JP2003119432A - Uv架橋可能なアクリル感圧接着剤の製造 - Google Patents
Uv架橋可能なアクリル感圧接着剤の製造Info
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Abstract
剤によりポリマーが官能化され、被覆操作後、支持体上
でアクリルホットメルトPSAとして架橋される、ホッ
トメルト加工で処理可能であり、UV架橋が可能なアク
リルホットメルトPSAの製造技術。 【解決手段】 ホットメルト加工においてポリマー類似
反応により溶融物中でポリアクリレートを、照射エネル
ギーを吸収しそれを反応系に伝達しうるUV光活性物質
と反応させること、を包含するUV架橋可能なアクリル
感圧接着剤の製造方法。
Description
リル感圧接着剤(PSA)の製造方法およびこの種類の
アクリルPSAの使用に関する。
の特性に感圧接着剤の特性を組合せた化合物である。ホ
ットメルトPSAは高温で融解し冷却すると基質に接触
した際に粘着的に流動する永続的に粘着性のフィルムを
形成する。例えば紙、繊維、金属、およびポリマーフィ
ルムのような各種の基質と組合せれば、多数の異なった
製品、特に感圧接着テープおよびラベルを製造すること
ができる。これらの感圧接着性製品は自動車工業におい
て例えば固定用またはシーリング用に、あるいは医薬工
業において例えば活性物質のパッチ剤用に、広汎な応用
分野を有する。
温度は80〜180℃である。被覆および加工温度を最
低限とするためには、塗布すべきホットメルトPSAの
分子量は出来るだけ低くすべきである。他方PSAは、
感圧接着性テープが用いられる基質から離れないように
一定の水準の粘着力をも持たなければならない。粘着力
を増加するためには、それゆえ、高分子量が必須であ
る。
的な架橋によって増大しうる。US第5,536,75
9号においては、水酸基またはカルボン酸基を含有する
ポリアクリレートを1−(1−イソシアナト−1−メチ
ルエチル)−3−(1−メチルエテニル)ベンゼン(m
−TMI)と反応させている。二重結合による官能性化
によって、上述のポリアクリレートはUV光線により非
常に効率よく架橋することが可能であり、これにより高
い粘着力を有するPSAを生成する。この方法の欠点と
しては、用いられるイソシアネートの毒性が強いことお
よび、一つの反応機中で第1段階において重合を実施し
次に第2段階においてポリマー類似反応を実施しなけら
ばならないという、複雑な2段階工程が含まれる。さら
に、二重結合官能化ポリアクリレートは高い熱安定性を
持たず、せん断により損傷しやすい。結局、これらのポ
リマーは、UV光開始剤がポリマーに結合されず、その
ためホットメルト加工としては通常の高温において揮散
しやすいため、ホットメルト加工に不適である。
ポリマー類似反応によって製造された二重結合官能化さ
れたポリアクリレートはUV架橋される。ポリマーはU
V前重合技法により製造されるため、低い処理速度およ
びモノマーの自由循環のような公知の欠点を有する。
リル化ベンゾフェノン誘導体をUV光開始剤として共重
合させることにより避けることができる(US第5,2
64,533号)。US第5,294,688号におい
ては、これらの共重合可能なUV光開始剤はアクリルP
SA用としても記述された。US第4,144,157
号においては、共重合可能なベンゾインUV光開始剤が
アクリルPSA用として記述された。しかしながら、こ
れらすべての方法は、用いられる光開始剤が市販されて
おらず、まずそれらを複雑な工程により別途合成しなけ
ればならないという欠点を有する。さらに、アクリルP
SAは通常フリーラジカル重合により製造され、中間ラ
ジカルが光開始剤と反応し得るので、UV光開始剤の共
重合には問題が多い。その結果ゲル化の事例が起り、こ
れは高比率の調節剤によってのみ防ぐことが可能なた
め、結果として平均分子量を下げることとなる。さら
に、とりわけ、DE第2743979A1号に記述され
た系をUV照射した後には、ベンズアルデヒドが生成
し、不快な臭気として知覚されうる。
4,454,218号には、フォトレジスト技術におけ
る光重合用の光増感剤が記述されている。これらの光増
感剤はポリマー類似反応においてポリマーと反応する。
しかしながら記述されたポリマーは、アクリルPSAに
は用いられない。代わりに光増感剤は重合用に用いら
れ、UV架橋には用いられない。さらに他の欠点は、非
結合のUV光増感剤も同様に添加されること、また連続
法が可能でないことである。
技術からみて、濃縮が容易で、UV架橋のためにUV光
開始剤によりポリマーが官能化され、被覆操作後、支持
体上でアクリルホットメルトPSAとして架橋される、
ホットメルト加工で処理可能であり、UV架橋が可能な
アクリルホットメルトPSAの製造技術への需要が存在
する。
ことに、この目的は主請求項に示される本発明の方法に
よって達成される。さらに他の請求項は本法の有利な展
開に関する。
トメルト加工において溶融物中で、照射エネルギーを吸
収しそれを反応系に伝達しうるUV光活性物質と反応す
る、UV架橋可能なアクリル感圧接着剤の製造法を提供
する。
の特に好ましい展開においては、用いられるポリアクリ
レートは下記の組成物を有するものまたは下記の成分を
包含するモノマー混合物を重合することによって製造可
能なものである: a)45〜99.5重量%の式 CH2=CH(R1)(COOR2) 式中R1はHまたはCH3であり、R2は1〜20炭素原
子を有するアルキル鎖である、のアクリルおよび/また
はメタクリル酸誘導体、 b)0.5〜25重量%の、UV光活性物質またはその
部分と、特に下記により詳細に定義されるUV光活性物
質の基Xと、化学カップリング反応を起こすことができ
るように選ばれる官能基Yを含むビニル化合物。
は、さらに他の成分として c)最大30重量%までのオレフィン的に不飽和なモノ
マー、特に官能基を含むモノマー が添加されるモノマー混合物から始まる。
いては、成分(a)は1種またはそれ以上の、下記の一
般式
り、R2は4〜14の炭素原子を有する分岐状および非
分岐状飽和アルキル基からなる群から選ばれる。
好ましく用いられるアクリルモノマーは、4〜14の炭
素原子、好ましくは4〜9の炭素原子からなるアルキル
基を有するアクリルおよびメタクリル酸エステルを包含
する。本発明にいかなる不要な限定をも課す意図なしに
挙げる、具体的例としては、アクリル酸n−ブチル、ア
クリル酸n−ペンチル、アクリル酸n−ヘキシル、アク
リル酸n−ヘプチル、アクリル酸n−オクチル、アクリ
ル酸n−ノニル、および例えばアクリル酸2−エチルヘ
キシルのような、それらの分岐状異性体が含まれる。
V光開始剤との反応が可能な官能基を含む好適なビニル
化合物の例としては、例えば無水マレイン酸または無水
イタコン酸のような1種またはそれ以上のカルボン酸無
水物、あるいは例えば4−(メタクリロイルオキシエチ
ル)トリメリット酸無水物のようなアクリル化またはメ
タクリル化されたカルボン酸無水物、あるいは例えばア
クリル酸ヒドロキシエチルまたはメタクリル酸ヒドロキ
シエチルのようなヒドロキシ官能化されたモノマー、あ
るいは例えばアクリル酸およびメタクリル酸のようなカ
ルボキシル官能化されたモノマー、あるいは例えばジメ
チルホルムアミドのようなアミン官能化されたモノマ
ー、例えばMOIのようなイソシアネート官能化された
モノマー、あるいは例えばメタクリル酸グリシジルのよ
うなエポキシ化されたモノマー、あるいは、一般に、U
V光開始剤および/または光増感剤と化学カップリング
を起すことが可能な官能基を含むすべてのモノマーが含
まれる。
2は官能基を包含するかまたは示す、の化合物を用いる
ことができる。成分(c)の特に好ましい例は、例え
ば、アクリル酸ヒドロキシエチル、アクリル酸ヒドロキ
シプロピル、メタクリル酸ヒドロキシエチル、メタクリ
ル酸ヒドロキシプロピル、アクリル酸、メタクリル酸、
アリルアルコール、イタコン酸、およびメタクリル酸グ
リシジルであるが、この列挙物は決定的なものではな
く、完全であることを主張するものではない。
アクリルアミド、スチレン、塩化ビニル、およびアクリ
ル酸ベンジル、のようなビニル化合物を主として使用す
ることができる。
場合により成分(c)として用いる:ビニルエステル、
ビニルエーテル、ハロゲン化ビニル、ハロゲン化ビニリ
デン、α位置に芳香環およびヘテロ環を含むビニル化合
物。
げることができる:酢酸ビニル、ビニルホルムアミド、
ビニルピリジン、エチルビニルエーテル、塩化ビニル、
塩化ビニリデン、アクリロニトリル。さらに、成分
(c)のためのモノマーとして、スチレンまたは、一般
に、ヘテロ環またはヘテロ原子をも含んでいてもよい、
モノマー性アリール化合物が好ましく用いられる。
/または光増感剤を主として使用することができる。前
者は適当な波長の光に暴露された際に分解してフリーラ
ジカル(またはイオン)を生成し、かつそれにより、重
合反応又は架橋反応を開始することができる。後者は照
射エネルギーを吸収して、永続的な変化を受けることな
く、それを反応系に伝達する。
Xを有するUV光活性物質が用いられる。この官能基X
は好ましくは下記の基の一つとして示すことができ、ま
たは下記の基および/または化合物の一つを包含するこ
とができる:水酸基(アルコール)、チオール、イソシ
アネート、カルボン酸無水物、アミン、アミド、アルデ
ヒド、オキサゾリンおよび/またはエポキシド。
TypeIおよびTypeII光開始剤に細別でき、両
者の可能な例としてはベンゾフェノン、アセトフェノ
ン、ベンジル、ベンゾイン、ヒドロキシアルキルフェノ
ン、フェニルシクロヘキシルケトン、アントラキノン、
チオキサントン、トリアジン、またはフルオレノン誘導
体があるが、この列挙物は、完全であることを主張する
ものではない。
ばれる化合物は、光に暴露された際にNorrish
TypeI反応に従って分解するものである。通常のカ
ルボニル化合物の光分裂であり、その際カルボニル基に
対するα炭素原子への結合がラジカル的に開裂し(α開
裂)アシルラジカルおよびアルキルラジカルを生成す
る。
光開始剤は、カルボニル基の代わりに他の官能基を有
し、開裂がこの基とα炭素原子との間の結合に関するも
のをも含む。
光に暴露された際にNorrishTypeII反応に
従って水素脱離を伴い分解する;この反応は分子内反応
である。
能基に対応するものに対してγ位置から除去され得る。
開始剤の例は、ベンゾフェノン、アセトフェノン、ベン
ジル、ベンゾイン、ヒドロキシルアルキルフェノン、フ
ェニルシクロヘキシルケトン、アントラキノン、チオキ
サントン、トリアジン、またはフルオレノン誘導体であ
るが、この列挙物は本発明にいかなる不要な限定を課す
ものでもない。TypeI開始剤としては、特に、ベン
ゾイン誘導体、ベンジルケタール類、およびアセトフェ
ノン誘導体のような、芳香族カルボニル化合物が含まれ
る。TypeII光開始剤は、特に、例えばベンゾフェ
ノン、ベンジル、またはチオキサントンのような、芳香
族ケトンである。
empp Lexikon Chemie−Versi
on2.0,Stuttgart/New York:
Georg Thieme Verlag1999参
照. さらに、トリアジン、ヘキサアリールビスイミダゾー
ル、および染料に基く光開始剤もまた存在する。これら
に関するよい概説は、Dowling,Pappas,
Monroe,Carroy,DeckerによるCh
emistry& Technology of UV
& EB Formulationfor Coat
ings,Inks & Paints,Vol.5,
ed.byP K T Oldring,Sita T
echnology,London,Englandに
みられる。
式
該当する、成分(b)に該当するコモノマーの官能基Y
と化学反応しうる官能基Xを有するUV光開始剤および
/またはUV光増感剤である。
は、完全であることを主張するものではない)に存在し
うる:水酸基(アルコール)、チオール、イソシアネー
ト、カルボン酸無水物、アミン、アミド、アルデヒド、
オキサゾリンおよびエポキシド。
剤中に存在することができ、多数の可能な構造がすでに
報告されている。本発明の好ましい態様の一つにおいて
は、アミンおよびヒドロキシ官能化された光開始剤およ
び光増感剤が用いられる。非常に好ましい態様の一つに
おいては、次の式の化合物が用いられる:1a[α−ベ
ンジル−α−(ジメチルアミノ)−4−モルホリノブチ
ロフェノン]、1b[3−[4−(ジメチルアミノ)フ
ェニル]−1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェ
ニル]−2−プロペン−1−オン]、1c[ベンゾイ
ン]、および1d[1−ヒドロキシシクロヘキシルフェ
ニルケトン]。
(b)、および、それが適当な場合、(c)のモノマー
は重合により感圧接着性のポリアクリレートに転化され
る。重合のためにモノマーは、得られるポリマーが工業
的なPSAとして使用できるように、特に得られるポリ
マーがDonatas Satasによる“Handb
ook of Pressure Sensitive
Adhesive Technology”(van
Nostrand,New York 1989)に
よる感圧接着特性を有するように選ばれる。これらの用
途のためには得られるポリマーの静的ガラス転移温度が
25℃より低い点にあることが有利であろう。
在下および/または水の存在下行うことができる。本法
の一つの有利な態様においては、グリコールまたは脂肪
酸のアンモニウム塩のような追加的な共溶媒または表面
活性剤がある。好ましい方法においては可能な限り少量
の溶媒を用いる。好適な有機溶媒または溶媒混合物は、
純アルカン(ヘキサン、ヘプタン、オクタン、イソオク
タン)、芳香族炭化水素(ベンゼン、トルエン、キシレ
ン、)、エステル(酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブ
チル、または酢酸ヘプチル)、ハロゲン化炭化水素(ク
ロロベンゼン)、アルカノール(メタノール,エタノー
ル,エチレングリコール、エチレングリコールモノメチ
ルエーテル)、およびエーテル(ジエチルエーテル、ジ
ブチルエーテル)またはそれらの混合物である。反応混
合物がモノマーが転化する間一つの均質相の形で存在す
ることを確保するために、水と相溶性のまたは親水性の
共溶媒を水性重合反応に加えることもできる。本発明の
ために有利に使用できる共溶媒は、脂肪族アルコール、
グリコール、エーテル、グリコールエーテル、ピロリジ
ン、N−アルキルピロリジノン、N−アルキルピロリド
ン、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコー
ル、アミド、カルボン酸およびその塩、エステル、有機
スルフィド、スルホキシド、スルホン、アルコール誘導
体、ヒドロキシエーテル誘導体、アミノアルコール、ケ
トンなど、ならびにそれらの誘導体および混合物からな
る群から選ばれる。
0〜1200000g/モル、より好ましくは3000
00〜800000g/モルの平均分子量Mw(重量平
均)を有する。平均分子量Mwはサイズ排除クロマトグ
ラフィー(ゲル浸透クロマトフラフィー、GPC)また
はマトリックス支援レーザー脱離イオン化質量分析法
(MALDI−MS)により測定される。
を含まない。この目的で、上述のように製造されたポリ
アクリレートは、溶媒含有量が≦2重量%であるポリア
クリレート組成物に濃縮される。この工程は好ましくは
濃縮押出機中で行われる。一つの好ましい態様において
は濃縮はベント押出機中または一軸スクリューまたは二
軸スクリュー押出機中で行われ、二軸押出機は共回転ま
たは逆回転で運転可能である。本発明の方法にとって非
常に有利な方式においては、濃縮工程後のポリアクリレ
ート組成物中の溶媒の量は0.5重量%より低い。濃縮
後、本発明の方法においては上述の官能化されたUV光
開始剤および/またはUV光増感剤が添加される。この
添加は好ましくは配合機または混練装置中で行われ、配
合機としては再び二軸押出機を用いることができる。配
合用に適した装置としてはさらに、例えばリング押出機
を含む、当業者に公知のすべての混合装置が含まれる。
開始剤およびUV光増感剤のモル分率は、共重合によっ
てポリアクリレート鎖中に包含される成分(b)に従が
う官能化したモノマーのモル量に等しいかまたはそれよ
り著しく少ない。一つの好ましい方法においては、反応
性を増大させるために触媒が添加される。触媒の分率は
UV光開始剤およびUV光増感剤の官能基(単数又は複
数)のモル分率を基準として、0.01〜100モル%
であるが、好ましくは0.1〜5モル%である。
プリング試薬を用いることも可能である。この場合、例
えば、N,N’−ジシクロヘキシルカルボジイミド、ジ
シクロヘキシル尿素、N,N’−カルボニルジイミダゾ
ール、およびアゾジカルボン酸ジエチルをトリフェニル
ホスフィンと共に用いることが可能であるが、この列挙
物は、完全であることを主張するものではない。さらに
他のカップリング試薬は、Advanced Orga
nic Chemistry、Reactions,M
echanisms and Structure、4
th ed.,Jerry March,1992,J
ohn Wiley & Sonsに列挙され引用され
る。
ポリマー類似反応は酸または塩基触媒作用下進行する。
酸としては任意のルイス酸性化合物を用いることができ
る。反応は、好ましくはp−トルエンスルホン酸または
イタコン酸を用いて実施する。塩基としては任意のルイ
ス塩基を用いることができる。反応は好ましくは4−ビ
ニルアニリンまたは酢酸ナトリウムによる触媒を用いて
実施する。
よび成分の反応性に応じて、反応押出しは高温下進行す
る。インライン工程(連続系)中の温度は60〜180
℃、非常に好ましくは100〜180℃とすることがで
きる。
レートをPSAとして使用するためには、それらは場合
により少くとも1種の樹脂とブレンドすることにより最
適化される。添加すべき粘着性付与樹脂としては、文献
に記述されている任意の公知の粘着性付与樹脂を用いる
ことができる。代表的なものとしては、ピネン樹脂、イ
ンデン樹脂、およびロジン、それらの不均化、水素化、
重合化,エステル化誘導体および塩、脂肪族および芳香
族炭化水素樹脂、テルペン樹脂およびテルペン−フェノ
ール樹脂、およびまたC5樹脂、C9樹脂およびその他
の炭化水素樹脂を挙げることができる。得られる接着剤
の特性を望まれるものに応じて調節するためには、これ
らの、およびさらに他の樹脂の任意の望まれる組合せを
用いることができる。一般に、対応するポリアクリレー
トと両立できる(可溶性の)任意の樹脂を用いることが
できる;特にすべての脂肪族,芳香族、およびアルキル
芳香族炭化水素樹脂、直鎖状モノマーに基づく炭化水素
樹脂、水素化炭化水素樹脂、官能性炭化水素樹脂、およ
び天然樹脂を挙げることができる。系統だった参照のた
めにはDonatas Satasによる“Handb
ook of Pressure Sensitive
Technology”(Van Nostran
d,1989)中の技術状態の記述が参照できる。
たはそれ以上の、たとえば低分子量ポリアクリレート、
フタレート、鯨油可塑剤、または可塑剤樹脂のような、
可塑剤をPSAに加える。
以上の、老化防止剤,光安定剤、オゾン劣化防止剤、脂
肪酸、樹脂、造核剤、発泡剤、配合剤および/または促
進剤のような、添加剤を有利にブレンドすることができ
る。それらはさらに1種又はそれ以上の、繊維、カーボ
ンブラック、酸化亜鉛、二酸化チタン、中空または非中
空のガラス(マイクロ)ビーズ、他の材質のマイクロビ
ーズ、シリカ、シリケート、およびチョークのような充
填材と混合することが可能であり、ブロッキングしてい
ないイソシアネートの添加もまた可能である。
メルトに以後の架橋を促進する化合物を添加することが
さらに有利であり得る。この目的で場合によりポリマー
に架橋剤をブレンドすることもできる。適当な架橋剤の
例は官能性アクリレートである。本発明に対応して照射
下架橋する好ましい物質は、例えば、2官能性または3
官能性のアクリレートあるいは2官能性または多官能性
のウレタンアクリレートである。しかしながら、当業者
に公知の任意のさらに他の、ポリアクリレートを架橋す
ることができる2官能性または多官能性化合物を用いる
こともできる。場合により熱架橋を行うためには、ブロ
ッキングした2官能性または多官能性イソシアネートを
用いることができる。
光開始剤を加えることもできる。用いるのに非常に好適
で有用な光開始剤は、例えばベンゾインメチルエーテル
およびベンゾインイソプロピルエーテルのようなベンゾ
インエーテル、例えば2,2−ジエトキシアセトフェノ
ン(チバガイギー社からIrgacure651として
市販されている)、2,2−ジメトキシ−2−フェニル
−1−フェニルエタノン、およびジメトキシヒドロキシ
アセトフェノンのような置換アセトフェノン、例えば2
−メトキシ−2−ヒドロキシプロピオフェノンのような
置換α−ケトール、例えば塩化2−ナフチルスルホニル
のような塩化芳香族スルホニル、ならびに1−フェニル
−1,2−プロパンジオン−2−(O−エトキシカルボ
ニル)オキシムのような光活性オキシムである。
特に有利にする一つのさらに他の展開は、例えば、ブレ
ンドされた感圧接着剤が溶融物からさらに加工される点
およびそれが特に支持体に塗布されるという点で注目に
値する。
は、フィルム(ポリエステル、PET、PE、PP,B
OPP,PVC)、不織布、発泡体、織物、および編ん
だシート、ならびにまた離型紙(グラシン、HDPE,
LDPE)のような当業者に慣用のよく知られた材料を
これに用いることができる。この列挙物は最終的である
ことを意図していない。
500nmの範囲の工業的に慣用の例えば80〜240
w/cmの出力の高または中圧水銀ランプを用いるUV
の短時間照射により架橋される。UV架橋のためには、
熱負荷を減ずるためにランプ出力をベルト速度に適合さ
せるかまたはベルトを遅く走らせベルトを部分的に遮光
するのが適当であり得る。照射時間は各ランプの型式お
よび出力により導かれる。
融物を塗布した後に行う。
に電子線架橋処理することが適当であり得る。この型の
架橋はまたUV架橋に加えて実施することもできる。熱
架橋は100〜180℃の温度範囲で開始される。電子
線硬化はイオン化照射を用いて実施される。
アクリル感圧接着剤が支持体の片面又は両面上のフィル
ムの形で存在する、接着テープ用への使用を提供する。
て本発明を例示することであり、それにより本発明にい
かなる不必要な限定をも課することを望むものではな
い。
った。貼付範囲は20mm×13mm(長さ×幅)であ
った。
固着させ、錘が落ちるまでに経過した時間を測定した。
報告し、3回の測定の平均値に相当する。ゲル分率の測定(試験B) 注意深く乾燥した、溶媒を含まない接着剤試料をポリエ
チレン不織布袋(Tyvek不織布)内に塗工した。ト
ルエン抽出前後の試料重量差が、トルエン不溶ポリマー
の重量分率を%表示したものとしての、ゲル指数を与え
る。IR分光分析(試験C) Bruker社製FT−IR IFS45型分光計を測
定に用いた。まず最初に、異なった濃度のアクリル酸お
よび無水マレイン酸を用いて較正プロットを作成した。
アクリル酸および/または無水マレイン酸に対応する分
画の転化率を測定するために、対応するCO帯の%低下
を測定した。ゲル浸透クロマトグラフィー GPC(試験D) 平均分子量Mwをゲル浸透クロマトグラフィーによって
測定した。用いた溶離剤は0.1容量%のトリフルオロ
酢酸を含むTHFであった。測定は25℃で実施した。
用いたプレカラムはPSS−SDV、5μ、103Å、
内径8.0mm×50mmであった。分離は次の各カラ
ムを用いて行った:PSS−SDV、5μ、103およ
び105および106、各内径8.0mm×300mm。
試料濃度は4g/l、流速は1.0ml/分であった。
測定はPMMA標準に対して行った。手順 記録押出機におけるホットメルト加工のための手順(方
法1) アクリル感圧接着剤と官能性光開始剤および/または光
増感剤との配合をHaake Rheomix610p
型記録押出機を用いて行った。利用した駆動装置はRh
eocord RC 300p型装置であった。この装
置はPolyLab Systemソフトウエアを用い
て制御した。押出機には各々の場合とも52gの純アク
リルホットメルトPSA(〜80%充填水準)を充填し
た。実験は160℃の混練温度、40rpmの回転速
度、および15分の混練時間で実施した。続いて、2本
の加熱可能なロールを備えるLabcoaterを用い
て、試料を50g/m2の被覆重量で支持体に塗布し
た。UV架橋(方法2) 254nmにおけるUV照射のためにはEltosch
社製UV装置を用いた。装置は120w/cmの強度を
有する中圧HG UVランプを備えている。試料は各々
20m/分の速度で装置を通し、照射用量を増すために
試料はある回数通して照射した。記録されたUV用量は
J/cm2単位で報告した。
めにはArcure Technologies社製B
K−150型装置を用いた。鉄ドープしたランプは20
0w/cmの強度を有した。試料は各々20m/分の速
度で装置を通し、照射用量を増すために試料はある回数
通して照射した。記録されたUV用量はJ/cm2単位
で報告された。官能性UV光開始剤およびUV光増感剤 化合物1a(α−ベンジル−α−(ジメチルアミノ)−
4−モルホリノブチロフェノン)、1c(ベンゾイン)
および、1d(1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニル
ケトン)はSigma−Aldrich社からの市販品
であった。化合物1b(3−[4−(ジメチルアミノ)
フェニル]−1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フ
ェニル]−2−プロペン−1−オン)は実験室で合成し
た。3−[4−(ジメチルアミノ)フェニル]−1−[4−
(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]−2−プロペン
−1−オン 15gの2−ブロモエタノール、16.3gのp−ヒド
ロキシアセトフェノン、および5.3gの水酸化ナトリ
ウムを100mlのジメチルホルムアミドに溶解した混
合物を150℃で15時間加熱した。混合物を次に水中
に注ぎ、生成物をジクロロメタンで抽出した。続いて真
空蒸留することにより11.4gの白色固体(4−(2
−ヒドロキシエトキシ)アセトフェノン)が得られた。
チルアミノベンズアルデヒド、10.0gの4−(2−
ヒドロキシエトキシ)アセトフェノン、および2.5g
の水酸化ナトリウムを100mlのメタノールに溶解し
た混合物を還流下10時間加熱した。反応混合物を次に
氷浴を用いて冷却し、ろ過し、ろ過によって単離された
固形物を冷メタノールで洗った。生成物は次いで真空乾
燥炉中で40℃、10torrで乾燥した。10.2g
の白色固形物が得られた。
5,769号参照、融点:127〜128.5℃)。
リル酸2−エチルヘキシル、40gのアクリル酸、およ
び540gのアセトン/イソプロパノール(92/8)
を装入した。反応器に45分間窒素ガスを通し、2回脱
ガスした後、反応器を攪拌しながら58℃に加熱し、次
に0.4gのα,α−アゾジイソブチロニトリル(AI
BN)を加えた。次に外部の加熱浴を70℃に加熱し、
この外部温度を一定に保って反応を実施した。1.5h
の反応時間の後、さらに0.4gのAIBNを加えた。
3hおよび6h後、バッチを各回250gのアセトン/
イソプロパノール(92/8)で希釈した。48hの反
応時間後、反応を停止し系を室温に冷却した。真空/乾
燥室において接着剤から溶剤を除いた。次に方法1の手
順に移りホットメルトPSAを0.5重量%の1a(α
−ベンジル−α−(ジメチルアミノ)−4−モルホリノ
ブチロフェノン)と記録押出機中で反応させた。光開始
剤に基づく反応の転化率は95%より大きかった。UV
架橋のために、方法2の手順に移った。架橋はElto
sch装置を用いて実施した。最後に、UV架橋後、試
験法AおよびBを実施した。
PSAは0.5重量%の1a(α−ベンジル−α−(ジ
メチルアミノ)−4−モルホリノブチロフェノン)およ
び0.5重量%の1b(3−[4−(ジメチルアミノ)
フェニル]−1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フ
ェニル]−2−プロペン−1−オン)と記録押出機中で
反応させた。用いた光開始剤に基づく反応の転化率は9
5%より大きかった。UV架橋のために、方法2の手順
を実施した。架橋はArcure装置を用いて実施し
た。最後に、UV架橋後、試験法AおよびBを実施し
た。
PSAは0.5重量%の1b(3−[4−(ジメチルア
ミノ)フェニル]−1−[4−(2−ヒドロキシエトキ
シ)フェニル]−2−プロペン−1−オン)および0.
5重量%の2,2’−ビス(o−クロロフェニル)−
4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,1’−ビス
イミダゾール(DuPont,US第4,311,78
3号参照)と記録押出機中で反応させた。用いた光開始
剤に基づく反応の転化率は95%より大きかった。UV
架橋のために、方法2の手順を実施した。架橋はArc
ure装置を用いて実施した。最後に、UV架橋後、試
験法AおよびBを実施した。
リル酸2−エチルヘキシル、320gのアクリル酸n−
ブチル、120gのアクリル酸メチル、40gの無水マ
レイン酸、および200gのアセトン/イソプロパノー
ル(97/3)を装入した。反応器に45分間窒素ガス
を通し、2回脱ガスした後、反応器を攪拌しながら58
℃に加熱し、次に0.6gのα,α−アゾジイソブチロ
ニトリル(AIBN)を加えた。次に外部の加熱浴を7
0℃に加熱し、この外部温度を一定に保って反応を実施
した。1.5hの反応時間の後、さらに0.6gのAI
BNを加えた。6時間後、バッチを250gのアセトン
/イソプロパノール(97/3)で希釈した。48h
後、さらに0.6gのAIBNを加え、バッチを250
gのアセトン/イソプロパノール(97/3)で希釈し
た。72hの反応時間後、反応を停止し系を室温に冷却
した。真空/乾燥室において接着剤から溶剤を除いた。
次に方法1の手順に移りホットメルトPSAは0.5重
量%の1b(3−[4−(ジメチルアミノ)フェニル]
−1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]−
2−プロペン−1−オン)および0.5重量%の2,
2’−ビス(o−クロロフェニル)−4,4’,5,
5’−テトラフェニル−1,1’−ビスイミダゾール
(DuPont,US第4,311,783号参照)と
記録押出機中で反応させた。用いた光開始剤に基づく反
応の転化率は95%より大きかった。UV架橋のため
に、方法2の手順に移った。架橋はArcure装置を
用いて実施した。最後に、UV架橋後、試験法Aおよび
Bを実施した。
PSAは0.5重量%の1c(ベンゾイン)および0.
25重量%の酢酸ナトリウムと記録押出機中で反応させ
た。用いた光開始剤に基づく反応の転化率は約90%で
あった。UV架橋のために、方法2の手順を実施した。
架橋はEltosch装置を用いて実施した。最後に、
UV架橋後、試験法AおよびBを実施した。
PSAは0.5重量%の1d(1−(ヒドロキシシクロ
ヘキシル)フェニルケトン)および0.25重量%の酢
酸ナトリウムと記録押出機中で反応させた。用いた光開
始剤に基づく反応の転化率は約80%であった。UV架
橋のために、方法2の手順を実施した。架橋はElto
sch装置を用いて実施した。最後に、UV架橋後、試
験法AおよびBを実施した。
ての実施例において少くとも80%の転化率がIRを通
じて見出された。さらに、ゲル化の例は観察されなかっ
た。ここでアクリレートホットメルトPSAテープ製造
のための本法の適性を調査するために、さらに他の試験
法を実施した。表1はUV照射の条件を示す。UV照射
の効率を評価することが可能なように、各PSAのゲル
指数を測定した。ゲル指数はポリマーの架橋された分率
と相関がある。
る回数によって設定した。用量は通過ごとに直線的に増
加する。結果は表1に要約した。
することを示す。この範囲はアクリルPSAにとって最
適値以内にあり、これは最適の感圧接着特性を得るため
には通常40〜60%の範囲に架橋される。
技術的接着特性を評価することを可能にするため、せん
断強さをせん断安定性時間測定によって測定した。せん
断強さは感圧接着剤の架橋効率および技術的接着特性の
もう一つの重要な判定基準である。UV架橋が効率的に
進行する際にのみ、本発明により製造されるアクリルホ
ットメルトPSAについて良好なせん断強さを期待しう
る。表2はそれゆえ測定したせん断強さを再び各実施例
についてのUV照射における通過回数と共に示す。
せん断強さ――さらにUV架橋成功の徴候――を示し
た。実施例1〜3についてはせん断強さは若干より高い
水準にある。しかしながら、せん断強さは架橋の程度だ
けでなく、コモノマーの組成および平均分子量によって
も影響される。
可能なアクリルホットメルトPSA製造の容易な可能性
を提供し、ポリマー鎖に結合した光開始剤および/また
は光増感剤は遊離した光開始剤を用いるアクリルホット
メルトPSAの場合より大きな架橋効率を達成する;さ
らに、官能基を含み従って反応押出しにより反応させる
ことが可能な多数の光開始剤が入手可能である。共重合
可能な光開始剤の製造およびそれに続く重合という現状
の経路はそれゆえ避けることができる。さらに、アクリ
ルPSAおよび共重合可能な光開始剤のフリーラジカル
重合はアクリルPSAのゲル化に至る相互作用を伴ない
得る。このことも本発明の方法によって避けることがで
きる。本発明の主な特徴及び態様を示せば以下のとおり
である。
似反応により溶融物中でポリアクリレートを、照射エネ
ルギーを吸収しそれを反応系に伝達しうるUV光活性物
質と反応させること、を包含するUV架橋可能なアクリ
ル感圧接着剤の製造方法。
られる、上記1記載の方法。
られる、上記1又は2項に記載の方法。
り、特に水酸基、チオール、イソシアネート、無水カル
ボン酸、アミン、アミド、アルデヒド、オキサゾリンお
よび/またはエポキシ基のうちの一つが該官能基Xに相
当するかまたはその構成要素である、官能基Xを有する
UV光活性物質が用いられる、上記1〜3項の少くとも
1項に記載の方法。
IおよびtypeII開始剤、特にベンゾフェノン、ア
セトフェノン、ベンジル、ベンゾイン、ヒドロキシアル
キルフェノン、フェニルシクロヘキシルケトン、アント
ラキノン、チオキサントン、トリアジンおよび/または
フルオレノン誘導体、がUV光活性物質として用いられ
る、上記1〜4項のいずれか1項に記載の方法。
ノ)−4−モルホリノブチロフェノン、ベンゾイン、1
−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、および/
または3−[4−(ジメチルアミノ)フェニル]−1−
[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]−2−プ
ロペン−1−オンがUV光活性物質として用いられる、
上記1〜5項のいずれか1項に記載の方法。
子を有するアルキル鎖である、のアクリルおよび/また
はメタクリル酸誘導体、 b)0.5〜25重量%の、基Xと化学カップリング反
応を起こすことができるように選ばれる官能基Yを含む
ビニル化合物、を包含するモノマー混合物を用いて製造
される、上記1〜6項のいずれか1項に記載の方法。
マー、特に官能基を含むモノマー、を包含する、上記1
〜7項の少くとも1項に記載の方法。
キシル官能化モノマー、アミン官能化モノマー、イソシ
アネート官能化モノマー、およびエポキシ化モノマーか
らの1種またはそれ以上の化合物が成分(b)として選
ばれる、第7および8項中の少くとも1項に記載の方
法。
である、上記1〜8項のいずれか1項に記載の方法。
℃、好ましくは100〜160℃で、混練装置または配
合機中において実施される、上記1〜10項のいずれか
1項に記載の方法。
基、がポリマー類似反応以前又はその間に添加される、
上記1〜11項のいずれか1項に記載の方法。
剤、オゾン劣化防止剤、脂肪酸、可塑剤、造核剤、発泡
剤、促進剤および/または充填材のようなその他の添加
剤が、モノマー混合物にまたはアクリル感圧接着剤に添
加される、上記1〜12項のいずれか1項に記載の方
法。
され特に支持体に塗布される、上記1〜13項のいずれ
か1項に記載の方法。
材上への被覆の後に、UV照射により架橋される、上記
1〜14項のいずれか1項に記載の方法。
載の方法により製造されるアクリル感圧接着剤の、該接
着剤が支持体の片面又は両面に塗布される、接着テープ
への使用。
Claims (3)
- 【請求項1】 ホットメルト加工においてポリマー類似
反応により溶融物中でポリアクリレートを、照射エネル
ギーを吸収しそれを反応系に伝達しうるUV光活性物質
と反応させること、を包含するUV架橋可能なアクリル
感圧接着剤の製造方法。 - 【請求項2】 ポリアクリレートが以下の成分 a)45〜99.5重量%の式 CH2=CH(R1)(COOR2) (I) 式中R1はHまたはCH3であり、R2は1〜20炭素原
子を有するアルキル鎖である、のアクリルおよび/また
はメタクリル酸誘導体、 b)0.5〜25重量%の、基Xと化学カップリング反
応を起こすことができるように選ばれる官能基Yを含む
ビニル化合物、を包含するモノマー混合物を用いて製造
される、請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 請求項1又は2に記載の方法により製造
されるアクリル感圧接着剤の、該接着剤が支持体の片面
又は両面に塗布される、接着テープへの使用。
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