出された放射線に該放射線架橋性組成物を暴露するステップと、 を含む方法。 14.架橋後の前記放射線架橋性組成物が感圧接着剤である請求項13記載の 方法。 15.前記放射線活性化可能な架橋剤が、前記エラストマの形成後に前記放射 線架橋性エラストマと混合された請求項14記載の方法。 16.ポリマを架橋する方法であって、 (a)(i)引抜可能な水素原子を含有する放射線架橋性ポリマと、(ii)放射線活性 化 可能な架橋剤とを含んでなる放射線架橋性組成物を提供するステップと、 (b)該架橋剤を活性化しかつ該ポリマを架橋するのに十分な波長を有する単色 放射線を放出できるエキシマランプを提供するステップと、 (c)該ポリマを架橋するのに十分な時間をかけて、該エキシマランプから放出 された放射線に該放射線架橋性組成物を暴露するステップと、 を含む方法。 17.前記放射線架橋性ポリマが熱可塑性ポリマである請求項16記載の方法 。 18.前記熱可塑性ポリマが、ポリオレフィン、ポリスチレン、ビニルプラス チック、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリ(ビニルエステル)、ポリ アミド、ポリカーボネート、ポリケトン、及びこれらのポリマを誘導しうる少な くとも1つのモノマと共重合性コモノマとの重合生成物を含むコポリマから成る 群より選ばれる請求項17記載の方法。 19.前記放射線架橋性ポリマがエラストマである請求項16記載の方法。 20.前記エラストマが、ポリウレタン、ポリジオルガノシロキサン、A-B- A型ブロックコポリマ、合成ゴム、天然ゴム、エチレン-ビニルモノマポリマ、 ポリ(ビニルエーテル)、ポリ(ビニルエステル)、ポリアクリレート、及びポリメ タクリレート、並びにこれらのエラストマを誘導しうる少なくとも1つのモノマ と共重合性コモノマとの重合生成物を含むコポリマから成る群より選ばれる請求 項19記載の方法。 21.前記放射線活性化可能な架橋剤を除く前記放射線架橋性ポリマが、前記 エキシマランプから放出される放射線を実質的に吸収しない請求項16記載の方 法。 22.前記放射線活性化可能な架橋剤が、前記放射線架橋性ポリマを形成する ために重合されたモノマと共重合された請求項16記載の方法。 23.前記放射線活性化可能な架橋剤が4-アクリルオキシベンゾフェノンであ る請求項22記載の方法。 24.前記放射線活性化可能な架橋剤が、前記放射線架橋性ポリマと、前記ポ リマの形成後に混合されたか、又は前記ポリマの誘導に使用されたモノマと、該 モノマと反応することなく混合されたかのいずれかである請求項16記載の方法 。 25.前記放射線活性化可能な架橋剤が、アントラキノン、置換アントラキノ ン、アセトフェノン(多官能性タイプ又は共重合性タイプ)、ベンゾフェノン(多 官能性タイプ又は共重合性タイプ)、置換トリアジン、及びこれらのブレンドか ら成る群より選ばれる請求項16記載の方法。 26.前記エキシマランプが、約300〜360nmの波長を有する放射線を放出す る請求項16記載の方法。 27.前記エキシマランプが、約308nmの波長を有する放射線を放出するXe Clランプである請求項16記載の方法。 28.架橋後の前記放射線架橋性組成物が感圧接着剤である請求項16記載の 方法。 29.可撓性感圧接着テープを作製する方法であって、 (a)可撓性感圧接着テープ用のバッキングとして好適な可撓性ウェブを提供す るステップと、 (b)(i)引抜可能な水素原子を含有する放射線架橋性ポリマと、(ii)放射線活性 化可能な架橋剤とを含んでなる放射線架橋性感圧接着剤組成物を提供するステッ プと、 (c)該可撓性ウェブの少なくとも1つの表面の少なくとも一部分に該放射線架 橋性感圧接着剤組成物を塗布するステップと、 (d)該架橋剤を活性化しかつ該ポリマを架橋するのに十分な波長を有する単色 放射線を放出できるエキシマランプを提供するステップと、 (e)該ポリマを架橋して感圧接着テープを形成するのに十分な時間をかけて、 該エキシマランプから放出された放射線に該放射線架橋性感圧接着剤組成物を暴 露するステップと、 を含む方法。 30.前記放射線架橋性ポリマが放射線架橋性エラストマである請求項29記 載の方法。 31.前記放射線架橋性組成物がホットメルト押出により前記可撓性ウェブに 塗布される請求項30記載の方法。 32.前記エキシマランプが、約308nmの波長を有する放射線を放出するXe Clランプである請求項31記載の方法。 33.前記放射線架橋性ポリマが、活性化されたときに水素原子を引抜くこと のできる放射線活性化可能な架橋性基を含み、かつ前記非重合性の放射線活性化 可能な架橋剤が、活性化されたときに水素原子を引抜き可能である請求項1記載 の方法。 34.前記非重合性の放射線活性化可能な架橋剤が、非重合性アントラキノン 、非重合性ベンゾフェノン、非重合性アセトフェノン、及びこれらの混合物から 成る群より選ばれる請求項33記載の方法。 35.(a)引抜可能な水素原子と活性化されたときに水素原子を引抜くことの できる放射線活性化可能な架橋性基とを含む放射線架橋性ポリマと、 (b)活性化されたときに水素原子を引抜くことのできる非重合性の放射線活性 化可能な架橋剤と、 を含んでなる放射線架橋性組成物。 36.前記非重合性の放射線活性化可能な架橋剤がトリアジンでない請求項3 5記載の放射線架橋性組成物。 37.前記非重合性の放射線活性化可能な架橋剤が、非重合性アントラキノン 、非重合性ベンゾフェノン、非重合性アセトフェノン、及びこれらの混合物から 成る群より選ばれる請求項35記載の放射線架橋性組成物。 38.前記非重合性の放射線活性化可能な架橋剤が、アントラキノン、t-ブチ ルアントラキノン、及び2-エチルアントラキノンから成る群より選ばれる請求項 37記載の放射線架橋性組成物。 39.前記非重合性の放射線活性化可能な架橋剤が、次式: 〔式中、 Xは、CH3-、フェニル、又は置換フェニルを表し、 Wは、-O-、-NH-、又はS-を表し、 Zは、脂肪族基、芳香族基、アラルキル基、ヘテロ芳香族基、及び環状脂肪族 基から成る群より選ばれる有機スペーサを表すが、これらの基は、エステル、ア ミド、ケトン、及びウレタンを含有せず、しかも式(I)中のカルボニル基に分子 内近接可能でない水素原子を有するエーテル、チオール、アリル基、及びベンジ ル基を含有しないものとし、 nは、2以上の整数を表す。〕 に対応する多官能性のアセトフェノン又はベンゾフェノンである請求項35記載 の放射線架橋性組成物。 40.Xがフェニルであり、Wが-O-であり、Zが2〜12個の炭素原子を有す るアルキレン基であり、nが2である請求項39記載の放射線架橋性組成物。 41.前記放射線架橋性ポリマがポリアクリレート又はポリメタクリレートで ある請求項35記載の放射線架橋性組成物。 42.前記放射線活性化可能な架橋性基が、活性化されたときに水素原子を引 抜くことのできる重合性の放射線活性化可能な架橋剤から誘導される請求項35 記載の放射線架橋性組成物。 43.前記重合性の放射線活性化可能な架橋剤が、重合性アセトフェノン、重 合性ベンゾフェノン、重合性アントラキノン、及びこれらの混合物から成る群よ り選ばれる請求項42記載の放射線架橋性組成物。 44.前記重合性の放射線活性化可能な架橋剤が、アクリレート官能性芳香族 ケトン又はメタクリレート官能性芳香族ケトンである請求項42記載の放射線架 橋性組成物。 45.前記重合性の放射線活性化可能な架橋剤が4-アクリルオキシベンゾフェ ノンである請求項44記載の放射線架橋性組成物。 46.粘着付与樹脂を更に含んでなる請求項41記載の放射線架橋性組成物。 47.前記放射線架橋性ポリマがビーズの形態である請求項46記載の放射線 架橋性組成物。 48.前記放射線架橋性ポリマが懸濁重合体である請求項47記載の放射線架 橋性組成物。 49.前記放射線架橋性ポリマがビーズの形態である請求項41記載の放射線 架橋性組成物。 50.請求項35記載の放射線架橋性組成物を架橋することにより得られる感 圧接着剤。 51.可撓性ウェブと、該ウェブの主要面上に配置された請求項50記載の感 圧接着剤の層とを含んでなる感圧接着剤被覆製品。 52.支持体と、該支持体上の請求項35記載の放射線架橋性組成物の層とを 含んでなる製品。 53.前記放射線架橋性ポリマが、活性化されたときに水素原子を引抜くこと のできる放射線活性化可能な架橋性基を含み、かつ前記放射線活性化可能な架橋 剤が、活性化されたときに水素原子を引抜くことのできる非重合性の放射線活性 化可能な架橋剤である請求項16記載の方法。 54.前記放射線架橋性ポリマが、活性化されたときに水素原子を引抜くこと のできる放射線活性化可能な架橋性基を含み、かつ前記放射線活性化可能な架橋 剤が、活性化されたときに水素原子を引抜くことのできる非重合性の放射線活性 化可能な架橋剤である請求項29記載の方法。 55.前記放射線架橋性ポリマがポリアクリレート又はポリメタクリレートで ある請求項54記載の方法。 56.前記放射線架橋性感圧接着剤組成物が更に粘着付与樹脂を含む請求項5 5記載の方法。 57.前記放射線架橋性ポリマが、懸濁重合されたビーズの形態である請求項 54記載の方法。 58.ポリマを架橋する方法であって、請求項35記載の放射線架橋性組成物 を提供するステップと、該ポリマを架橋するのに十分な時間及び波長で紫外線又 は可視光に該放射線架橋性組成物を暴露するステップとを含む方法。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000026805A (ja) * 1998-06-11 2000-01-25 Minnesota Mining & Mfg Co <3M> 感圧接着剤組成物およびその調製法
WO2006094177A1 (en) 2005-03-02 2006-09-08 3M Innovative Properties Company (meth)acrylic film, and marking film and receptor sheet using the same
JP2014517095A (ja) * 2011-04-26 2014-07-17 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 混合光架橋系を含む感圧性接着剤
JP2019507205A (ja) * 2015-12-22 2019-03-14 エルケム・シリコーンズ・フランス・エスアエスELKEM SILICONES France SAS シリコーン組成物を架橋させるためのタイプii光開始剤系の使用
JP2021509691A (ja) * 2017-12-27 2021-04-01 イルディズ テクニク ユニヴァーシテシ 異なる開始剤と共に適用されるラテックスの光加硫
JPWO2020026697A1 (ja) * 2018-08-03 2021-08-02 デンカ株式会社 粘着剤及び該粘着剤を用いた粘着テープ

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5891931A (en) * 1997-08-07 1999-04-06 Alcon Laboratories, Inc. Method of preparing foldable high refractive index acrylic ophthalmic device materials
DE19743014A1 (de) * 1997-09-29 1999-04-01 Basf Ag Verfahren zur Vernetzung von strahlungsvernetzbaren Haftklebstoffschichten
US6224949B1 (en) 1998-06-11 2001-05-01 3M Innovative Properties Company Free radical polymerization method
WO2000059958A1 (fr) * 1999-03-30 2000-10-12 Idemitsu Petrochemical Co., Ltd. Copolymere reticule d'acide carboxylique insature et son procede de production, copolymere d'acide carboxylique insature, adjuvant biodegradable, et composition detergente
US7691948B2 (en) 2003-09-09 2010-04-06 3M Innovative Properties Company (Meth)acrylic film, and making film and receptor sheet using the same
US9598622B2 (en) 2012-09-25 2017-03-21 Cold Chain Technologies, Inc. Gel comprising a phase-change material, method of preparing the gel, thermal exchange implement comprising the gel, and method of preparing the thermal exchange implement
EP2733186A1 (en) 2012-11-19 2014-05-21 3M Innovative Properties Company Highly tackified acrylate pressure sensitive adhesives
JP6791615B2 (ja) 2015-03-06 2020-11-25 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 紫外線架橋性組成物
CN109415611A (zh) 2016-06-29 2019-03-01 3M创新有限公司 具有低酸含量的电离辐射可交联的增粘的(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物压敏粘合剂

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4153526A (en) * 1976-05-03 1979-05-08 Ppg Industries, Inc. Laminated windshield with improved innerlayer
SU683207A1 (ru) * 1977-12-27 1985-03-07 Предприятие П/Я А-7924 Способ получени сшитого полиметилметакрилата
CA2129730C (en) * 1992-02-10 1998-07-14 Albert I. Everaerts Radiation crosslinked elastomers
DE4243270A1 (de) * 1992-12-21 1994-06-23 Lohmann Gmbh & Co Kg Verfahren zur Vernetzung von Haftklebern durch Einsatz von Lasern
US5455074A (en) * 1992-12-29 1995-10-03 Kimberly-Clark Corporation Laminating method and products made thereby
JPH07165934A (ja) * 1993-12-13 1995-06-27 Sakai Kagaku Kogyo Kk エキシマレーザーによるポリエチレン製品の光架橋

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000026805A (ja) * 1998-06-11 2000-01-25 Minnesota Mining & Mfg Co <3M> 感圧接着剤組成物およびその調製法
WO2006094177A1 (en) 2005-03-02 2006-09-08 3M Innovative Properties Company (meth)acrylic film, and marking film and receptor sheet using the same
JP2014517095A (ja) * 2011-04-26 2014-07-17 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 混合光架橋系を含む感圧性接着剤
JP2019507205A (ja) * 2015-12-22 2019-03-14 エルケム・シリコーンズ・フランス・エスアエスELKEM SILICONES France SAS シリコーン組成物を架橋させるためのタイプii光開始剤系の使用
JP2021509691A (ja) * 2017-12-27 2021-04-01 イルディズ テクニク ユニヴァーシテシ 異なる開始剤と共に適用されるラテックスの光加硫
JP7178120B2 (ja) 2017-12-27 2022-11-25 イルディズ テクニク ユニヴァーシテシ 異なる開始剤と共に適用されるラテックスの光加硫
JPWO2020026697A1 (ja) * 2018-08-03 2021-08-02 デンカ株式会社 粘着剤及び該粘着剤を用いた粘着テープ
JP7329516B2 (ja) 2018-08-03 2023-08-18 デンカ株式会社 粘着剤及び該粘着剤を用いた粘着テープ

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