JP2003532780A - 剥離用水性シリコーンアクリレートラテックスポリマー - Google Patents

剥離用水性シリコーンアクリレートラテックスポリマー

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Abstract

(57)【要約】 感圧接着剤(PSA)塗工紙及びテープの剥離コーティングとして有用であるポリマーラテックスを提供する。昨今の有機溶媒の廃絶に向けての環境的関心の高まりから、100%固体及び水をベースとする剥離コーティングの使用がより望ましくなっている。本発明のラテックスは水性であるため、通常、溶媒をベースとするポリマーを含む従来の剥離コーティングに比較して有利であり、しかも良好で安定な剥離特性を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 技術分野 本発明は、シリコーンアクリレートラテックスポリマー、特に乳化重合により
調製され、そして剥離コーティングとして有用であるシリコーンアクリレートラ
テックスポリマーに関する。
【0002】 発明の背景 一般的に従来の剥離コーティング組成物は、溶媒をベースとするポリマーであ
る。それらは典型的に有機溶媒における溶液重合を使用して調製される。揮発性
有機溶媒を減少させるか又は置き換えるための、多くの環境的に推進された基準
を満たすために、水性剥離コーティング及び低接着バックサイズコーティングの
開発に努力が向けられてきた。更に、溶媒を減少させること及び/又は排除する
ことは経済的な利点を付加する。しかしながら、文献に記載された多くの水系剥
離コーティングは完全に溶媒を含まない系ではない。
【0003】 現在の水性剥離コーティングの多くは、重合間に溶媒が使用されるプロセスを
伴うものである。次いで、これらのプロセスは追加の蒸留段階又は溶媒を除去す
るための他のプロセスを必要とする。この技術の欠点は低固体、環境問題を起こ
す製造間の溶媒の使用、及び溶媒を除去して水に転化するために必要とされる時
間が長く結果としてコスト増加を生じさせ得ることである。溶媒の使用は、環境
的、経済的及び安全性の理由のため望ましくない。
【0004】 従って、本質的に溶媒を含まないが、同時に望ましい剥離、書き込み性、印刷
性及び経年変化特性を提供する水性剥離コーティングを提供する必要がある。
【0005】 発明の概要 簡単に本発明の一つの態様において、感圧接着剤(PSA)塗工紙及びテープ
のための剥離コーティングとして有用なポリマーラテックスが提供される。更に
もう一つの態様において、本発明のポリマーラテックス組成物の層を含む塗工物
品が提供される。
【0006】 従来から現在に至るまでの有機溶媒を排除するための環境的関心により、10
0%固体及び水をベースとする剥離コーティングの使用がより望ましくなってい
る。本発明のラテックスは水性であり、これは、通常、溶媒をベースとするポリ
マーを含む従来の剥離コーティング以上に有利であり、そして良好で安定な剥離
特性を有する。
【0007】 本発明の水性ポリマーラテックスは、 (a)(1)約15〜約45重量%のシリコーン含有モノマーと、(2)約2
5〜約85重量%の、アルキル基が約12個未満の炭素原子を含有する、一種以
上の短鎖アルキルアクリレート又はアルキルメタクリレートモノマーと、(3)
0〜約15重量%の一種以上のカルボン酸官能性モノマーと、(4)0〜約15
重量%の一種以上の窒素含有モノマーとを、(3)と(4)の成分を合わせた含
有率が0重量%より大きくなるように、好ましくは0重量%より大きく30重量
%までとなるように、さらに好ましくは0重量%より大きく15重量%までとな
るように含む重合反応生成物であるラテックス粒子、 (b)有効量の乳化剤又は乳化剤混合物、 (c)水、並びに (d)任意に一種以上の添加剤 を含む。
【0008】 本発明のポリマーラテックスの形成に有用であるシリコーン含有モノマーは、
メルカプト官能性シリコーン巨大分子連鎖移動剤又はシリコーン含有マクロモノ
マーとして定義され得る。
【0009】 上記明らかにされた組成物のための添加剤としては、充填剤、融合助剤、泡制
止剤等が挙げられる。
【0010】 本発明は、水溶媒質にて全てのモノマーが反応してポリマーを形成する乳化重
合プロセスを利用するものである。本発明の新規性は、良好な剥離特性を提供す
るか又は与えるが、また低水溶性も有するモノマー(即ち、シリコーン含有モノ
マー)を組み入れることが出来ることである。これは、均質化を全く必要としな
い従来の乳化重合アプローチではなくて、均質化段階を包含するミニエマルジョ
ンプロセスを使用することにより達成される。
【0011】 本発明のラテックスは、パッドからの紙の接着剤塗工シートの除去の間、又は
透明テープ、マスキングテープ、包装テープ等の感圧接着剤塗工テープの巻き戻
しの間の剥離を提供する。更にこのラテックスは、ラテックスからの遊離シリコ
ーンを除去するための追加の加工を必要とすることなく高い再接着、即ち80%
以上の範囲での再接着を有利に提供する。
【0012】 有利なことに、本発明の水をベースとするラテックスは、有機溶媒を使用する
ことなく調製される。得られた剥離コーティングは、従来の感圧接着剤に対して
良好な剥離、書き込み性、印刷性及び経年変化特性を有する。
【0013】 本発明のもう一つの態様において、可撓性シーティング及び可撓性シートの一
つの主要表面の少なくとも一部分をカバーしている剥離コーティングを含む塗工
シート材料であって剥離コーティングが、コーティングに必要であれば希釈され
た上記水性シリコーンアクリレートラテックスポリマーをコートすることにより
形成される塗工シート材料が提供される。このようにして得られた塗工物品は、
優れた剥離、書き込み性、印刷性及び経年変化特性を有する。
【0014】 好ましい実施形態の説明 水性剥離コーティング組成物 本発明のラテックスは、乳化剤で安定化された水相内に分散されたポリマーを
含む。このラテックスは、シリコーン含有モノマーの乳化重合により調製される
。このラテックスは、パッドからの紙の接着剤塗工シートの除去の間、又は感圧
接着剤塗工テープ等の巻き戻しの間の剥離を提供する。
【0015】 モノマー シリコーン含有モノマー 本発明のポリマーラテックスの形成に有用なシリコーン含有モノマーとしては
、次一般式(1):
【化7】 (式中、 R1、R2及びR3は、アルキル基、アリール基、アルキルアリール基、アルコ
キシ基、アルキルアミノ基、ヒドロキシル基、水素原子、フルオロアルキル基、
および二価の架橋基からなる群から選択される、独立して同一であるか又は異な
り得る一価部分を表わし、そして最も好ましくはアルキル基部分を表わし、 R4、R5及びR6は、アルキル基、アリール基、アルキルアリール基、アルコ
キシ基、アルキルアミノ基、ヒドロキシル基、水素原子、フルオロアルキル基か
らなる群から選択される、独立して同一であるか又は異なり得る一価部分を表わ
し、そして最も好ましくはアルキル基部分を表わし、 zは1〜約16、好ましくは1〜5の範囲に及び得、そして最も好ましくは3
であり、 x及びyは少なくとも1の整数であり、そしてx+yの合計が10以上の整数
であって、yが(x+y)の0.5〜約80%、好ましくは(x+y)の1〜2
0%、そして最も好ましくは(x+y)の3.5〜14%の範囲に及び得るよう
なもの。)で表わされるペンダント官能性メルカプトポリジオルガノシロキサン
コポリマーのようなメルカプト官能性シリコーン巨大分子連鎖移動剤が挙げられ
る。
【0016】 最も好ましい添加剤は、オハイオ州、アクロン(Akron)のシンエツ社(
Shin−Etsu,Inc.)から「X−22−980」の商業名の下で、式
中R1、R2、R3、R4、R5及びR6がCH3を表わし、yが(x+y)の3.5
〜4.5%であり、zが3であり、そして数平均分子量(Mn)が8000であ
るものとして市販品として入手可能である。変化値R、x、y及びzを有する付
加的な最も好ましい添加剤は、ヒュルス・アメリカ社(Huls Americ
a,Inc.)(ニュージャージー州、ピスカタウェイ(Piscataway
))から入手可能である。
【0017】 用語、本発明での使用に有用なシリコーン含有モノマーとしては、一般式(2
):
【化8】 (式中、 Xは重合性ビニル基を表わし、 Yは−CH2−、−CH2−CH2−及び−CH2−CH2−CH2−からなる群か
ら選択される二価の架橋基を表わし、 mは20〜2000であり、 各Rは独立して水素原子、炭素原子数1〜8のアルキル基、アリール基及びア
ルコキシ基からなる群から選択される。)を有するシリコーンマクロモノマーも
挙げられる。
【0018】 好ましくは、Xが
【化9】 からなる群から選択されるようにシリコーンマクロモノマーの化学式が選択され
る。
【0019】 好ましくは、マクロモノマーは一般式(4):
【化10】 (式中、mは100〜150である。)で表わされる(米国特許第4,728,
571号に記載の手順に従って調製される)。このモノマーは本明細書では「S
iMac」と称される。
【0020】 好ましくは本発明のラテックスは、全モノマーの総重量を基準として約15〜
約45重量%、より好ましくは25〜約45重量%のシリコーン含有モノマーを
含む。
【0021】 アルキルアクリレートモノマー アルキル基が約12個未満の炭素原子を含有する一種以上の短鎖アルキルアク
リレート又はアルキルメタクリレートモノマーは、本発明のポリマーラテックス
の形成に有用である。有用なモノマーとしては、限定されないが、アクリル酸メ
チル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソボルニル、アクリル酸ヒドロキシエチ
ル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル等のようなアクリル酸及びメタク
リル酸のアルキルエステル、並びにそれらの混合物及び組み合わせからなる群か
ら選択されるものが挙げられる。
【0022】 好ましくは本発明のラテックスは、全モノマーの総重量を基準として約25〜
約85重量%、より好ましくは45〜約75重量%の短鎖アルキルアクリレート
又はアルキルメタクリレートモノマーを含む。
【0023】 カルボン酸官能性モノマー 本発明のポリマーラテックスを形成するのに有用なカルボン酸官能性モノマー
としては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸等のような重合
性酸、及びそれらの混合物が挙げられる。
【0024】 好ましくは本発明のラテックスは、全モノマーの総重量を基準として約0〜約
15重量%、より好ましくは約4〜約10重量%のカルボン酸官能性モノマーを
含む。
【0025】 窒素含有モノマー 一種の好適なコモノマーは、一般式(5):
【化11】 (式中、 R1はH、−CH3、−CH2CH3、シアノ基又はカルボキシメチル基を表し、
そして R3、R4は独立してH又は1〜約12個の炭素原子を含有するアルキル基又は
アリールアルキル基を表わすか或は一緒になって環式又は複素環式部分を形成す
る。)で表わされる核又は核部分を有するアミド官能性モノマーである。
【0026】 式(5)によるコモノマーの非限定的な例としては、N−ビニルピロリドン、
N−ビニルカプロラクタム、アクリルアミド又はN,N−ジメチルアクリルアミ
ドが挙げられる。
【0027】 もう一種の好適なコモノマーは、一般式(6):
【化12】 (式中、 R1は−H、−CH3、−CH2CH3、シアノ基又はカルボキシメチル基を表し
、 R2は1〜約12個の炭素原子を含むヒドロカルビル基を表し、 R3及びR4は独立してH又は1〜約12個の炭素原子を含有するアルキル基又
はアリールアルキル基を表わすか或は一緒になって環式又は複素環式部分を形成
し、 Lは炭素−炭素結合、O、NH又はSを表わし、そして xは1〜3の整数である。)で表わされる核又は核部分を有するアミノ官能性
モノマーである。
【0028】 式(6)によるコモノマーの非限定的な例としては、N,N−ジメチルアミノ
エチル(メチル)アクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アク
リレート、第三ブチルアミノエチル(メチル)アクリレート及びN,N−ジエチ
ルアミノアクリレートが挙げられる。
【0029】 上記種類の範囲内には含まれないが許容可能なコモノマーの範囲内である他の
好適なコモノマーの非限定的な例としては、(メタ)アクリロニトリル、フルフ
リル(メタ)アクリレート及びテトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、
2−ビニルピリジン及び4−ビニルピリジン、並びにそれらの混合物及び組み合
わせが挙げられる。
【0030】 好ましくは本発明のラテックスは、全モノマーの総重量を基準として約0〜約
15重量%、より好ましくは約4〜約10重量%の窒素含有モノマーを含む。更
に、上記窒素含有モノマーのいずれも、上記好ましい範囲で組み合わせられた重
量%を提供するそれらの混合物及び組み合わせにおいて使用することができる。
【0031】 短鎖アルキルアクリレート又はメタクリレートモノマー、カルボン酸官能性モ
ノマー及び窒素含有モノマーの組み合わせは、シリコーン含有モノマーとともに
重合される場合、コートされた時に良好な剥離及び感圧接着剤に対する経年変化
において安定な剥離値、フィルム形成能(フィルムを合体及び形成する粒子特性
)、書き込み性、印刷性、並びに表面に対するポリマーの良好な表面接着性を有
するポリマー構造が提供されるようなものである。
【0032】 乳化剤 陰イオン系、非イオン系、両性及び陽イオン系乳化剤の分類を包含する従来の
乳化重合に有用な乳化剤(「界面活性剤」とも称される)は、本発明の剥離コー
ティングの乳化重合に使用されてよい。
【0033】 有用な陰イオン系乳化剤としては、限定されないが次のものが挙げられる。ス
ルホサクシネート及び誘導体、アルキルアリールスルホネート、オレフィンスル
ホネート、ホスホネートエステル、アルキルフェノールのスルフェート及びスル
ホネート、エトキシル化脂肪族アルコールのスルフェート及びスルホネート、脂
肪族エステルのスルフェート、並びにそれらの混合物。
【0034】 有用な非イオン系乳化剤としては、限定されないが次のものが挙げられる。エ
トキシル化脂肪族アルコール、エトキシル化脂肪族エステル、エトキシル化脂肪
酸、エトキシル化アルキルフェノール、エチレンオキシド−プロピレンオキシド
ブロックコポリマー、及びそれらの混合物。
【0035】 有用な陽イオン系乳化剤としては、限定されないが次のものが挙げられる。長
鎖アミン及びそれらの塩、四級アンモニウム塩、及びそれらの混合物。
【0036】 有用な両性乳化剤としては、限定されないが次のものが挙げられる。ベタイン
誘導体、スルホベタイン誘導体、及びそれらの混合物。
【0037】 重合性界面活性剤、即ちビニル重合性基を有する界面活性剤も使用されてよい
。有用な重合性界面活性剤としては、これらに限定されないが、ヘンケル(He
nkel)からのTREM LF−40、PPGインダストリー(PPG In
dustries)からのSAM 211−80、及びDKSインターナショナ
ル社(DKS International,Inc.)からのヒテノール(H
itenol)BC−10、並びにそれらの混合物が挙げられる。重合性界面活
性剤と従来の非重合性界面活性剤との混合物を使用してもよい。
【0038】 ポリ(ビニルアルコール)、ヒドロキシエチルセルロースのようなセルロース
誘導体、ポリ(アクリル酸)等のようなポリマー性安定化剤は単独で又は他の乳
化剤との組み合わせで使用されてもよい。
【0039】 界面活性剤の親水−親油性バランス(HLB)は、界面活性剤の親水基及び親
油基の大きさ及び強さのバランスの表示である。一般的に、それぞれの乳化剤の
HLB値は、適切な乳化剤又は乳化剤の組み合わせの選択のための指針として使
用され得る。典型的に8より高いHLB値を有する乳化剤は、本発明のエマルジ
ョンラテックスを調製するのに適切である。しかしながらこの値は、重合プロセ
スにおける乳化剤としての乳化剤又は乳化剤の組み合わせの機能を提供する、使
用される乳化剤の種類を限定するために挙げられるべきではない。更に、乳化剤
又は乳化剤の混合物は、乳化剤としての作用するのに十分な有効量でエマルジョ
ンに添加される。
【0040】 好ましくは、本発明の乳化重合は、陰イオン系及び非イオン系乳化剤の混合物
、又は重合性界面活性剤及び陰イオン系乳化剤の混合物を使用する。乳化剤濃度
の特に有用な範囲は、全モノマーの総重量を基準として約0.5〜約8重量%で
ある。
【0041】 開始剤 本発明の乳化重合プロセスに有用な開始剤は当業者に周知であり、「エマルジ
ョン・ポリマリゼーション(Emulsion Polymerization
)」(D.C.ブラックレー(Blackley)著、1975年、第6章、ア
プライド・サイエンス・パブリッシャーズ社(Applied Science
Publishers, Ltd.)、ロンドン)に記載されている。
【0042】 開始剤を二つの広義な種類、即ち(a)解離性開始剤及び(b)酸化還元開始
剤に細分化することが慣用である。好ましくは、選択された開始剤はペルオキソ
硫酸カリウム又はアンモニウム、過酸化水素、及び2,2’−アゾビス(2−ア
ミドイノプロパン)ジヒドロクロリドのような水溶性開始剤である。コハク酸ペ
ルオキシド及び第三ブチルヒドロペルオキシドのような部分的に水溶性なペルオ
キシド、並びに4,4’−アゾビス(4−シアノペンタン酸)のようなアゾ化合
物も有用である。第一鉄イオンを有するペルスルフェートのような酸化還元系も
共通に使用される。酸化還元系は、50℃未満の温度で所望の開始速度を得るの
に有利である。他の有用な酸化還元系としては、第一鉄、スルフィット又はビス
ルフィットイオンを有するクミルヒドロペルオキシド又は過酸化水素が挙げられ
る。油溶性開始剤も使用されてよい。
【0043】 開始剤は重合を開始するのに触媒的に有効な量でエマルジョンに添加され、そ
してそのような量は典型的に、モノマーの総重量を基準として0.05%〜1%
の範囲に及ぶ。
【0044】 分子量調節剤 本発明においては要求されないが、ラテックスポリマーのポリマー特性を調節
するために調節剤を使用することができる。ポリマーの分子量を制限するために
連鎖移動剤を使用する。非限定的な例としては、四臭化炭素、イソオクチルチオ
グリコレート及び第三ドデシルメルカプタンが挙げられる。ポリマーの分子量を
増加させるために架橋剤を使用することもできる。有用な架橋剤の例としては、
限定されないが、多官能性(メタ)アクリレート、例えばヘキサンジオールジア
クリレート又はブタンジオールジアクリレート、或はジビニルベンゼンのような
他の多官能性架橋剤及びそれらの混合物が挙げられる。
【0045】 pH緩衝剤 モノマー組成、乳化剤の種類及び選択された開始剤の種類に依存して、乳化重
合系のpHをある範囲内に維持することが望ましいであろう。有用なpH緩衝剤
としては、重炭酸ナトリウム、リン酸水素ナトリウム等が挙げられる。
【0046】 他の添加剤 本発明の方法に従って調製されたラテックスは剥離コーティングとして単独で
使用されてもよく、或はpH調節剤、融合助剤、レオロジー変性剤及び泡制止剤
のような当該分野で周知の様々な添加剤が添加されてもよい。ラテックスのpH
を調節するために、用途に依存して、水酸化アンモニウム、水酸化ナトリウム等
のようなpH調節剤が使用されてよい。基材上へのそれらのコーティングの十分
な適用範囲を確実にするために、融合助剤をラテックスと混合してもよい。有用
な融合助剤としては、限定されないが、N−メチルピロリドン、ポリ(エチレン
グリコール)アルキルエステルのカルビトールTM(Carbitol)シリーズ
(ユニオンカーバイド(Union Carbide)から入手可能)及びそれ
らの混合物が挙げられる。異なる分子量のポリ(エチレングリコール)を添加す
ることもできる。同様に、ラテックスのレオロジー特性を改良するために、レオ
ロジー変性剤を添加してもよい。有用なレオロジー変性剤としては、限定されな
いが、ケルザン(登録商標)(Kelzan)シリーズ(ケルコ(Kelco)
から入手可能)、ヒドロキシエチルセルロース、UCAR(登録商標)ポリフォ
ーブシリーズ(ユニオンカーバイド(Union Carbide)から入手可
能)、及びそれらの混合物が挙げられる。泡が発生する用途において、泡制止剤
を添加することもできる。有用な泡制止剤としては、限定されないが、サーフィ
ノール(登録商標)(Surfynol)シリーズ(エアプロダクツ(Air
Products)から入手可能)、アンチフォームH−10エマルジョン(A
ntifoam H−10 Emulsion)(ダウコーニング(Dow C
orning)から入手可能)及びそれらの混合物が挙げられる。加えて、着色
剤、充填剤、安定化剤等のような他の任意の補助剤が添加されてもよい。そのよ
うな補助剤が使用される場合、ラテックスにおいて使用される量は、そのような
補助剤の既知の使用に関する有効量である。
【0047】 乳化重合プロセス 本発明のポリマーはシリコーン含有モノマーを含む。これらのモノマーは、低
水溶性のため(例えば長鎖アルキルアクリレートは20〜50℃において200
ミリモル/リットル未満の溶解性を有し、そしてシリコーン含有モノマーはアル
キルアクリレートと同等か又は更に低い溶解性を有する。)、それらが水性ラテ
ックスの合成に組み入れられる場合、重大な課題を提起する。この困難を解消す
るために均質化段階が行われ、シリコーン含有モノマーの反応性を改良する。モ
ノマーの均質化によりモノマー液滴の大きさは非常に減少され(約0.5マイク
ロメートル以下)、それらが急進的な吸収のためミセルと競争することを可能に
する。このように、それらの限定された溶解性のためにモノマー液滴中に残るシ
リコーン含有モノマーも重合することができる。
【0048】 本発明において、バッチ重合プロセスが使用される。水及び乳化剤又は乳化剤
混合物で容器を充填し、乳化剤が溶解するまで混合物を撹拌する。次いでモノマ
ーを添加し、結果として生じる混合物を充分に均質化する。ここでは均質化の妥
当性は典型的に液滴直径により決定され、例えば0.1〜0.5μmの範囲の直
径を有する液滴は典型的に、分散体が充分に均質であることを示す。ワーイングTM (Waring)ブレンダー(ダイナミクス・コーポレーション・オブ・アメ
リカ(Dynamics Corporation of America)か
ら入手可能)、マントン−ガウリンTM(Manton−Gaulin)ホモジェ
ナイザー(ガウリン社(Gaulin Corporation)から入手可能
)、ミクロフルイダイザーTM(Microfluidizer)ホモジェナイザ
ー(ミクロフルイクス社(Microfluidics Corporatio
n)から入手可能)、コロイドミル、ソニフィアTM(Sonifier)ホモジ
ェナイザー(ブロンソン・ウルトラソニックス社(Bronson Ultra
sonics Corporation)から入手可能)、回転ステータ型ホモ
ジェナイザー等のような従来のホモジェナイザーを使用して、均質化を達成する
ことができる。次いで、そのようにして得られた乳化剤(即ち、均質化された分
散体)を反応器に充填し、そしてそのエマルジョンに開始剤、緩衝剤及び水を含
有する開始溶液を添加する。任意に、均質化の前に開始溶液を混合物に添加する
ことができ、モノマーが均質化されるまで開始剤は、重合を開始させるのに十分
活性化されないことがもたらされる。次いで、この反応混合物を撹拌し、窒素ブ
ランケット下で反応温度まで加熱し、モノマー転化率が約90%より高くなるま
で重合を続行させる。
【0049】 本発明においてバッチ重合が使用されるが、セミ−バッチ又は二段階重合を使
用することもできる。第一段階において、シリコーン含有モノマー及び少なくと
も一種の他のモノマーを水中の乳化剤溶液に添加することができ、次いで均質化
してエマルジョンを形成する。次いで反応容器にこのエマルジョンを充填し、開
始溶液を添加し、そして反応混合物を撹拌して窒素ブランケット下で反応温度ま
で加熱する。次いで、一種以上の残りのモノマーを反応器中に滴下する。好まし
くは、第一段階モノマーが約0〜約40%まで重合された後、残りのモノマーの
添加を開始する。付加的な加熱及び撹拌後、ラテックスを収集する。一般的に、
モノマーの転化率が約90%より高くなるまで重合が続行される。
【0050】 塗工シート材料 本発明のラテックスは典型的に、シート、繊維又は成形物品のような固体基材
用コーティングとして最良に使用される。しかしながら、好ましい基材は、感圧
接着剤製品のために典型的に使用されるものである。そのような基材としては、
限定されないが、紙、金属シート及びホイル、不織繊維、セロハン、ポリエステ
ル、ポリアミド、ポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル及びアセ
テートフィルムのような熱可塑性樹脂のフィルムが挙げられる。ラテックスコー
ティングの基材への接着を促進するために、当該分野で既知のプライマーを使用
することができるが、これは必要というわけではない。
【0051】 ラテックスコーティングの望ましい濃度はコーティング方法及び望ましいコー
ティング厚に依存する。ラテックス組成物は低濃度まで、例えば約1〜約20重
量%固体まで、水で希釈されてもよい。
【0052】 巻線ロッド、直接グラビア、オフセットグラビア、逆ロール、シュート又はス
ロットダイ、エアナイフ及びトレーリングブレードコーティングのような従来の
コーティング技術により、コーティング組成物は好適な基材に適用されてよい。
結果として生じたコーティングは、天然ゴムをベースとするもの、アクリル系及
び他の合成エラストマー性材料のような広範囲の従来の感圧接着剤のための有効
な剥離を提供する。剥離レベルをミクロスフィア接着剤の0.5グラム/cmと
同等の剥離レベルで調整することができる。
【0053】 本発明は、シートの一方の面に剥離コーティングがあり、そして接着剤が他の
面にある塗工シート材料を提供する。更に本発明は、接着剤が通常粘着性であり
、そして感圧接着剤、例えば硬化ホットメルト、粘着性感圧接着剤、ポスト硬化
性接着剤及びミクロスフィア接着剤並びにコーティングである塗工シート材料を
提供する。また本発明は、それぞれのシートにおいて感圧接着剤が、近接したシ
ートにおいて剥離コーティングに接触している塗工シート材料の重複シートの積
重ねを提供する。
【0054】 本発明は、塗工シート材料から形成される折畳み状ウェブであって、ウェブの
それぞれのセグメントにおける接着剤が、近接したセグメントで剥離コーティン
グに接触している折畳み状ウェブも提供する。また本発明は、シートの一端に帯
状に隣接して接着剤が存在する、塗工シート材料を提供する。
【0055】 また本発明は、裏当部材の主要表面の一つにおける感圧接着剤コーティング、
及び裏当の反対側の主要表面における剥離コーティングが本発明の水性シリコー
ンアクリレートラテックスポリマーを含む可撓性裏当部材を包含するテープのロ
ールも提供する。
【0056】 本発明は透明テープ、マスキングテープ、包装テープ、接着剤塗工テープ等も
提供する。本発明はテープのロールのような、通常、粘着性である感圧接着剤が
裏当又は基材上にコートされ、そしてそれが近接シート又は表面において剥離コ
ーティングと接触している物品のいずれも提供する。更に本発明は、剥離コーテ
ィングが裏当又は基材の主要表面の片方又は両方上にコートされている剥離ライ
ナー又はシートの構造を提供する。そのような基材は、全て例として、紙、ポリ
エステルフィルム、ポリオレフィンフィルム等であり得る。
【0057】 本発明の目的、特徴及び利点は以下の実施例により更に説明されるが、これら
の実施例に記載されたそれらの具体的な材料及び量、並びに他の条件及び詳細は
、本発明を過度に限定するものと解釈されるべきではない。他に明言されるか又
は明白でない限り、全ての材料は市販品として入手可能であるか又は当業者に既
知である。実施例及び明細書における全ての部及びパーセントは他に定められな
い限り重量によるものである。
【0058】 実施例 試験方法 感圧接着剤テープによる剥離 特定の引き剥がし角度及び引き剥がし速度で剥離塗工基材から感圧接着剤テー
プのストリップを除去するのに必要な力の量を測定するために、この剥離試験を
使用した。
【0059】 試験片の試料(15.2cm×25.4cm)を(剥離塗工側を上にして)、
二重塗工接着剤テープを使用して引張試験機(インストロン(登録商標)(In
stron)モデル#1122、インストロン社(Instron Corp.
)、マサチューセッツ州、カントン)の試験プレートに適用した。スコッチTM
Scotch)マジックTM(Magic)810テープ(スリーエム社(3M
Company)、ミネソタ州、セントポールから入手可能)の幅2.54cm
のストリップを、自由端を残しながら試験片の剥離塗工表面に適用した。試料上
を手で二回、4.5ポンド(2キログラム)硬質ゴムローラーでロールすること
により、スコッチTMマジックTM810テープのストリップを試験片に堅く適用し
た。スコッチTMマジックTM810テープの自由端を引張試験機のロードセルに、
引き剥がし角度が90°に保持されるように取り付けた。次いで試験プレートを
引張試験機のジョーに固定し、30.8cm/分の一定引き剥がし速度で引き剥
がし力(グラム)を記録した。表に報告された剥離値は3回の試験の平均である
【0060】 感圧接着剤塗工テープによる剥離 特定の引き剥がし角度及び引き剥がし速度で剥離塗工基材から感圧接着剤塗工
紙のストリップを除去するのに必要な力の量を測定するために、この剥離試験を
使用した。
【0061】 接着剤塗工紙(ポストイット(登録商標)(Post−it)ノート、スリー
エム社、ミネソタ州、セントポールから入手可能)のシートの接着剤側(15.
2cm×15.2cm)を(剥離塗工側を上にして)試験片に適用し、そして手
動積層水圧プレス(カーバー社(Carver,Inc.)、インディアナ州、
ワバシから入手可能なミニ(mini)Cモデル#3850)を使用して、試料
に適用される圧力が110psi(7.7kg/cm2)であるように積層体を
プレスで30秒間固定した。およそ0.5インチの接着剤塗工紙を手で引き剥が
し、そしてスコッチTMマジックTM810テープ(スリーエム社、ミネソタ州、セ
ントポールから入手可能)の幅2.54cmのストリップを、自由端をスコッチTM マジックTM810テープのストリップ上に残しながら、接着剤塗工紙のこの端
に適用した。スコッチTMマジックTM810テープの自由端を引張試験機のロード
セルに、引き剥がし角度が90°に保持されるように取り付けた。次いで試験プ
レートを引張試験機のジョーに固定し、30.8cm/分の一定引き剥がし速度
で引き剥がし力(グラム)を記録した。表に報告された剥離値は3回の試験の平
均である。
【0062】 再接着試験 上記剥離試験手順において剥離塗工試験片から除去された接着剤塗工紙の接着
剤表面から、1ミル(0.025m)厚の滑らかなポリエステルフィルムを除去
するのに必要な力を測定するために、再接着試験を使用した。この試験は、いず
れかの剥離コーティングが接着剤に移動するかどうかという、接着剤の粘着度及
び接着特性に影響し得る表示を与える。
【0063】 接着剤塗工シートを(剥離塗工側を上にして)、二重塗工接着剤テープを使用
して引張試験機(インストロン(登録商標)(Instron)モデル#112
2、インストロン社(Instron Corp.)、マサチューセッツ州、カ
ントン)の試験プレートに適用した。ポリエステルフィルムの幅3.18cmの
ストリップを、自由端を残しながら接着剤剥離塗工紙の接着剤表面に適用した。
4.5ポンド(2キログラム)硬質ゴムローラーを使用して、試料上を手で二回
ロールすることにより、ポリエステルフィルムのストリップを接着剤塗工紙に堅
く適用した。ポリエステルフィルムのストリップの自由端を引張試験機のロード
セルに、引き剥がし角度が90°に保持されるように取り付けた。次いで試験プ
レートを引張試験機のジョーに固定し、30.8cm/分の一定引き剥がし速度
で引き剥がし力(グラム)を記録した。表に報告された再接着値は3回の試験の
平均である。
【0064】 上記試験法は、試料が24時間、21℃/50%の湿度の試験室環境に平衡さ
れた後に実行される。
【0065】 材料 「X−22−980」は、およそ8000の数平均分子量(Mn)を有する、
シンエツ社(Shin−Etsu,Inc.)(オハイオ州、アクロン)から入
手可能なメルカプト官能性シリコーンである。
【0066】 「SiMac」はシリコーンマクロモノマー(およそ10,000の分子量を
有する3−メタクリロキシプロピル末端ポリジメチルシロキサン(米国特許第4
,728,571号に記載の手順に従って調製される))である。
【0067】 MAはメチルアクリレートである。 AAはアクリル酸である。 NVPはN−ビニルピロリドンである。 n−VCはN−ビニルカプロラクタムである。 MMAはメタクリレートである。 MAAはメタクリル酸である。 EAはアクリル酸エチルである。
【0068】 シポネート(Siponate)DS−10は、ドデシルベンゼンスルホン酸
ナトリウム界面活性剤であり、現在はロディア社(Rhodia,Inc.)か
らのロダカール(Rhodacal)DS−10として入手可能である。
【0069】 イジパール(Igepal)CA−897は、ロディア社から入手可能なオク
チルフェノキシポリエトキシエタノールである。
【0070】 SAM211−80は、PPGインダストリーズ(PPG Industri
es)から入手可能なアルキレンポリアルコキシスルフェート重合性界面活性剤
である。
【0071】 実施例 実施例1 典型的なラテックス調製において、最初に界面活性剤をフラスコ中の脱イオン
水に溶解した。次いで、この界面活性剤溶液にモノマーを添加した。次いでAP
Vホモジェナイザー(ガウリン社(Gaulin Corp.)から入手可能な
マントン−ガウリンTM(Manton−Gaulin)型)において5000p
si(351.5kg/cm2)で混合物を均質化した。得られたエマルジョン
を、窒素パージ、サーモメーター、メカニカルスターラー及び還流冷却器を備え
た反応フラスコ中に置いた。総水量3%に等しい開始溶液(開始剤+緩衝剤+水
)をエマルジョンに添加した。使用された水の量は開始剤及び緩衝剤を溶解する
のに十分であった。開始剤としてペルオキソ硫酸カリウムを使用し、そして重炭
酸ナトリウムを緩衝剤として使用した。開始剤及び緩衝剤の量は、それぞれ反応
混合物の総水量を基準として、およそ0.11重量%であった。次いで、窒素パ
ージ、冷却器の冷却水及びメカニカルスターラー(200rpm)をつけ、そし
て混合物を60℃まで加熱した。反応混合物が60℃に達したら、窒素を外し、
そして混合物を60℃で8時間撹拌しながら保持した。安定なラテックスが得ら
れた。
【0072】 実施例2〜18 実施例2〜18は実施例1の手順に従って調製された。様々な成分の量は表1
に明示されている。
【0073】 実施例1〜18に関して、全調合物は30%固体である。シポネートDS−1
0及びイジパールCA−897が界面活性剤として使用される調合物において、
それらはそれぞれ全モノマーを基準として1.5及び1.35重量%であった。
重合性界面活性剤(SAM211−80)及びシポネートDS−10が界面活性
剤として使用される調合物において、その量はそれぞれ全モノマーを基準として
2.5及び0.5重量%であった。
【0074】 次いで、実施例1〜18のラテックスを次の手順に従って水性剥離コーティン
グとして評価した。ラテックスの一部を低%固体溶液に希釈し、次いでスロット
ダイを使用して50フィート/分(15.2m/分)で20ポンド紙上にコート
した。塗工ウェブを、およそ118℃に維持された加熱ローラー上を通すことに
より乾燥させた。剥離塗工紙の乾燥コーティング重量は、表2に与えられるよう
に0.04グラム/30.5cm2であった。次いで剥離塗工紙を、上記試験法
に従って剥離及び再接着に関して試験した。試験結果を表2に示す。
【0075】 比較試験C−19 均質化段階がないことを除き実施例2と同様の様式で、比較試験C−19を調
製した。重合の最後に二層形成が観察された。上層の表面は、油状の外観を有し
た。加えて混合物の小部分を乾燥させた時、それは油状の外観及び脂っこい感触
を有し、それは未反応のシリコーンが存在することを暗示していた。
【0076】
【表1】
【0077】
【表2】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C09D 133/02 C09D 133/02 143/04 143/04 157/12 157/12 183/10 183/10 (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE,TR),OA(BF ,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW, ML,MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,G M,KE,LS,MW,MZ,SD,SL,SZ,TZ ,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ, MD,RU,TJ,TM),AE,AG,AL,AM, AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,B Z,CA,CH,CN,CO,CR,CU,CZ,DE ,DK,DM,DZ,EE,ES,FI,GB,GD, GE,GH,GM,HR,HU,ID,IL,IN,I S,JP,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,LK ,LR,LS,LT,LU,LV,MA,MD,MG, MK,MN,MW,MX,MZ,NO,NZ,PL,P T,RO,RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL ,TJ,TM,TR,TT,TZ,UA,UG,UZ, VN,YU,ZA,ZW Fターム(参考) 4J011 NA25 NB04 NB05 4J027 AF05 BA06 BA07 BA13 BA14 BA15 CB02 CB04 CC02 CD08 4J038 CG141 CG142 CH031 CH032 CH041 CH042 CL001 CL002 GA06 GA08 GA13 GA15 KA09 MA08 MA10 NA10 4J100 AJ02R AJ02S AL03P AL03Q AL03R AM02Q AQ06Q AQ08Q AQ08R CA05 CA06 EA07 FA20 JA01

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (a)(1)約15〜約45重量%のシリコーン含有モノマ
    ーと、(2)約25〜約85重量%の、アルキル基が約12個未満の炭素原子を
    含有する、一種以上の短鎖アルキルアクリレート又はアルキルメタクリレートモ
    ノマーと、(3)0〜約15重量%の一種以上のカルボン酸官能性モノマーと、
    (4)0〜約15重量%の一種以上の窒素含有モノマーとを、(3)と(4)の
    成分を合わせた含有率が0重量%より大きくなるように含む重合反応生成物であ
    るラテックス粒子、 (b)有効量の乳化剤又は乳化剤混合物、 (c)水、並びに (d)任意に一種以上の添加剤 を含む水性剥離コーティング。
  2. 【請求項2】 シリコーン含有モノマーが、メルカプト官能性シリコーン巨
    大分子連鎖移動剤又はシリコーン含有マクロモノマーのいずれかである請求項1
    記載の水性剥離コーティング。
  3. 【請求項3】 シリコーン含有モノマーが、下記の一般式(1): 【化1】 (式中、R1、R2及びR3は、アルキル基、アリール基、アルキルアリール基、
    アルコキシ基、アルキルアミノ基、ヒドロキシル基、水素原子、フルオロアルキ
    ル基、および二価の架橋基からなる群から選択される、独立して同一であるか又
    は異なる一価部分を表わし、R4、R5及びR6は、アルキル基、アリール基、ア
    ルキルアリール基、アルコキシ基、アルキルアミノ基、ヒドロキシル基、水素原
    子、フルオロアルキル基からなる群から選択される、独立して同一であるか又は
    異なり得る一価部分を表わし、zは1〜約16の範囲に及び、x及びyは少なく
    とも1の整数であり、そしてx+yの合計が10以上の整数であって、yが(x
    +y)の0.5〜約80%の範囲に及ぶ。)で表わされるペンダント官能性メル
    カプトポリジオルガノシロキサンコポリマーのようなメルカプト官能性シリコー
    ン巨大分子連鎖移動剤を含む請求項2記載の水性剥離コーティング。
  4. 【請求項4】 ペンダント官能性メルカプトポリジオルガノシロキサンコポ
    リマーのR1、R2、R3、R4、R5及びR6がCH3を表わし、yが(x+y)の
    3.5〜4.5%であり、zが3であり、そして数平均分子量(Mn)が800
    0である請求項4記載の水性剥離コーティング。
  5. 【請求項5】 シリコーン含有モノマーが、一般式(2): 【化2】 (式中、Xは重合性ビニル基を表わし、Yは−CH2−、−CH2−CH2−及び
    −CH2−CH2−CH2−からなる群から選択される二価の架橋基を表わし、m
    は20〜2000であり、各Rは独立して水素原子、炭素原子数1〜8のアルキ
    ル基、アリール基及びアルコキシ基からなる群から選択される。)を有するシリ
    コーンマクロモノマーを包含する請求項2記載の水性剥離コーティング。
  6. 【請求項6】 Xが 【化3】 からなる群から選択されるようにシリコーンマクロモノマーが選択される請求項
    5記載の水性剥離コーティング。
  7. 【請求項7】 マクロモノマーが一般式(4): 【化4】 (式中、mは100〜150である。)で表わされる請求項5記載の水性剥離コ
    ーティング。
  8. 【請求項8】 短鎖アルキルアクリレート又はアルキルメタクリレートモノ
    マーが、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソボルニル、アク
    リル酸ヒドロキシエチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチルのようなア
    クリル酸及びメタクリル酸のアルキルエステル、並びにそれらの混合物及び組み
    合わせからなる群から選択される請求項1記載の水性剥離コーティング。
  9. 【請求項9】 カルボン酸官能性モノマーが、アクリル酸、メタクリル酸、
    イタコン酸、マレイン酸のような重合性酸、並びにそれらの組み合わせ及び混合
    物を包含する請求項項1記載の水性剥離コーティング。
  10. 【請求項10】 窒素含有モノマーが、一般式(5): 【化5】 (式中、R1はH、−CH3、−CH2CH3、シアノ基又はカルボキシメチル基を
    表し、R3、R4は独立してH又は1〜約12個の炭素原子を含有するアルキル基
    又はアリールアルキル基を表わすか、或は一緒になって環式又は複素環式部分を
    形成する。)で表わされる核又は核部分を有する窒素含有モノマーを包含する請
    求項1記載の水性剥離コーティング。
  11. 【請求項11】 窒素含有モノマーが、一般式(6): 【化6】 (式中、R1は−H、−CH3、−CH2CH3、シアノ基又はカルボキシメチル基
    を表し、R2は1〜約12個の炭素原子を含むヒドロカルビル基を表し、R3及び
    4は独立してH又は1〜約12個の炭素原子を含有するアルキル基又はアリー
    ルアルキル基を表わすか、或は一緒になって環式又は複素環式部分を形成し、L
    は炭素−炭素結合、O、NH又はSを表わし、xは1〜3の整数である。)で表
    わされる核又は核部分を有する窒素含有モノマーを包含する請求項1記載の水性
    剥離コーティング。
  12. 【請求項12】 窒素含有モノマーが、(メタ)アクリロニトリル、フルフ
    リル(メタ)アクリレート及びテトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、
    2−ビニルピリジン、4−ビニルピリジン又はそれらの混合物及び組み合わせで
    ある請求項1記載の水性剥離コーティング。
  13. 【請求項13】 可撓性シーティングと、可撓性シートの一つの主要表面の
    少なくとも一部分をカバーしている剥離コーティングとを含む塗工シート材料で
    あって、剥離コーティングが、 (a)(1)約15〜約45重量%のシリコーン含有モノマーと、(2)約2
    5〜約85重量%の、アルキル基が約12個未満の炭素原子を含有する、一種以
    上の短鎖アルキルアクリレート又はアルキルメタクリレートモノマーと、(3)
    0〜約15重量%の一種以上のカルボン酸官能性モノマーと、(4)0〜約15
    重量%の一種以上の窒素含有モノマーとを、(3)と(4)の成分を合わせた含
    有率が0重量%より大きくなるように含む重合反応生成物であるラテックス粒子
    、 (b)有効量の乳化剤又は乳化剤混合物、 (c)水、並びに (d)任意に一種以上の添加剤 を含む塗工シート材料。
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